基于Transformer驱动的特征提取与ISSA-SVM融合的柱塞泵故障诊断方法
DOI:
作者:
作者单位:

内蒙古科技大学机械工程学院

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

GH133

基金项目:

国家自然科学基金(52365014);内蒙古自治区自然科学基金(2025QN05040);鄂尔多斯市井工煤矿智慧化生产与安全管理关键技术研究与示范项目(KCX2024010)


A Transformer-driven feature extraction and ISSA-SVM fusion-based diagnostic method for piston pump failures
Author:
Affiliation:

College of Mechanical Engineering,Inner Mongolia University of Science and Technology

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    针对柱塞泵在复杂工况下故障特征提取困难、诊断精度不足的问题,提高柱塞泵故障诊断的准确性与泛化能力,本文提出了一种基于 Transformer 特征提取、改进麻雀搜索算法优化参数与支持向量机分类的智能诊断方法。该方法以振动信号为研究对象,引入 Transformer 架构通过多头自注意力机制捕获信号的时序依赖与全局关联信息,从而获得高维且具有强区分性的深层特征表示。在特征分类阶段,采用改进麻雀搜索算法对支持向量机的核函数参数与惩罚系数进行自适应寻优,以实现参数空间的全局最优搜索并提升模型泛化性能。通过在公开的 UCI 液压系统数据集上进行的实验验证表明,本文模型在分类准确率、稳定性及抗噪性能方面均优于长短期记忆网络以及未经优化的SVM等模型,证明了基于 Transformer 的特征建模与 ISSA 优化策略在柱塞泵故障智能诊断中的有效性与优越性。

    Abstract:

    To address the challenges of fault feature extraction and diagnostic accuracy in complex operating conditions for plunger pumps, this study proposes an intelligent diagnostic method combining Transformer-based feature extraction, improved sparrow search algorithm optimization, and support vector machine classification. The approach focuses on vibration signals by employing Transformer architecture with multi-head self-attention mechanisms to capture temporal dependencies and global correlations, generating high-dimensional, discriminative deep feature representations. During feature classification, an enhanced sparrow search algorithm optimizes support vector machine kernel parameters and penalty coefficients through adaptive optimization, achieving global search in parameter space to improve model generalization. Experimental validation on the UCI hydraulic system dataset demonstrates superior performance in classification accuracy, stability, and noise resistance compared to long/short-term memory networks and unoptimized SVM models. These results validate the effectiveness and advantages of Transformer-based feature modeling combined with ISSA optimization strategies in intelligent plunger pump fault diagnosis.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

张席铭,张超,孙明宇,等. 基于Transformer驱动的特征提取与ISSA-SVM融合的柱塞泵故障诊断方法[J]. 科学技术与工程, , ():

复制
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2025-12-01
  • 最后修改日期:2026-04-22
  • 录用日期:2026-05-09
  • 在线发布日期:
  • 出版日期:
×
2026年会通知 | “技术经济学驱动智能经济生态构建与治理变革”——中国技术经济学会第三十三届学术年会(2026)会议通知暨征文启事(第一轮)
亟待确认版面费归属稿件,敬请作者关注