基于 LSTM‑ES‑RVM 的滚动轴承剩余寿命预测方法
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TP114.33;TH133.33

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国家自然科学基金资助项目(51705386)


Remaining useful life prediction method of rolling bearing based on LSTM‑ES‑RVM networks
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    为解 决 滚 动 轴 承 在 寿 命 预 测 时 精 度 不 高 ,且 性 能 退 化 趋 势 及 波 动 范 围 难 以 预 测 等 问 题 ,提 出 了 基 于 LSTM?ES?RVM 的滚动轴承剩余寿命预测方法。在无先验知识或人工经验的干扰下,利用长短期记忆(Long Short?Term Memory,LSTM)网络直接对频率数据进行特征提取,构建退化过程的初步健康指标(Health Indica? tor,HI);为了消除 HI 曲线的局部剧烈振荡,提出了带斜率的极端拐点(Extreme Inflection Point with a Slope,ES) 模型改善其整体单调性;使用相关向量机(Relevance Vector Machine,RVM)模型对 HI 曲线进行趋势预测,实现 了滚动轴承的剩余寿命(Remaining Useful Life,RUL)预测。实验结果表明,所提方法相较于对比方法具有较好 的预测精度。

    Abstract:

    In order to enhance life prediction accuracy of rolling bearing, as well as its degradation performance trend and fluctua? tion range, a remaining useful life prediction method of rolling bearing based on LSTM-ES-RVM networks is proposed. The LSTM model is used to learn frequency domain and establish the preliminary Health Indicator (HI), so as to reduce dependence on prior knowledge and artificial experience. An improved local extremum model is proposed to eliminate violent oscillation and im? prove the global monotony of Health Indicator. The RVM model is used to predict remaining useful life of rolling bearing. The ex? perimental results show that the proposed method achieves the optimal prediction performance compared to other prediction meth? ods in the field.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

周圣文,郭顺生,杜百岗.基于 LSTM‑ES‑RVM 的滚动轴承剩余寿命预测方法[J].振动工程学报,2023,36(6):1723~1735.[ZHOU Sheng-wen, GUO Shun-sheng, DU Bai-gang. Remaining useful life prediction method of rolling bearing based on LSTM‑ES‑RVM networks[J]. Journal of Vibration Engineering,2023,36(6):1723~1735.]

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  • 在线发布日期: 2024-01-02
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