一个适应性框架,以保持有用的生命预测,整合注意力机制和深度强化学习.
Yanhui Bai1,2, Jiajia Du1, Honghui Li1,2
1School of Computer Science and Technology, Beijing Jiaotong University, Beijing100044, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|October 29, 2025
概括
预测剩余的使用寿命 (RUL) 对机械健康至关重要. 本研究介绍了ADAPT-RULNet,这是一个使用深度学习和强化学习的自适应框架,用于从异质传感器数据中准确预测RUL.
科学领域:
- 机械工程 机械工程
- 人工智能的人工智能
- 预测和健康管理 (PHM)
背景情况:
- 预测剩余使用寿命 (RUL) 对机械元件健康至关重要.
- 当前的深度学习方法与异质的传感器数据和个体差异作斗争.
- 现有的技术通常依赖于单模数据或静态特征提取.
研究的目的:
- 提出ADAPT-RULNet,一个适应性框架,用于在机械部件中准确预测RUL.
- 克服现有方法在处理复杂的操作条件和传感器异质性方面的局限性.
- 通过使用集成的DL和DLR实现从原始数据到RUL预测的端到端优化.
主要方法:
- 功能调整重新采样 (FAR) 用于信号生成.
- 增强注意力的动态时间变形 (DTW) 用于个别降解阶段的识别.
- 混合多尺度网络,重视特征提取和贝叶斯融合.
- 深度决定性政策梯度 (DDPG) 用于适应性参数优化.
主要成果:
- ADAPT-RULNet显示了较低的平均根平均平方误差 (RMSE).
- 与现有方法相比,拟议的模型实现了更高的预测准确性.
- 在飞机发动机和铁路货车轮上成功进行了评估.
结论:
- ADAPT-RULNet有效地捕捉了个体差异和复杂的操作条件.
- 该框架为工业应用提供了更好的预测准确性和稳定性.
- 整合DL和DLR为RUL预测提供了适应性优化.
