兵器装备工程学报

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稿件标题: 数据缺失下SGAIN融合TCN预测滚动轴承剩余寿命
稿件作者: 刘静涛1,邱明1,2,李军星1,刘志卫1,高锐1
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2024.08.032
科学编辑: 王维军 博士(成都凯天电子股份有限公司 研究员)
栏目名称: 机械制造与检测技术
关键词: 滚动轴承;数据缺失;精简对抗生成插补网络;时间卷积网络;寿命预测
文章摘要: 由于网络传输故障和传感器漏读会引起数据缺失问题。为了在数据缺失条件下能够较准确地预测滚动轴承使用寿命,论文给出了一种将精简生成对抗插补网络(SGAIN)与时间卷积网络(TCN)相融合的剩余寿命预测(RUL)方法。首先,通过SGAIN算法学习缺失数据集的分布规律,掌握已有数据和缺失数据的关联,对缺失数据进行插补填充。其次,使用TCN网络建立轴承寿命预测模型,运用插补完成的数据集实现数据缺失下滚动轴承的剩余寿命预测。最后,借助于公开数据集将SGAIN插补方法与其他插补方法进行对比,揭示了SGAIN插补方法的优越性。同时,选择20%缺失率下的轴承缺失数据做出预测,插补后寿命预测结果的得分达到了0.722 2,与缺失未插补数据的预测结果的得分0.542 5相比提高了0.179 7,接近原始数据寿命预测结果的得分0.755 2。这说明了SGAIN融合TCN的滚动轴承剩余寿命预测方法是有效的。
稿件基金: 国家重点研发计划(2020YFB2007303);国家自然科学基金资助项目(52005159);河南省青年托举人才项目(2023HYTP050)
引用本文格式: 刘静涛,邱明,李军星,等.数据缺失下SGAIN融合TCN预测滚动轴承剩余寿命[J].兵器装备工程学报,2024,45(8):240-247.
LIU Jingtao, QIU Ming, LI Junxing, et al.SGAIN fusion TCN for predicting residual life of rolling bearings with missing data[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2024,45(8):240-247.
刊期名称: 2024年08期
出版时间: 2024年9月
收稿日期: 2023-11-16
修回日期: 2023-11-21
录用日期: 2024-01-30
上线时间: 2024年9月2日
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