Noise and Vibration Control ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (5): 169-175.

Previous Articles     Next Articles

Multi-condition Gearbox Fault Diagnosis Based on RMSDCNN-LSTM Integrated with RSAM

  

  • Received:2025-06-03 Revised:2025-09-13 Online:2026-10-18 Published:2026-10-15

融合RSAM的RMSDCNN-LSTM多工况齿轮箱故障诊断

刘志宇,陈观慈,侯赛忠,杜清,魏蓉
  

  1. ( 昆明理工大学机电工程学院,昆明650500 )

摘要: 针对多工况不同载荷运行条件下故障识别困难,且传统的卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)对故障特征的提取能力不佳的问题,提出了融合残差自注意力机制(Residual Self-attention Mechanism,RSAM)的残差多尺度空洞卷积-长短期记忆神经网络(Residual Multi-scale Dilated Convolution-long Short-term Memory Neural Network,RMSDCNN-LSTM)的齿轮箱故障诊断方法。首先,设计一种残差多尺度空洞卷积结构,用于捕捉多尺度下的空间特征,通过RSAM增强关键故障特征表达;其次,联合长短期记忆神经网络(Long Short-term Memory,LSTM)建模时序依赖关系;最后,采用Softmax(归一化)分类器实现齿轮箱故障诊断。实验结果表明,该模型能高效提取故障特征,通过使用华中科技大学齿轮箱数据集(HUST数据集)对比其他模型,验证了其更高的诊断精度(98.8 %),通过风力发电机行星齿轮箱数据集(WT数据集)证明该方法的适用性(训练准确度99 %),其能根据多工况混合数据实现故障诊断。

关键词: 故障诊断, 残差自注意力机制, 残差多尺度神经网络, 齿轮箱, 多工况