关键词:
多传感器融合
图神经网络
滚动轴承
故障诊断
小波包分解
摘要:
强噪声干扰下滚动轴承状态监测信号呈非稳态多分量信号特点,单个传感器信号包含的故障信息有限,无法全面表征设备运行状态。提出一种基于自适应残差图注意力卷积神经网络(Re⁃sidual Graph Attention network,ResGAT)的多传感器融合故障诊断方法,利用多传感器监测信号可准确辨识不同工况下的滚动轴承故障信息。首先,将多个传感器采集的振动信号利用变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和小波包分解(Wavelet Packet Decomposition,WPD)分解为小波系数矩阵,基于半径图策略构造包含多传感器网络信息的图结构数据;其次,基于残差网络的短接特性,设计一种自适应残差图注意力卷积网络(ResGAT),利用网络的输出及其残差,深度挖掘多传感器融合数据冗余故障信息;最后,将所提ResGAT模型应用于定转速、变转速、复合故障3种不同工况下的滚动轴承故障诊断数据集。研究结果表明,与现有方法相比,所提方法在3种工况下均具有更高的分类准确率和鲁棒性。