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基于改进DBN的回转支承寿命状态识别

振动与冲击 2020年第7期39卷 238-244,259页

作者：王赛赛陈捷王华潘裕斌南京工业大学机械与动力工程学院南京211816 江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验室南京211816

为了解决大型回转支承背景噪声大,特征信号微弱,寿命状态难以识别等问题,提出了一种基于改进深度信念网络(Deep Belief Network,DBN)的回转支承寿命状态识别方法。DBN网络拥有强大的深度学习能力,能够有效挖掘回转支承运行状态信息,解... 详细信息

为了解决大型回转支承背景噪声大,特征信号微弱,寿命状态难以识别等问题,提出了一种基于改进深度信念网络(Deep Belief Network,DBN)的回转支承寿命状态识别方法。DBN网络拥有强大的深度学习能力,能够有效挖掘回转支承运行状态信息,解决了传统浅层网络过度依赖特征提取效果和识别精度不高的问题。在DBN学习训练中,采用新的优化学习方法FEPCD(Free Energy in Persistent Contrastive Divergence),解决了DBN在长期学习中近似和分类能力下降的问题。然后利用自主研发试验台的试验数据对所提方法的优越性进行验证。将改进的DBN算法与浅层分类算法的识别结果进行比较。结果表明改进DBN网络比原始DBN网络和浅层算法能更精确反映回转支承寿命特征,所提方法具有稳定性和智能性的特点。

关键词：回转支承深度学习改进DBN 寿命状态识别

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多传感器数据融合的风电齿轮箱性能衰退评估

计算机集成制造系统 2019年第2期25卷 318-325页

作者：马越陈捷洪荣晶潘裕斌南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211800

针对风电齿轮箱传动结构复杂、所处工况恶劣,难以提取有效振动信号特征进行性能衰退分析的问题,提出多传感器数据融合的风电齿轮箱性能衰退评估方法。该方法将自适应完全集合经验模态分解(CEEM-DAN)、核主分量分析(KPCA)和Hotelling T2... 详细信息

针对风电齿轮箱传动结构复杂、所处工况恶劣,难以提取有效振动信号特征进行性能衰退分析的问题,提出多传感器数据融合的风电齿轮箱性能衰退评估方法。该方法将自适应完全集合经验模态分解(CEEM-DAN)、核主分量分析(KPCA)和Hotelling T2统计量相结合,先对风电齿轮箱全寿命的非线性、非平稳振动信号进行CEEMDAN-KPCA降噪处理,再利用KPCA对降噪后的多组振动信号进行融合分析,提取连续的T2值(C-T2)及其时域特征作为评估指标,建立风电齿轮箱性能衰退模型。实验结果表明,该方法对风电齿轮箱振动信号降噪效果显著,C-T2特征有效解决了多组振动信号特征维数膨胀问题,且C-T2时域特征模型比振动信号时域特征模型能更准确地评估风电齿轮箱性能的衰退过程。

关键词：风电齿轮箱多传感器数据融合信号降噪性能衰退评估故障诊断

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低插入损耗阵列波导光栅的设计

光子学报 2003年第7期32卷 769-772页

作者：陆思严瑛白金国藩潘裕斌清华大学精仪系香港城市大学

研究了阵列波导光栅的插入损耗针对损耗来源 ,讨论了各项损耗的研究方法分析了结构参量对损耗的影响 ,讨论了降低损耗的设计思路对结构参量进行优化 ,设计了 8通道2 0 0GHz间隔的阵列波导光栅 ,中心通道插入损耗为 1.37dB ,低于... 详细信息

研究了阵列波导光栅的插入损耗针对损耗来源 ,讨论了各项损耗的研究方法分析了结构参量对损耗的影响 ,讨论了降低损耗的设计思路对结构参量进行优化 ,设计了 8通道2 0 0GHz间隔的阵列波导光栅 ,中心通道插入损耗为 1.37dB ,低于目前商用器件的 1/ 2

关键词：阵列波导光栅插入损耗结构参量优化

基于核极限学习机自编码器的转盘轴承寿命状态识别

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浙江大学学报（工学版） 2022年第9期56卷 1856-1866页

