I nte rna t io na l J o urna l o f   Appl ied P o wer   E ng i neer ing   ( I J AP E )   Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,  Sep tem b er   20 2 6 ,   p p .   1 1 5 7 ~ 1 167   I SS N:  2252 - 8 7 9 2 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /ijap e . v 1 5 . i 3 . pp 1 1 5 7 - 1 1 6 7           1157       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : // ija p e. ia esco r e. co m/   Predic tive  ma inte na nce f o r in ducti o n mo tors :  a   no v e l sy nerg y  of  deep learning  and  ma chine learni ng  t echni ques       V.   Ra j ini 1 ,   K a runy a   H a ri k ri s hn a n 2 ,   K rism a din a t a 3   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   S r i   S i v a su b r a m a n i y a   N a d a r   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,  C h e n n a i ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   S h i v   N a d a r   U n i v e r s i t y ,   C h e n n a i ,   I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t a s  N e g e r i   P a d a n g ,   P a d a n g ,   I n d o n e si a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   2 6 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Ma r   1 7 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   J u n   9 ,   2 0 2 6       Co n d it io n   m o n it o rin g   o f  in d u c ti o n   m o t o rs  is  v i tal  fo r  p re v e n t in g   u n e x p e c ted   d o wn t ime s  a n d   m in imiz in g   th e   m a in ten a n c e   c o sts   in   i n d u stria l  se tt in g s.    A  p re d ictiv e   m a in ten a n c e   m o d e l   fo r  e a rly   d e tec ti o n   o f  fa u lt s  is  p ro p o se d .   Th e   m o to r  c u r re n t,   fl u x ,   v i b ra ti o n ,   th e rm a l  a n d   a c o u stic  e m issio n   sig n a tu re s   a re   c o m m o n ly   u se d   fo r  fa u lt   d e t e c ti o n   a s  th e se   sig n a ls  re v e a l  fa u lt   sp e c ifi c   fre q u e n c y   c o m p o n e n ts.   S i g n a l  p r o c e ss in g   tec h n iq u e s  li k e   wa v e let  tran sfo rm   a n d   Hil b e rt  tra n sfo rm   a re   u se d   t o   id e n ti fy   fa u lt s   a t  i n c ip ien t  sta g e s .   M a c h i n e   lea rn in g   a n d   d e e p   lea rn i n g   m o d e ls  a re   u se d   n o wa d a y s  to   e x trac t  fe a tu re s  a n d   c las sify   th e   fa u lt s  a c c u ra tely .   Th e   c u rre n t  a n d   flu x   si g n a ls  fr o m   h e a lt h y   a n d   fa u lt y   m o to rs   fo r   in ter   tu r n   fa u lt s  we re   a n a ly z e d   i n   t h is  w o rk   a n d   fe a tu re s  we re   e x trac ted   th ro u g h   v a rio u s  sig n a l  p ro c e ss in g   m e th o d s.  T h e s e   fe a tu re s   we re   th e n   u se d   to   train   m o d e ls,   in c lu d i n g   d e e p   lea rn in g   a rc h it e c tu re s,  to   c las sify   m o to r   fa u lt s.   W h il e   t h e   c las sic a l  m a c h in e   lea rn in g   m o d e ls  p r o v i d e d   a   re a so n a b ly   a c c u ra te  fa u lt   c las sifica ti o n ,   th e   c o n v o l u ti o n a l   n e u ra l   n e two r k   p ro v id e d   a   v e ry   g o o d   c las sifica ti o n   a c c u ra c y .   T h e   fi n d i n g s  s h o w  th a t  d e e p   lea rn in g   m o d e ls  e x c e l  i n   d e tec ti n g   fa u lt s,   e sp e c ially   u n d e r  n o isy   a n d   v a ry i n g   o p e ra ti o n a l  c o n d it i o n s,   o u tp e rfo r m in g   t h e   trad it i o n a l  m e th o d s.  