基于物理驱动跨域数字孪生框架的轴承故障诊断方法技术

技术编号:45655110 阅读:21 留言:0更新日期:2025-06-27 18:56
本发明专利技术公开了基于物理驱动跨域数字孪生框架的轴承故障诊断方法,通过获取目标场景的实际数据,并通过现象学模型生成虚拟数据;分别提取实际数据和虚拟数据各自的特征相关图,基于各自的特征相关图分别生成相应的实际特征过渡图和虚拟特征过渡图;通过对齐实际特征过渡图和虚拟特征过渡图两个域的特征分布,分别生成实际数据特征图和虚拟数据特征图;对实际数据特征图和虚拟数据特征图进行故障分类以得到故障分类结果;故障分类结果包括故障类型和故障严重程度。本发明专利技术实现了对目标场景中故障特征的全面捕捉与精准分类,提升了故障分类的准确性和可靠性,实现了多尺度特征的深度融合与优化,为故障检测与诊断提供了更为坚实的技术支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工业设备状态监测与故障诊断,具体涉及基于物理驱动跨域数字孪生框架的轴承故障诊断方法


技术介绍

1、滚动轴承是旋转机械中广泛应用的重要部件,其工作状态直接影响设备的整体性能和安全性。然而,轴承长期运行过程中容易受到负载波动、速度变化、环境噪声等因素的影响,导致故障发生。传统的故障诊断方法通常依赖于手工特征提取、统计分析或基于稳态信号的模型,这些方法在非平稳工况下的适应性较差,难以准确检测和分类故障类型。

2、近年来,数据驱动的深度学习方法在轴承故障诊断领域取得了显著进展。然而,这些方法高度依赖于大量标注数据,而工业现场的故障数据往往难以获取。此外,由于数据分布的变化,实验室环境下训练的模型难以直接迁移至实际工况,导致模型的泛化能力不足。因此,亟需一种能够结合物理建模与数据驱动方法,并能有效适应非平稳工况的轴承故障诊断方法。


技术实现思路

1、为解决现有技术的不足,实现非平稳工况下的轴承健康监测和异常检测的目的,本专利技术采用如下的技术方案:

2、基于物理驱动跨域数字孪生框本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于物理驱动跨域数字孪生框架的轴承故障诊断方法,其特征在于包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于物理驱动跨域数字孪生框架的轴承故障诊断方法,其特征在于:所述步骤101中,轴承故障虚拟数据生成过程,包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的基于物理驱动跨域数字孪生框架的轴承故障诊断方法,其特征在于:所述步骤203中,振动响应生成公式如下:

4.根据权利要求1所述的基于物理驱动跨域数字孪生框架的轴承故障诊断方法,其特征在于:所述步骤102中,将时间域的振动信号转变为角度域的振动域信号,公式如下:

5.根据权利要求4所述的基于物理驱动跨域...

【技术特征摘要】

1.基于物理驱动跨域数字孪生框架的轴承故障诊断方法,其特征在于包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于物理驱动跨域数字孪生框架的轴承故障诊断方法,其特征在于:所述步骤101中,轴承故障虚拟数据生成过程,包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的基于物理驱动跨域数字孪生框架的轴承故障诊断方法,其特征在于:所述步骤203中,振动响应生成公式如下:

4.根据权利要求1所述的基于物理驱动跨域数字孪生框架的轴承故障诊断方法,其特征在于:所述步骤102中,将时间域的振动信号转变为角度域的振动域信号,公式如下:

5.根据权利要求4所述的基于物理驱动跨域数字孪生框架的轴承故障诊断方法,其特征在于:所述步骤102中,自相关函数公式如下:

6.根据权利要求1所述的基于物理驱动跨域数字孪生框架的轴承故障诊断方法,其特征在于:所述步骤103中,通过构建全局领域判别器的损失、局部领域判别器的损失及权重参数,得到自适应领域适应的的总损失函数,计算公式如下:

7.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘东升曹苗陈亚辉郭飞鹏
申请(专利权)人:浙江工商大学
类型:发明
国别省市:

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