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高学金 (高学金.) | 程琨 (程琨.) | 韩华云 (韩华云.) | 高慧慧 (高慧慧.) | 齐咏生 (齐咏生.)

摘要:

针对冷水机组产生的故障数据不足,数据集中正常数据和故障数据数量不平衡,进而导致故障诊断精度下降的问题,提出一种基于中心损失的条件生成式对抗网络(central loss conditional generative adversarial network,CLCGAN)和支持向量机(support vector machine,SVM)的故障诊断方法.首先,CLCGAN利用少量真实故障数据生成新的故障数据;然后,将生成的故障数据与初始数据集混合,使正常数据与故障数据的数量达到平衡;最后,利用平衡数据集构建SVM模型进行故障诊断.在GAN生成冷水机组故障数据时,构建动态中心损失项并加入到目标函数中,利用动态的中心损失减少冷水机组生成的各种故障数据的类内距离,从而降低各个故障生成数据之间的重叠程度,增加生成数据的可靠性.在生成故障数据之前配置相应的故障标签,并输入到CLCGAN中指导数据生成过程,使生成的故障数据可以均衡地分布于各个故障类别.在ASHRAE 1043-RP数据集上对所提方法进行了验证,结果表明,相较于其他解决数据不平衡问题的故障诊断方法,所提方法具有更高的故障诊断准确率.

关键词:

故障诊断 中心损失 冷水机组 神经网络 集成 生成式对抗网络 算法

作者机构:

  • [ 1 ] [高学金]北京工业大学
  • [ 2 ] [齐咏生]内蒙古工业大学
  • [ 3 ] [高慧慧]北京工业大学
  • [ 4 ] [韩华云]北京工业大学
  • [ 5 ] [程琨]北京工业大学

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来源 :

化工学报

ISSN: 0438-1157

年份: 2022

期: 9

卷: 73

页码: 3950-3962

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