王天杨
- 作品数：25 被引量：115H指数：7
- 供职机构：清华大学机械工程学院机械工程系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金教育部重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术交通运输工程金属学及工艺更多>>
- 基于低延迟可解释性深度学习的复杂旋转机械关键部件知识嵌入与诊断方法研究
- 2024年
- 对于复杂旋转机械关键部件的诊断任务,模型设计容易受限于以下两个特点:(1)机理驱动的方法往往难以实现复杂系统的完备、精准建模;(2)数据驱动方法多数需要规模化的高质量训练数据集用于训练。针对上述问题,提出一种先验知识嵌入的深度学习模型,融合机理知识与传感器信号特征。并通过引入轻量化模型结构,在保证模型精准性的前提下降低推理延迟。首先,通过融合先验机理知识与传感器信号特征,构建关键部件数字孪生体。然后,设计先验知识嵌入模块来提升深度学习模型对融合特征的表征能力。最后,基于帕累托最优化理论,设计考虑准确性指标和计算效率指标的多目标优化方法,对基于深度学习的诊断模型进行结构优化设计,并引入可解释性框架对深度学习模型决策过程进行分析。结果表明,所设计的关键部件数字孪生体能够提供丰富的先验信息从而加速模型收敛。基于帕累托最优化理论的训练策略,能够搜索到设定指标的相对最优解,从而在保证模型精准性的前提下有效降低模型推理延迟。
- 刘岳开王天杨王天杨
- 激光在行星齿轮试验台上的实验与应用
- 2022年
- 激光传感器由于其工作特点,可用于普通加速度传感器无法应用的检测环境,如何把激光传感器更好地应用于实验教学,为此课题组结合教学改革及研究生“转子动力学”“机械振动”课程实践环节的建设,设计一套针对非接触式的采集分析系统用于研究生实验。动力学课题组以传统行星齿轮试验台为研究对象,利用激光传感器对其进行实验,分析处理得到相关数据及各种趋势,实验证明了激光设备能很好地用于设备的故障诊断研究。
- 李峥冯志鹏王天杨秦朝烨卢文秀褚福磊
- 关键词：激光传感器行星齿轮故障诊断
- 机械故障仿真试验台实验与应用被引量：1
- 2021年
- 齿轮箱系统应用非常广泛,如发生故障将会影响机械的安全运行,也将严重威胁操作人员的安全,因此对齿轮的故障诊断很有必要。对“转子动力学”及“机械的奥秘”课程开设了以旋转设备故障诊断实验内容,利用故障仿真器中各种故障程度齿轮及轴承在不同转速下的数据采集和分析,得到了相关的实验规律。该诊断在验证设备可靠性的同时,为课程的实验教学探索出了一条道路,也为今后开展相关实验教学及科学研究做了一些有成效的工作。
- 李峥秦朝烨王天杨王旭卢文秀褚福磊
- 关键词：齿轮轴承教学改革
- 基于3种测度值的特征提取方法优化评价被引量：6
- 2010年
- 模式识别结果的好坏往往取决于对识别对象本身特征的提取。对于一类对象通常已经存在若干成形的提取方法,要想达到较好的识别分类效果就需要在特征提取方法的层面上获取更具代表性的特征表达。以字符识别所用的特征提取方法为例,研究特征提取方法的分析评价。用5种常用的特征提取方法及其组合对标准字模进行特征提取,分别使用最小欧氏距离、欧氏距离总和及欧氏距离方差3种测度在4个不同维度空间内对提取方法进行比较分析。最后,综合使用3种测度值去评价特征提取方法。
- 王天杨程卫东李建勇
- 关键词：模式识别特征提取欧氏距离
- 基于递归图的大型移动设备早期异常直观化图像预警研究
- 针对大型移动设备状态监测中本地资源有限的问题,将非线性动力学理论中的递归图方法引入大型移动设备的状态监测中,对其早期异常进行直观化图像预警.以轴承振动信号为对象验证该方法的可行性.状态正常的轴承的递归图呈现出网状结构,而...
