【摘 要】
：
基于振动信号的VAE(variational auto-encoder,VAE)轴承状态评估方法,由于VAE近似后验分布简化高斯假设,其隐变量低维空间表示过于简单,往往无法捕捉到振动信号真实的潜在故障特征,且利用变分证据下界评估运行状态,存在估计不准确以及受样本数目影响较大等问题.研究分布变换优化VAE近似后验分布,利用优化采样算法优化计算VAE边缘概率密度,建立一种基于深度概率优化的VAE轴承状态评估模型.通过标准化流(normalizing flows)实现VAE中的分布优化,构造复杂灵活的近似后验分
【机 构】
：
重庆大学机械传动国家重点实验室,机械工程学院,重庆400044;中国石油西南油气田分公司重庆气矿,重庆400021
论文部分内容阅读
基于振动信号的VAE(variational auto-encoder,VAE)轴承状态评估方法,由于VAE近似后验分布简化高斯假设,其隐变量低维空间表示过于简单,往往无法捕捉到振动信号真实的潜在故障特征,且利用变分证据下界评估运行状态,存在估计不准确以及受样本数目影响较大等问题.研究分布变换优化VAE近似后验分布,利用优化采样算法优化计算VAE边缘概率密度,建立一种基于深度概率优化的VAE轴承状态评估模型.通过标准化流(normalizing flows)实现VAE中的分布优化,构造复杂灵活的近似后验分布,自适应学习健康状态下轴承振动信号频谱概率分布;采用AIS(annealed importance sampling,AIS)算法,通过一系列中间分布,采样完成边缘概率密度的优化计算,建立评价指标.滚动轴承对比实验表明,所提方法对滚动轴承退化过程更为敏感,证明了该方法在轴承状态评估中的有效性.
其他文献
针对基础隔震高层剪力墙结构,建立了考虑隔震层边界的等效梁模型,提出了适用于该模型地震作用动力响应求解的振型分解反应谱法及有限元非线性时程分析法.以高宽比达3.96的实际结构缩尺模型为算例,采用上述两种分析方法求解其地震响应,并与三维有限元模型分析结果进行比较.结果 显示:采用所建立的等效梁模型对基础隔震高层剪力墙结构地震反应进行分析具有较好的计算精度.可用沿结构高度均匀分布侧向力作用下、综合考虑弯剪变形影响的整体等效刚度ELeq作为等效梁的模型参数.可将该等效梁模型应用于高层隔震结构的普适性规律研究;高宽
考虑到多种不确定性因素对汽车乘员约束系统带来的影响,提出了一种基于概率-区间混合模型的汽车乘员约束系统可靠性优化设计方法.针对某型汽车的乘员约束系统建立其数值模型,并通过实车碰撞实验以检验数值模型的有效性;通过概率模型和区间模型来描述不确定性变量,并建立了基于概率-区间混合模型的乘员约束系统可靠性优化设计问题;利用karush-kuhn-tucker(KKT)最优化条件和基于最大熵原理的二次四阶矩方法对可靠性优化问题进行解耦,将原始的三层嵌套优化问题转化为单层优化问题,实现高效求解;为了进一步提升计算效率
随钻测量时钻具振动使加速度测量信号失真,为获取真实随钻加速度,需要建立随钻菲线性振动误差模型并予以补偿.考虑到钻具振动形式的复杂性,难以直接构造模型描述.从中间变量不可测的角度出发,视振动为模型输入的一种有色噪声,设计了一种基于Hammerstein(H)的加速度随机振动误差模型.利用改进的递推贝叶斯算法通过较少输入输出数据,在线辨识参数向量的估计值,同时引入条件阈值和调节系数,将MWD的钻头运动状态与调节系数关联来修正模型,提高辨识灵敏度.实验结果表明,该模型很好地拟合加速度随机振动误差序列,验证了建模
高空抛物被称为“悬在城市上空的痛”。社区高空抛物治理主要存在三个痛点:一是抛物溯源难。高空抛物事件频发,事故溯源难;二是抛物阻止难。居民安全意识薄弱,缺乏有效的震慑手段;三是抛物取证难。无法确认抛物来源,取证困难,一旦发生事故,执法定责难。本文主要通过治理方案概述、高空抛物安全防范设计理念、技术解决方案等方面与读者分享高空抛物智能预警方案的相关建议。
