【摘 要】
：
对滚动轴承进行剩余寿命预测研究是避免设备故障发生、实现预防性维修的重要手段之一。传统基于机器学习的剩余寿命预测方法具有强大的数据处理能力及逻辑推理能力,能够获取较为精准的预测结果。然而,在实际工程应用中仍具有一定局限性:1)传统的特征提取方法所提取的多维特征集存在噪音和冗余特征,会直接影响模型的预测结果;2)传统轴承健康状态的划分方式通常忽略时间尺度带来的影响,难以精确表征轴承的退化程度;3)预测
【基金项目】
：
国家重点研发计划“制造企业主导的制造服务价值网融合关键使能技术”,项目编号:2018YFB1701402；
论文部分内容阅读
对滚动轴承进行剩余寿命预测研究是避免设备故障发生、实现预防性维修的重要手段之一。传统基于机器学习的剩余寿命预测方法具有强大的数据处理能力及逻辑推理能力,能够获取较为精准的预测结果。然而,在实际工程应用中仍具有一定局限性:1)传统的特征提取方法所提取的多维特征集存在噪音和冗余特征,会直接影响模型的预测结果;2)传统轴承健康状态的划分方式通常忽略时间尺度带来的影响,难以精确表征轴承的退化程度;3)预测模型的超参数依靠经验选择,不恰当的超参数会降低模型的预测性能。针对上述问题,本文以滚动轴承为研究对象,结合特征工程、时间序列划分和机器学习等方法,开展基于机器学习的滚动轴承剩余寿命预测研究。本文的主要工作如下:针对多维特征集中存在噪音和冗余特征干扰的问题,使用相关评价准则筛选噪音特征,并通过均匀流形逼近和投影（UMAP）技术融合冗余特征,建立基于评价准则和UMAP的特征降维方法,为后续的轴承剩余寿命预测研究提供数据支撑。针对传统轴承健康状态的划分方式忽略时间尺度的问题,通过基于Toeplitz逆协方差的多元时间序列聚类（TICC）模型划分轴承健康状态,并结合贝叶斯信息准则（BIC）,建立基于贝叶斯优化的TICC健康状态划分模型,精准表征了轴承的退化程度。针对预测模型的超参数难以选取的问题,在使用轻量级梯度提升机器算法（Light GBM）作为剩余寿命预测模型的基础上,结合遗传算法（GA）自动搜索和确定Light GBM超参数,提出基于遗传算法改进的Light GBM剩余寿命预测方法,有效地提升了Light GBM模型对滚动轴承的剩余寿命预测性能。基于PRONOSTIA平台数据,针对滚动轴承剩余寿命进行预测实验,其结果表明所提方法能够对剩余寿命进行精确预测,具备较好工程应用前景。
其他文献
点阵结构因具有高孔隙率、高比刚度、减振吸能等优点而广泛应用于结构的轻量化设计。传统点阵结构多采用单一微结构周期性分布的设计模式,未能充分挖掘不同构型点阵单胞的设计潜力。为此,本文考虑不同构型点阵单胞对结构性能的影响,采用水平集函数描述点阵单胞构型,采用数值均匀化方法来计算点阵单胞的宏观等效属性,基于多相材料插值模型和交替活动相算法,开展了多构型点阵结构拓扑优化方法研究。本文的主要工作如下:首先,开
流屑角突变现象会导致切削力的大幅降低,在切削工艺节能方面具有较大的应用潜力。建立精确的流屑角突变模型,揭示其产生机理和内在规律,是实现其应用的基础。前人在建立流屑角突变模型时所采用的不等分剪切区模型存在较大预报误差,导致所建突变模型的预报精度不高,亟需进行改进。为此,本学位论文对不等分剪切区模型的改进和基于改进不等分剪切区模型的流屑角突变建模方法进行了研究。首先,为了使不等分剪切区模型预报的切削力
