极限标签下基于解耦特征伪标签传播的故障诊断

作     者：邓聪颖 邓子豪 苗建国 Deng Congying;Deng Zihao;Miao Jianguo

作者机构：重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 重庆邮电大学自动化学院重庆400065 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2023年第44卷第10期

页      面：145-155页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 

基　　金：国家自然科学基金(51705058) 重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202300640,KJZD-K202300611)资助 

主　　题：故障诊断 伪标签传播 半监督学习 极限标签 

摘      要：面对实际工程中标签稀少,尤其是单类样本仅1个标签的极限标签场景,现有半监督诊断方法的故障识别能力严重不足。为此,本文提出一种基于解耦特征伪标签传播算法的半监督故障诊断方法。首先,引入局部选择的并行集成异常检测方法分离故障样本;其次,提出基于解耦特征的伪标签传播算法,通过解耦对抗自编码器获得增强的故障特征,进而通过故障特征降维、特征分布伪质心标定与距离度量实现高效伪标签传播;最后,利用伪标签故障样本训练故障分类器,结合异常检测实现高准确率故障诊断。两个旋转部件数据集上的实验结果表明,所提方法在单类故障标签数量为1时,同工况和跨工况实验下的平均诊断准确率分别超过97%和90%,明显优于对比方法。