时变工况下行星齿轮箱故障特征频率随时间变化,常规的统计特征通常难以有效地表征非平稳信号的时变特性,人工识别故障特征较为困难.针对上述问题,提出基于双对抗编码的智能故障诊断模型.先获取样本信号的时频图,揭示信号频率随时间变化规律;构建编码与解码网络,并用编码器的输入与解码器的输出对判别器1进行对抗训练,确保重构信号与原始信号服从相同分布,从而提取有效的时频图特征;此外,构建高斯混合分布,并根据类别信息从对应分布进行采样,判别器2用于使提取的特征服从给定的高斯混合分布,从而实现通过控制混合分布来强化不同类别特
在分析解耦液压悬置的内部结构和考虑橡胶、液压模块非线性特性基础上,建立了能表征解耦液压悬置动态特性的物理模型,计算分析了解耦液压悬置的动态特性,研究了解耦盘及惯性通道在不同振幅条件下对悬置动态特性的影响.试验结果表明:所建物理模型能够较好的表征解耦液压悬置的幅变,频变特性.建立了包含解耦液压悬置的整车13自由度动力学模型,仿真计算了路面激励工况下系统的时域响应,并通过实车进行验证.最后,以抑制车辆过减速带衰减动力总成振动为目标给出了液压悬置的优化方案.结果 表明:仿真计算出的发动机侧悬置和变速箱侧悬置振动
为了研究覆冰形式和脱冰方式对导线脱冰动力响应的影响,建立了档距和高差分别为800 m、50 m的有限元模型,分析导线在均匀覆冰、三段覆冰和线性覆冰三种覆冰形式下发生均匀脱冰和非均匀脱冰时的动力响应规律,探讨档距、覆冰厚度、脱冰率等因素对导线最大冰跳高度的影响.结果 表明:脱冰工况相同时,线性覆冰较均匀覆冰形式下的脱冰动力响应更加剧烈;脱冰率为50％时导线覆冰脱落后的峰值张力均小于覆冰时的最大静态张力;最大冰跳高度在不同工况下的变化规律与覆冰形式密切相关.研究结果为覆冰区输电线路设计提供了参考依据.
针对传统隐马尔科夫模型(hidden Markov model,HMM)解决学习训练过程中参数容易局部收敛的问题,采用一种自适应粒子群算法对HMM模型进行优化改进.在基础粒子群算法中加入惯性权重因子,并根据算法迭代结果对算法各因子大小进行动态控制,增强该算法的全局搜索能力.改进后的粒子群算法融入HMM模型训练过程参数学习的优化过程,能够提高HMM的训练精度.将其应用到油机电站的故障诊断当中,通过对其实测振动数据进行分析,与标准算法相比,对油机处于正常、供气不足、进气门间隙异常状态的分类准确率都有所提升,整
有限长悬臂圆柱结构在风载荷作用下可能会发生普通涡激振动.同时,在超过锁振范围的高风速下也可能发生涡激振动现象,这种涡激振动现象产生的机理尚不明确.针对普通涡激振动现象和高风速下涡激振动现象建立双向流固耦合数值模拟方法进行分析.结果 表明,通过数值模拟方法可以较好的呈现出圆柱在风载荷作用下的振动特性以及流场在圆柱展向上的三维流动特性.通过对圆柱顶部面中心点的位移时程曲线以及耦合面上的升力时程曲线进行功率谱密度分析,得到与文献实验结果较为吻合的普通涡激振动频率响应.根据圆柱运动的横向振动特性以及三维流动特性,
针对行星齿轮箱中振动信号传递路径具有时变性和信号间相互耦合的问题,提出了基于最大相关峭度反卷积消噪技术(maximum correlated kurtosis deconvolution,MCKD)和特征优化图改进包络谱(improved envelope spectrum via feature optimisation-gram,IESFOgram)相结合的行星轴承外圈故障诊断方法.该方法使用MCKD技术对信号进行降噪处理,增强与行星轴承故障相关分量的能量幅值;采用改进IESFOgram提取轴承故障振