研究背景与问题
当前工业预测性维护(PHM)领域存在三个主要瓶颈:
- 任务割裂问题:现有深度学习方法通常将故障诊断(FD)和剩余使用寿命预测(RUL)作为独立任务处理,忽略了两者间的自然依赖关系。
FR-LLM,一种结合信号到文本编码与自适应优化的多任务大语言模型,旨在解决工业预测性维护中故障诊断(FD)与剩余寿命预测(RUL)的任务割裂及泛化差问题。通过 FFT 提取频域特征、EMD 分解趋势,将振动信号转化为文本 Prompt 输入 LLM。采用统一负对数似然损失函数与 LoRA 微调,并引入 CoBa 动态平衡策略解决多任务收敛差异。实验表明该框架在保持精度的同时提升了部署效率,具有良好的跨工况鲁棒性。
当前工业预测性维护(PHM)领域存在三个主要瓶颈:
在将数据喂给 LLM 之前,必须先将原始的高频振动信号转化为 LLM 能理解的形式。
"8, 28, 99...")。将上述数据字符串嵌入到预定义的模板中,包含角色设定、工况上下文及任务指令。
仅更新少量参数矩阵,降低显存占用并防止过拟合。
| 概念 | 类别 | 核心作用 |
|---|---|---|
| FFT | 信号处理 | 时域转频域,提取故障特征频率 |
| EMD | 信号处理 | 自适应分解,分离噪声与趋势 |
| MTL | 学习范式 | 多任务联合训练,提升泛化性 |
| CoBa | 优化策略 | 动态调整损失权重,解决收敛失衡 |
| NLL | 损失函数 | 统一分类与回归任务的生成概率 |

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