李仁甫老师执教《子路、曾皙、冉有、公西华侍坐》时，以“拟题”“补白”“点评”为经线，把语文必备知识和关键能力当成纬线，使所有的活动都围绕语文学科核心素养的培育而展开，并且将语文知识系统转化成以技能训练为轴线的教学系统。生成的语文课，既不是生硬灌输的知识课，也不是空无知识的活动课，而是“使知识活动化”的任务驱动课。这样的课堂教学艺术才是我们今天应当追求的语文课堂教学艺术。
随着温室效应等全球环境问题的日益严峻,发展绿色制造已成为全世界的共识。我国作为制造业大国,制造业产生的环境污染和碳排放较大,节能减排成为我国制造业未来的发展方向。激光加工技术以其高质量、高效率的优势,逐渐成为低碳制造的关键技术之一,但目前激光焊接过程中碳排放特性研究较少,面向低碳制造的激光焊接工艺参数优化的研究更少。在不锈钢的激光焊接过程中会产生“钉子头”焊缝缺陷从而产生接头应力集中。本文针对面向
浮空器工作环境复杂恶劣,微小损伤都可能导致严重后果,因此实现浮空器囊体的表面损伤识别对评估浮空器健康状态,规划服役计划十分重要。但是囊体结构复杂,材质特殊,提高了囊体表面损伤识别的难度。针对以上问题,本文提出了小样本条件下的损伤识别方法,并应用于小型浮空器囊体的表面损伤识别,取得了92%的准确率,实现了小样本条件下浮空器囊体的表面损伤识别。首先,针对小型浮空器囊体的结构特点,设计了基于音频激励的囊
钛/铝复合结构兼顾了钛合金疲劳强度高、耐蚀性好、断裂韧性高等优点和铝合金导热性能好、成本低、延展性好等优点,在航空航天、轨道交通等领域具有广阔的应用前景。焊接是制造钛/铝复合结构的重要连接工艺,但由于钛和铝热物理性质差异大,且易反应形成脆性Ti-Al金属间化合物（脆性相）,严重影响接头承载力。相关研究表明,铌元素能够降低Ti-Al金属间化合物的脆性,这为改善钛/铝接头力学性能提供新思路。因此,本文
以北京、陕西、广州三地2022年中考语文卷为例，呈现并论述中华优秀传统文化是落实立德树人教育根本任务的重要载体，是语文课程的重要内容，中考命题需要运用多种载体，呈现中华优秀传统文化蕴含的核心思想、人文精神和传统美德等，通过判断陈述、情境创设和试题命制实现价值引领，在精心创编语料与设计试题中，突出传承中华优秀传统文化的基本价值导向。
工业现场数据采集是工业控制与监控的核心,随着制造业企业迈向数字化智能化发展的新高度,工业互联网的应用催生了对于大数据分析的需求。传统的工业数据采集装置预装自己的独有硬件、软件,使用自定义网络通信协议,数据系统相对闭塞,且无法完成对海量数据高可靠的安全管理与存储处理。一个可以满足工业新业态的通用、易扩展的数据平台对于实现工业数字化改造具有重要意义。本文从制造业行业的实际背景出发,以解决数字化改进过程
辅助驾驶是当前车载系统中不可或缺的一部分,在民用轿车中已得到广泛落地应用,但在工程车辆中的应用仍有待普及。由于体积庞大、工况复杂、行驶环境恶劣、盲区范围较大,驾驶工程车辆的难度较大,因此对于驾驶员的驾驶能力有着较高要求。为了增强驾驶员对工程车辆周围环境的感知能力,本文对于工程车辆的全景成像辅助驾驶系统进行研究,具体包含以下部分:（1）研究了鱼眼成像及其畸变矫正原理,设计了鱼眼图像的预处理及畸变矫正
脊柱侧凸指脊柱在冠状面上向侧方的弯曲,属于三维畸形,包括冠状位、矢状位和轴位上的序列异常。目前在脊柱侧凸治疗领域,预先通过康复设备对患者施加矫正推力和牵引力,能够显著降低患者脊柱侧凸角度,而现有设备存在施力机构调节费力、治疗舒适性不足、对治疗力控制精度低导致治疗可靠性不足等缺点。本文针对以上问题,结合脊柱侧凸治疗理论以及在同济医学院的调研结果,开发了基于电动缸的脊柱侧凸康复设备。本文主要工作内容及