基于CNN-SVM的深度卷积神经网络轴承故障识别研究

基于CNN-SVM的深度卷积神经网络轴承故障识别研究

论文摘要

针对传统智能诊断方法过分依赖于信号处理和专家经验提取故障特征以及模型泛化能力差的问题,基于深度学习理论,提出将卷积神经网络算法结合SVM分类器搭建适于滚动轴承故障诊断的改进型深度卷积神经网络模型。从原始实测轴承振动信号出发,模型逐层学习实现特征提取与故障识别,引入批量归一化、Dropout处理并改进模型分类器来提升轴承故障识别准确率、模型收敛速度和泛化能力。实验结果表明,优化后的深度学习模型可快速准确地提取轴承故障特征,针对不同类型、不同损伤程度的轴承可实现99%的识别准确率,并且模型有较强的泛化能力和强化学习能力。

论文目录

  • 1 CNN卷积神经网络架构与算法原理
  •   1.1 卷积层与池化层
  •   1.2 全连接层与SVM分类器
  •   1.3 模型目标函数与训练算法
  •   1.4 模型优化技术
  • 2 实验数据与信号时域分析
  •   2.1 实验数据集
  •   2.2 振动信号时域波形
  • 3 模型搭建与实验结果分析
  •   3.1 卷积神经网络的模型架构设计
  •   3.2 模型搭建与实验结果分析
  •   3.3 模型泛化能力验证
  •   3.4 模型的强化学习能力
  •   3.5 模型性能对比
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 胡晓依,荆云建,宋志坤,侯银庆

    关键词: 卷积神经网络,支持向量机,振动信号,故障识别

    来源: 振动与冲击 2019年18期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 机械工业,自动化技术

    单位: 中国铁道科学研究院铁道科学技术研究发展中心,北京交通大学机械与电子控制工程学院

    基金: 国家自然科学基金—高铁联合基金(U1734201),中国铁路总公司科技研究计划开发课题(2017G011-C)

    分类号: TH133.3;TP18;TP277

    DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.18.024

    页码: 173-178

    总页数: 6

    文件大小: 1481K

    下载量: 1168

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