- 王天杨程卫东李建勇
- 文献传递
- 基于自适应广义解调变换的滚动轴承时变非平稳故障特征提取被引量：26
- 2020年
- 变转速运行工况下滚动轴承故障冲击幅值与故障冲击间隔表现为时变性。现有的研究主要集中于解决时变冲击间隔带来的频谱模糊问题,鲜有对时变冲击幅值问题的探究。低转速下,故障冲击幅值较小,容易淹没在噪声中,给轴承故障诊断带来困难。据此,提出了基于自适应广义解调变换(Generalized demodulation transform,GDT)的滚动轴承时变非平稳故障特征提取方法。定义了重置准则优化GDT,使其转换因子可调、重置因子最优,时变的故障相关的频率曲线自适应的聚集于最高点,而非起始点。从故障轴承振动信号的高频共振成分的包络时频谱中提取时频脊线,结合假设思想构建了广义特征指标(Generalized characteristic index,GCI)模型。基于自适应GDT实现故障相关时频脊线的平稳化重置,进而通过频谱量化表征与GCI模型无需转速测量完成轴承故障诊断。仿真和实测信号分析结果表明所提方法的有效性。
- 赵德尊王天杨褚福磊
- 关键词：滚动轴承故障诊断
- 面向数据驱动机械故障诊断的稀疏智能模式识别方法
- 数据驱动的机械故障诊断,对于现代复杂工业系统的安全性与可靠性保障意义重大.传统数据驱动型故障诊断方法严重依赖于专家设计的特征,较大程度限制了其实际的工业应用.稀疏表示分类(SRC)方法,可从原始数据中自适应学习稀疏特征,...
- 孔运褚福磊王天杨
- 关键词：数据驱动故障诊断
- 直齿齿轮教学试验台研制与应用被引量：6
- 2020年
- 随着不可再生能源的不断减少,可再生能源的利用与开发一直是国内外非常关注的话题。风力发电技术由于绿色环保等特点,已经在各个国家广泛应用,但是在实际使用中也存在较多问题,尤其是齿轮箱在高速段由于在高转速、变载荷的冲击下运行,很容易出现故障,如果不及时预警和维护,易造成较大的经济损失。因此,研究风电齿轮箱的齿轮运行特点及故障特征信号对风电装备的预警及故障诊断十分重要。针对研究生课程机械振动、转子动力学,研制了直齿齿轮教学试验台,其应用不仅提升了研究生分析和解决问题的能力,也为今后的科研工作打下了基础。
- 李峥秦朝烨王天杨褚福磊
- 关键词：振动故障诊断
- 基于MATLAB GUI的机械故障诊断实验系统设计与应用被引量：9
- 2021年
- 机械故障诊断实验具有工程实践背景,对于培养学生的综合能力有着重要意义。为此基于MATLAB GUI设计开发了机械故障诊断实验系统,系统包含振动信号的时域、频谱、时频分析3大功能模块,借助案例分析有效地验证了系统的适用性。该实验系统的开发与应用有助于学生理解相关领域的原理与分析方法,切实提高了学生在机械故障诊断领域里的实践和应用能力,为学生今后开展相关研究奠定了理论与工程实践基础。
- 李峥李宗王天杨秦朝烨卢文秀褚福磊
- 关键词：故障诊断教学
- 基于低次故障特征阶比系数的变转速滚动轴承等效转频估计算法被引量：12
- 2015年
- 基于时频表达的阶比跟踪算法能够帮助实现变转速旋转设备的故障诊断而不依靠转速计的帮助。然而,滚动轴承振动信号的时频表达却因缺少明显且易提取的转频成分使得该算法无法得到应用。为此,引入瞬时故障特征频率作为滚动轴承的等效转频,并提出基于低次故障特征阶比系数的估计算法对其进行提取。根据转频的变化范围确定基本滤波带宽并沿频率轴构造一组带通滤波器对原信号进行带通滤波。计算各带通滤波结果的包络时频谱并提取相应的等效转频趋势线。利用等效转频趋势线对相应的滤波结果进行重采样并计算故障特征阶比包络谱。将各阶比包络谱中与一、二、三次故障特征阶比相对应的幅值之和作为标准确定最优滤波带宽与相应的等效转频趋势线(瞬时故障特征频率趋势线)。利用该趋势线对原始信号进行故障相角域重采样,所得结果故障特征阶比包络谱即可用于滚动轴承的故障诊断。仿真算例和应用实例证明了该算法的有效性。
- 王天杨李建勇程卫东
- 关键词：变转速滚动轴承故障诊断
