Publication

Hyperautomation Artificial Intelligence

고장주파수 대역 세분화 및 도메인 적응 기반 다양한 속도 조건에서의 베어링 고장 진단

본문

Conference
한국PHM학회 2024년도 정기학술대회
Author
박종민, 유진오, 김태형, 박종혁, 김민정, 하종문, 윤병동
Date
2024-06-26
초록
 

베어링은 회전체의 핵심적인 요소로 다양한 시스템에서 사용된다. 넓은 사용처에 따른 운영 회전 속도도 다양하기 때문에, 베어링 고장에 의한 손실을 최소화하기 위해서는 다양한 속도 조건에서 강건한 진단 기술이 필요하다. 이를 위해서는 충분한 고장 데이터 확보가 중요하지만, 모든 속도에서 획득하는 것은 매우 어렵다. 따라서, 정상 데이터와 고장 데이터가 확보 가능한 일부 속도 수준의 데이터를 활용한 다양한 속도에서의 강건한 고장 진단기술 이 필요하다.

 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 고장 신호 시뮬레이션과 고장주파수 대역 세분화 및 도메인 적응을 활용한 고장 진단 방법을 제안하였다. 우선, 고장 데이터가 부재한 속도에서 고장 특성을 반영한 시뮬레이션을 진행한다. 하지만 기존 시뮬레이션 방법은 실제 계측 환경과 시스템 특성을 반영하기 어렵기 때문에, 신호 계측 상황에서의 불확실성을 정량화 하고 이를 통해 만들어진 시뮬레이션 신호에 정상 신호를 더해 고장 신호를 생성한다. 실제 고장데이터를 포함한 소스 도메인 데이터와 생성된 고장데이터를 포함한 타겟 도메인 데이터를 활용해 시뮬레이션과 실 신호의 간극을 줄이기 위한 고장 주파수 대역 세분화와 속도 변화에 의한 분포 차이를 극복하기 위한 도메인 적응을 수행한다. 제안된 방법은 다양한 속도 수준 및 시변 속도 데이터 각각을 이용해 비교 방법 대비 높은 고장 진단 성능을 보였다.