基于改进对抗蒸馏的轴承故障分类方法

来源：中国农机化学报杂志2024年第6期北京时间：

作者：李星逸, 付波, 范秀香, 权轶

单位：（湖北工业大学电气与电子工程学院，武汉市，430068）

摘要：针对工业现场条件下和农业机械设备故障数据典型样本不充足导致轴承故障诊断精度低的问题，提出一种基于改进对抗蒸馏的轴承故障分类方法。使用对抗蒸馏方法进行轴承故障分类，让学生网络通过对抗学习教师网络的软标签所提供的信息，同时生成器输出与学生网络输出相似的样本提供给判别器后修改学生网络参数。提出退火改进对抗蒸馏方法，在对抗蒸馏中使用动态温度进行训练，增加生成器制作样本难度，使教师网络输出的信息被更好地利用，以提高学生网络泛化能力和鲁棒性。试验使用美国凯斯西储大学轴承故障数据集验证方法的有效性，利用所提出的方法训练出的学生网络在模拟现场轴承故障诊断分类任务中仅使用214 602个参数参与计算，准确率可达91.85%，提高故障诊断精度并节省设备的计算资源。

关键词：轴承,故障诊断,知识蒸馏,对抗学习,模拟退火算法

基金资助：湖北省重点研发计划项目（2021BAA193）