基于一种域差异引导的对比特征学习的小样本故障诊断方法
论文核心问题:
工业故障诊断面临两大关键挑战:
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样本稀缺性 (Few-Shot): 工业场景中机器故障发生频率低,可收集的故障数据量极其有限,难以训练泛化能力强的智能诊断模型。
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工况可变性 (Variable Working Conditions): 机器常在变转速、变负载等不同工况下运行,导致即使是同一故障类型的数据分布也存在显著差异(如图1所示)。现有诊断模型在处理分布一致的数据时表现较好,但在变工况场景下效果不佳。
现有方法及其局限性:
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少样本诊断:
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数据增强 (Data Augmentation): 使用GANs、VAEs等生成模型扩充数据集。缺点:计算资源消耗大,生成模型训练困难。
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模型优化 (Model Optimization): 通过正则化、集成网络等方式减少小样本下的过拟合风险。缺点:小样本下难以在大假设空间中找到最优解。
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