Physics-informed Time-Frequency Fusion Network with Attention for Noise-Robust Bearing Fault Diagnosis

计算机科学 噪音(视频) 方位(导航) 断层(地质) 水准点(测量) 特征提取 频域 人工智能 特征(语言学) 模式识别(心理学) 时域 管道(软件) 块(置换群论) 深度学习 计算机视觉 语言学 哲学 大地测量学 地震学 地理 图像(数学) 程序设计语言 地质学 几何学 数学
作者
Yejin Kim,Young‐Keun Kim
出处
期刊:IEEE Access [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:12: 12517-12532 被引量:1
标识
DOI:10.1109/access.2024.3355268
摘要

We propose an accurate and noise-robust deep learning model to diagnose bearing faults for practical implementation in industry. To achieve high classification accuracy in a noisy environment, we designed a time-frequency multi-domain fusion block, incorporated bearing-fault physics into the model parameters, and employed attention modules. The proposed model individually extracts essential features from the time-domain vibration signal and the corresponding spectrum in a parallel pipeline. Subsequently, multi-domain feature maps are fused to capture a wider representation of bearing fault signals. The performance was enhanced by incorporating physical knowledge of fault frequencies in the design of the frequency-domain feature extraction network. The employment of an attention mechanism to selectively focus on high-importance fault characteristics on the multi-domain feature maps further improved the accuracy under high noise levels. Experiments on bearing datasets with artificially added noise demonstrated the effectiveness of the proposed model compared to other benchmark models.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
NexusExplorer应助风吹麦浪采纳,获得30
刚刚
刚刚
盒盒发布了新的文献求助10
刚刚
领导范儿应助风吹麦浪采纳,获得30
刚刚
JamesPei应助风吹麦浪采纳,获得30
刚刚
1秒前
111发布了新的文献求助10
1秒前
sssa发布了新的文献求助20
1秒前
慕青应助风吹麦浪采纳,获得30
1秒前
苏七发布了新的文献求助10
1秒前
汉堡包应助风吹麦浪采纳,获得30
1秒前
无奈夜南完成签到,获得积分10
1秒前
万能图书馆应助风吹麦浪采纳,获得30
1秒前
所所应助风吹麦浪采纳,获得30
1秒前
ding应助慕豁采纳,获得20
2秒前
2秒前
搜集达人应助风吹麦浪采纳,获得30
2秒前
阳阳完成签到,获得积分10
2秒前
wwww应助自信的采纳,获得10
2秒前
SciGPT应助风吹麦浪采纳,获得30
2秒前
wssy完成签到,获得积分10
2秒前
ohno耶耶耶完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
JJ发布了新的文献求助10
3秒前
云瑾发布了新的文献求助10
3秒前
corleeang发布了新的文献求助10
3秒前
卫卫完成签到 ,获得积分10
3秒前
故意的驳完成签到,获得积分10
3秒前
哆啦A梦发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
慕青应助杨九斤Jenney采纳,获得10
5秒前
5秒前
香蕉觅云应助lc采纳,获得10
6秒前
chenchen完成签到,获得积分20
6秒前
笃定发布了新的文献求助10
6秒前
TOM发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
东方元语应助fangang采纳,获得50
7秒前
midred3完成签到,获得积分10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
化工安全与环保 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7657765
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9228438
关于积分的说明 19835391
捐赠科研通 7224457
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3280656
关于科研通互助平台的介绍 2440765
邀请新用户注册赠送积分活动 2280506