Th e se   m o d e ls  o ffe r  a   sc a lab le,  re a l - ti m e   so l u ti o n   f o r  imp r o v in g   t h e   re li a b il it y   a n d   e fficie n c y   o f  in d u c ti o n   m o t o r  a n d   fa c il it a te  m o re   re li a b le  a ss e ss m e n ts  a n d   c o n tri b u te t o wa rd s e n e rg y   e fficie n c y   a n d   e x ten d e d   li fe ti m e   o f  e q u i p m e n t.   K ey w o r d s :   C o n d itio n   m o n ito r in g   C u r r en t sig n atu r e   Fau lt d etec tio n   Flu x   s ig n atu r e   I n d u ctio n   m o to r   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   V .   R ajin i   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ics E n g in ee r i n g ,  Sri  S iv asu b r am an iy a   Nad ar   C o lleg e  o f   E n g in ee r in g   OM R   R o ad ,   Kala v ak k am ,   C h en n ai,   T am il   N ad u ,   I n d ia   E m ail: r ajin iv @ s s n . ed u . in       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   m o s t  in d u s tr ial  en v ir o n m en ts ,   m o n ito r i n g   t h e  h ea lth   o f   m ac h in es  is   im p o r ta n t  to   im p r o v e  p r o d u ctiv ity .   An   ap p r o p r iate  m ain ten an ce   s tr ateg y   is   im p o r tan t  to   a v o id   th e  f ailu r e   o f   m ac h in er y   s o   th at   th e   co s t  o f   p r o d u ctio n   an d   tim e  c an   b e  m in im ized .   T h e  m ain te n an ce   o f   m ac h i n es  ca n   b e  r esp o n s iv e,   p r e v en tiv e,   o r   p r ed ictiv e  in   n atu r e.   W h i le  th e  r esp o n s iv e  m ain ten a n ce   is   a  r ea ctiv e  a p p r o ac h   w h er e  f ix - o n   f ailu r e   h ap p en s ,   t h e  p r ev en tiv e   m ai n ten an ce   is   a   p r e - p lan n e d   a p p r o ac h .   T h e  p r ed ictiv e  a p p r o ac h   is   b ased   o n   f o r ec asti n g   s tr ateg y .   T h is   ap p r o ac h   o f f er s   a  c o s t  an d   ti m e  ad v an ta g e  as  co m p ar e d   to   r esp o n s iv e  an d   p r ev en tiv e  a p p r o ac h es ,   r esp ec tiv ely .   A  co m b i n atio n   o f   v ar i o u s   in tellig en t  m o d els  ca n   b e   u s ed   f o r   a  r o b u s t   f o r ec ast  an d   b etter   p r ed ictio n   ac cu r ac y .   I t  is   ess en tial  to   h av e  a  r o b u s t  m eth o d o lo g y   f o r   f a u lt  d etec tio n   s o   th at  th ey   ca n   b e   id en tifie d   at  an   in cip ien t  s tag e  an d   ca n   b e   m itig ated   at  th e   ea r lies t.  Hen ce ,   d e v elo p in g   a  r eliab le  in tellig en t m o d el  f o r   m o n ito r i n g   th e  h ea lth   o f   th e  m o s t w id ely   u s ed   in d u ctio n   m o t o r   is   th e  m ain   m o tiv atio n   o f   th is   wo r k .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 1 5 7 - 1 1 6 7   1158   Var io u s   p h y s ical  s ig n atu r es  li k e  v ib r atio n ,   tem p er atu r e,   ac o u s tic  em is s io n ,   cu r r e n t,  v o ltag e,   p o wer ,   an d   m ag n etic  f lu x   ar e  g en er al ly   u s ed .   T h ese  m et h o d s   r e q u i r e  s en s o r s   an d   d ev ices  f o r   d at a  ac q u is itio n .   T h e   m o to r   c u r r e n t  b ased   co n d itio n   m o n ito r in g   is   a  n o n - i n v asiv e   m eth o d   r e q u ir in g   o n ly   lo w - c o s t   cu r r en t   s en s o r s   with   a  s im p le  im p lem en tatio n .   