[发明专利]振动信号压缩的改进卷积自编码器方法及装置

权利要求书

1.一种振动信号压缩方法，其特征在于，包括：

获取目标机械部件的第一振动信号数据；

基于训练完成的预设堆叠自编码器对所述第一振动信号数据进行压缩，得到压缩后的目标机械部件的振动信号数据；其中，在对所述第一振动信号数据进行压缩之前，还包括第一振动信号数据的预处理过程，所述第一振动信号数据的预处理过程包括：按照预设概率随机将第一振动信号数据的部分采样点置零，得到预处理后的第一振动信号数据；

其中，所述预设堆叠自编码器包含多个自编码器，每个自编码器包括编码器和解码器，所述编码器的处理层包括依次连接的第一卷积层、第一激活函数层、第一批标准化层、第二卷积层、第二激活函数层、第二批标准化层、Flatten层；所述解码器的处理层包括依次连接的第一全连接层、第三激活函数层、第三批标准化层、第二全连接层；

所述预设堆叠自编码器的训练过程包括：

初始化预设堆叠自编码器中各个处理层的权重系数；获取目标机械部件的第二振动信号数据；基于所述第二振动信号数据以及Adam优化方法对所述各个处理层的权重系数进行更新，得到训练完成的预设堆叠自编码器。

2.如权利要求1所述的振动信号压缩方法，其特征在于，所述基于第二振动信号数据以及Adam优化方法对所述各个处理层的权重系数进行更新，包括：

S1：对学习率ε₁、矩估计的指数衰减速率ρ₁、ρ₂、预设常数δ、一阶矩变量s、二阶矩变量r进行初始化，并设定迭代次数t＝0，将第二振动信号数据输入至预设堆叠自编码器中，确定预设堆叠自编码器的重构误差；

S2：基于预设堆叠自编码器的重构误差对一阶矩变量和二阶矩变量进行更新，并基于更新后的一阶矩变量和二阶矩变量确定一阶矩偏差和二阶矩偏差，根据一阶矩偏差和二阶矩偏差确定各个处理层的权重系数的更新量，基于所述更新量对各个处理层的权重系数进行更新；

S3：令t＝t+1，将第二振动信号数据输入至预设堆叠自编码器中，确定预设堆叠自编码器的重构误差；若t大于预设迭代次数、或预设堆叠自编码器的重构误差小于预设阈值，则确定预设堆叠自编码器训练完成，若t不大于预设迭代次数、且预设堆叠自编码器的重构误差不小于预设阈值，则返回执行步骤S2。

3.如权利要求2所述的振动信号压缩方法，其特征在于，基于预设堆叠自编码器的重构误差对一阶矩变量进行更新的方法为：

s₂＝ρ₁s₁+(1-ρ₁)g

其中，s₁为更新前的一阶矩变量，s₂为更新后一阶矩变量，g为预设堆叠自编码器的重构误差；

基于预设堆叠自编码器的重构误差对二阶矩变量进行更新的方法为：

其中，r₁为更新前的二阶矩变量，r₂为更新后的二阶矩变量。

4.如权利要求2所述的振动信号压缩方法，其特征在于，所述根据一阶矩偏差和二阶矩偏差确定各个处理层的权重系数的更新量，包括

其中，为所述Adam优化方法的一阶矩偏差，为所述Adam优化方法的二阶矩偏差。