ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ LIME И GRAD-CAM ДЛЯ ИНТЕРПРЕТАЦИИ СПЕКТРАЛЬНО-ВРЕМЕННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРИ ДИАГНОСТИКЕ ПЛАНЕТАРНЫХ РЕДУКТОРОВ

Аннотация

В представленном научном труде рассматривается проблема распознавания комплексных многочастотных дефектов в планетарных зубчатых передачах технологических машин. Сложность кинематической структуры планетарных редукторов, обусловленная одновременным вращением нескольких сателлитов и наличием плавающих элементов, приводит к амплитудной и фазовой модуляции виброакустических сигналов, что существенно затрудняет автоматизированную диагностику. Авторами разработан специализированный метод конвертации одномерных виброакустических колебаний в двухмерные спектрально- временные скалограммы с их последующей обработкой глубинными сверточными нейронными сетями. Для обеспечения полной понятности и валидируемости выносимых диагностических решений интегрированы методы Grad-CAM и LIME. В работе описан физический механизм подсветки спектрально-временных областей скалограмм, соответствующих локальным повреждениям солнечной шестерни, сателлитов и венца эпицикла. Эмпирические испытания на специализированном стенде подтвердили высокую точность локализации кинематических дефектов и доказали соответствие визуализируемых признаков реальным теоретическим частотам зацепления.