作者：潘裕斌王华陈捷洪荣晶南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211816 江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验室江苏南京211816

针对低速重载转盘轴承运行工况恶劣、故障特征微弱的特点,提出基于飞蛾扑火算法优化多层核极限学习机自编码器(MFO-MLKELM-AE)的转盘轴承寿命状态识别方法.该方法从振动信号的时域和时频域中提取出多个能够表征转盘轴承运行状态的特征向... 详细信息

针对低速重载转盘轴承运行工况恶劣、故障特征微弱的特点,提出基于飞蛾扑火算法优化多层核极限学习机自编码器(MFO-MLKELM-AE)的转盘轴承寿命状态识别方法.该方法从振动信号的时域和时频域中提取出多个能够表征转盘轴承运行状态的特征向量,并将其组成高维特征集.采用堆叠多层核极限学习机自编码器(MLKELM-AE),从高维特征集中提取最能反映转盘轴承的寿命状态信息,输入核极限学习机(KELM)模型进行寿命状态识别.在MLKELM-AE学习训练中,采用新的飞蛾扑火算法(MFO)优化惩罚系数和核参数,提高MLKELM-AE的特征识别能力.转盘轴承加速寿命实验表明,MLKELM-AE比多层极限学习机自编码器(MLELMAE)、单层极限学习机(ELM)、KELM的识别精度高,多传感器、多领域特征能够全面反映转盘轴承的寿命状态.

关键词：低速重载转盘轴承多层核极限学习机自编码器(MLKELM-AE) 飞蛾扑火算法(MFO) 寿命状态识别多领域特征

基于GADF-MDSC的特大型轴承深度迁移故障诊断方法

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振动与冲击 2024年第19期43卷 10-18页

作者：姜烨飞王华潘裕斌王天祥傅航南京工业大学机械与动力工程学院南京211800 索特传动设备有限公司江苏常熟215500

针对工程应用中特大型轴承运行工况复杂以及故障数据匮乏,导致其故障特征提取不全面的问题,提出了一种基于格拉姆角差场-多尺度深度可分离卷积(Gramian angular difference field-multi-scale depthwise separable convolutions,GADF-MD... 详细信息

针对工程应用中特大型轴承运行工况复杂以及故障数据匮乏,导致其故障特征提取不全面的问题,提出了一种基于格拉姆角差场-多尺度深度可分离卷积(Gramian angular difference field-multi-scale depthwise separable convolutions,GADF-MDSC)的特大型轴承深度迁移智能诊断方法。首先,构建GADF-MDSC故障诊断网络,该网络分为三大模块:图像转换、特征提取、输出部分。图像转换模块采用GADF编码方式将振动信号转换为二维图像;特征提取模块通过MDSC提取综合故障特征信息,并利用双向门控循环单元筛选融合特征;输出部分由Softmax函数预测轴承故障类型的概率分布。然后,利用源域数据预训练模型,将预训练模型权重参数作为目标域训练模型初始化参数,冻结除底层外的所有参数,使用目标域数据微调模型,实现深度迁移故障诊断任务。最后,通过两种特大型轴承试验对深度迁移模型进行验证。试验结果表明,所提方法在目标域样本仅有5.00%的条件下,仍能保证较高的跨工况精度,达到86.04%,且迁移效果优于其他方法。

关键词：特大型轴承故障诊断迁移学习格拉姆角差场(GADF) 多尺度深度可分离卷积(MDSC)

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风电齿轮箱轴承故障数值模拟与振动分析

机械设计与制造 2024年

作者：胡嘉奇陈捷潘裕斌张浩南京工业大学机械与动力工程学院

为了研究径向载荷变化对风电齿轮箱轴承故障动态特性的影响规律，建立了基于ABAQUS的轴承动力学模型。首先从运动学角度出发，以轴承滚子公转周期为指标，验证了轴承仿真模型的准确性；然后通过对比内、外圈故障特征频率的仿真值、理论... 详细信息

