基于物理信息残差网络的滚动轴承故障诊断
近年来学者们开发了多种用于机器状态监测的深度学习方法，在轴承故障诊断方面取得了令人瞩目的成功。尽管能够有效地诊断轴承故障，但大多数深度学习方法都非常依赖大量的数据，在工业应用中并不总是可获取到的。在实际工程中，轴承通常安装在经常发生速度和负载变化的旋转机械中，导致难以在所有操作条件下收集大型训练数据集。此外，在大多数深度学习算法中，物理信息常常会被忽略，有时会导致生成的结果不符合物理定律。为了应对这些挑战，本文提出了一种新的物理信息残差网络（PIResNet），用于学习嵌入在训练和测试数据中的底层物理信息，从而为不完美的数据提供符合物理规律的解决方案。在所提出的方法中，首先采用物理模态特性主导生成层来生成模态特性主导特征。然后，构建域转换层，以实现在不同运行速度条件下提取能够判别轴承故障的特征。最后，建立了一个并行双通道残差学习架构，可以自动提取轴承故障特征。使用可变运行速度和可变负载以及时变运行速度下的实验数据集进行验证，证明了PIResNet在非平稳运行条件下的优越性。
