面向旋转机械装备的智能故障诊断通用基础模型研究

李响; 徐宜销; 雷亚国; 李熹伟; 李乃鹏; 杨彬

西安交通大学学报 ›› 2025, Vol. 59 ›› Issue (7) : 1 -12.

李响, 徐宜销, 雷亚国, 李熹伟, 李乃鹏, 杨彬

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摘要

针对现有旋转机械智能故障诊断方法普适性较差，通常仅适用于特定型号、结构、工况、测点、载荷等场景的问题，建立了面向旋转机械装备的智能故障诊断通用基础模型。通过挖掘多种类型旋转机械装备海量状态监测数据，提出了多源数据结构多尺度自适应对齐方法；构建了多层级状态融合的智能诊断模型；建立了对典型旋转机械装备普适性强的智能故障诊断通用基础模型，并提出了诊断通用基础模型的个体定制化适配方法。在广泛使用的旋转机械装备状态监测数据集上对所提方法进行了验证。实验结果表明：所提智能诊断通用基础模型能够直接对未知实测装备进行异常检测，在未进行监督微调的情况下，模型整体诊断准确率达到了88.5%;在少量数据微调下，能够迅速适应实测装备，实现高达98.6%的诊断准确率。此外，所提数据预处理方法在实现跨设备健康状态信号幅值尺度归一化的同时，可保持同一设备内健康与故障状态信号间的幅值相对分布不变，有效保留了关键幅值特征差异。所提出的方法具有良好的工程应用潜力，有望在工程场景下推广应用。