为了研究径向载荷变化对风电齿轮箱轴承故障动态特性的影响规律，建立了基于ABAQUS的轴承动力学模型。首先从运动学角度出发，以轴承滚子公转周期为指标，验证了轴承仿真模型的准确性；然后通过对比内、外圈故障特征频率的仿真值、理论值和试验值，进一步验证了轴承故障模型准确性；最后，基于此模型分析了径向载荷变化对典型故障特征参数的影响。研究表明：随着径向载荷的增大，峰峰值和均方根值均呈现增大趋势，且峰峰值增速远大于均方根值，波形因子对故障不敏感，峭度因子变化规律复杂。

关键词：风电齿轮箱轴承局部故障动力学建模振动响应

基于改进自适应变分模态分解的滚动轴承微弱故障诊断

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同方期刊数据库

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振动与冲击 2020年第8期39卷 1-7,22页

作者：谷然陈捷洪荣晶潘裕斌李媛媛南京工业大学机械与动力工程学院南京211816 敏实集团浙江宁波315000

滚动轴承早期故障信息微弱,且混有大量背景噪声,难以提取其故障特征。提出了一种改进的自适应变分模态分解(AVMD)与Teager能量谱的微弱故障诊断方法。将最小平均包络熵(MMEE)作为目标函数,自动搜寻影响参数最佳值,确保变分模态分解(VMD... 详细信息

滚动轴承早期故障信息微弱,且混有大量背景噪声,难以提取其故障特征。提出了一种改进的自适应变分模态分解(AVMD)与Teager能量谱的微弱故障诊断方法。将最小平均包络熵(MMEE)作为目标函数,自动搜寻影响参数最佳值,确保变分模态分解(VMD)实现最优分解,并提出加权峭度指标(WK)用于选择有效模态分量进行信号重构,对重构信号进行Teager能量谱分析,从而识别故障特征频率。对轴承微弱故障振动信号的研究表明,所提方法改进了传统VMD算法分解精度受参数影响较大,导致信号出现过分解或欠分解的问题;与集合经验模态分解和局部均值分解算法相比所提方法具有更强的噪声鲁棒性和故障信息提取能力。

关键词：自适应变分模态分解(AVMD) 最小平均包络熵(MMEE) 加权峭度指标(WK) Teager能量算子(TEO) 微弱故障诊断

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全光纤色散腔掺铒光纤激光器

光学学报 1998年第4期18卷 507-509页

作者：林祥芝安宏林崔晓明温鹏越刘弘度潘裕斌锺宝璇北京大学物理系国家介观物理重点实验室香港城市大学电子工程系

报道用９７１ｎｍ半导体激光器泵浦的掺铒光纤激光器的一些实验研究结果。演示了由光纤环反射器和光纤光栅构成的全光纤色散腔掺铒光纤激光器，在１．５５μｍ波段获得了线宽小于０．０５ｎｍ的激光输出。

关键词：光纤光纤激光器色散腔掺铒光纤激光器

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掩埋型离子交换玻璃光波导的变分分析

光学学报 2007年第6期27卷 981-986页

作者：张雅丽张韬祝宁华刘克潘裕斌中国科学院半导体研究所北京100083 香港城市大学电子工程系

用变分法对离子交换法制备的掺铒光波导的传播特性进行了分析,推导出了适用于掩埋型离子交换玻璃沟道光波导中场分布传播常量的变分表达式,构建了场分布的厄米-高斯型试探解,在两种不同实验条件下,采用变分法确定了试探解中的待定参量,... 详细信息

用变分法对离子交换法制备的掺铒光波导的传播特性进行了分析,推导出了适用于掩埋型离子交换玻璃沟道光波导中场分布传播常量的变分表达式,构建了场分布的厄米-高斯型试探解,在两种不同实验条件下,采用变分法确定了试探解中的待定参量,获得光波导中的场分布,利用传播常量的变分公式和已确定的场分布计算得到了传播常量和有效折射率。计算数据表明:导波区域的有效折射率稍稍地大于限制层的折射率,说明离子交换法制备的波导器件是弱波导;高的辅助退火电场强度和适当的退火时间下,所制备的光波导可以支持更多光模式的传输。该方法计算过程简洁、快速,计算结果与实验结果吻合。

关键词：导波光学光波导放大器变分分析离子交换试探解