Noise and Vibration Control ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (1): 142-148.

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Small-sample Mechanical Fault Diagnosis Based on Multi-scale Dilatable Convolution and DMWT-Mamba

  

  • Received:2025-04-17 Revised:2025-05-14 Online:2026-02-18 Published:2026-02-18

基于多尺度可扩张卷积和DMWT-Mamba的小样本机械故障诊断#br#

杨静亚1, 2,闫丽梅1, 2,徐建军1, 2,曾伟铭3
  

  1. ( 1. 东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆163318;
    2. 东北石油大学电气信息工程学院,黑龙江大庆163318;
    3. 国网黑龙江省电力有限公司大庆供电公司,黑龙江大庆163453 )

摘要: 研究机械故障智能诊断技术可以保障设备安全稳定运行。在工业生产中,很难获得大量带有标签的高质量数据样本,且在采集振动信号时无法规避噪声的影响。基于此,提出一种基于多尺度可扩张卷积和DMWT-Mamba的小样本机械故障诊断模型。首先设计一个可扩张的多尺度卷积块,用于提取振动信号的多个局部感受野特征,减少学习的参数和计算量。其次将离散多小波变换(Discrete Multi-wavelet Transform,DMWT)与Mamba相结合,能够动态选择重要的时间步长信息,忽略不相关的噪声干扰,在各个频带分量中提取关键信息并使特征充分融合,从而增强模型的抗干扰性能和在小样本条件的特征提取能力。最后使用两组机械故障数据集进行实验,实验结果表明该模型能够有效提高小样本下的故障诊断准确率,且具有较强的抗干扰能力。

关键词: 故障诊断, 小样本, 离散多小波, Mamba, 多尺度卷积