I t  h as  th e  ab ilit y   to   d etec t  e l ec tr ical   an d   m ec h an ical  f au lts ,   in clu d in g   b ea r i n g   f au lts .   T h e  f lu x   b ased   co n d itio n   m o n ito r in g   r e q u ir es  a  f lu x   co il  to   b e  in s er ted   in   th e  m ac h in e  d u r in g   d esig n   an d   m ea s u r in g   th e  in d u ce d   v o ltag e  ac r o s s   th is   co il.   T h is   r esear ch   u s es  cu r r en t  a n d   f lu x   s ig n atu r es  f o r   f au lt  class if icatio n .   Am id   v ar io u s   ap p r o ac h es  p r o p o s ed   in   th e  liter atu r e ,   th e   p e r f o r m a n ce   o f   m o d el - b ased   ap p r o ac h   is   m o s tly   d ep en d en t  o n   th e  ex cl u s iv e  m o to r   m o d els.  Kn o wle d g e - b ased   a p p r o ac h es  u s in g   s tatis tical  an d   d ee p   lear n in g   alg o r ith m s   ar e   g ain in g   in cr ea s in g   i n ter est  am o n g   th e  s cien tific   co m m u n ity   f o r   co n d itio n   m o n ito r in g   o f   m ac h in es.   T h e  f ea t u r es  d e r iv ed   f r o m   v ar i o u s   ac q u ir ed   s ig n atu r es  ar e  u s ed   in   th ese  alg o r ith m s .   Fo u r ier   t r an s f o r m ,   w av elet  t r an s f o r m   ( W T ) ,   an d   co n v o lu tio n al  n e u r al  n etwo r k s   ( C NN)   ar e  u s ed   f o r   th is   p u r p o s e   b y   s o m e  r esear ch er s .   A  h y b r id   a p p r o ac h   b ased   o n   em p ir ical  a n d   ad ap tiv e  f ea tu r es  wer e  u s ed   f o r   b ea r in g   f au lt  class if icatio n   o f   b y   Xie  e t  al .   [ 1 ]   u s in g   v ib r atio n   s ig n atu r es.  B az an   et   al .   [ 2 ]   h av e  u s ed   cu r r en t sig n atu r es with   in f o r m atio n   th e o r etic  m ea s u r em en ts   an d   in tellig en t  to o ls   s u ch   as  m u lti - lay er   p e r ce p tr o n -   ar tific ial  n eu r a l   n etwo r k ,   k - n ea r est n eig h b o u r s   ( KNN) ,   an d   s u p p o r t  v ec to r   m ac h in es   ( SVM)   f o r   th e  d etec tio n   o f   a b r asiv e  wea r   in   th e  b ea r in g s   o f   in d u ctio n   m o to r .   Ho a n g   an d   Kan g   [ 3 ]   h av e  u s ed   th e  i n f o r m atio n   f u s io n   o n   c u r r e n t  s ig n atu r es.  A  f au lt  d iag n o s is   f r am ewo r k   b ased   o n   a  C NN,   wh ich   in teg r ates  d o m ain   k n o wled g e  an d   b r o ad   lear n in g   s y s tem   was  p r o p o s ed   b y   Fen g   et   al .   [ 4 ]   f o r   b ea r in g   f au lts .   T h e  ap p r o ac h   p r o p o s e d   b y   Z h a o   et   a l.   [ 5 ]   u s ed   a  m u lti  s en s o r   d ev ice  f o r   co llectin g   th e  tim e  d o m ai n - b ased   v ib r atio n   s ig n als.  A  m u ltima n if o ld   d ee p   ex tr em e  lear n in g   m ac h in e   wa s   u s ed   f o r   f ea tu r e  e x tr ac tio n   an d   f a u lt  d iag n o s is .   W av elet  d ec o m p o s itio n   an d   ar tific ial  n eu r al  n etwo r k s   wer e  u s ed   b y   Sad eg h ia n   et   al .  [ 6 ]   f o r   r o t o r   f a u lt  d etec tio n   o f   in d u ctio n   m o to r s .   R ez en d e  et   a l.   [ 7 ]   h av e   d em o n s tr ated   th e  v iab ilit y   o f   th e  co m b in ed   u s e  o f   C NN  tech n iq u es  with   th er m al  an aly s is   f o r   d etec tio n   o f   f ailu r es  in   elec tr ic  m o to r s .   A  d ata   d r iv en   d ee p   lear n in g   m o d el  is   in v esti g ated   b y   So h aib   et   a l.   [ 8 ]   a n d   T h eiss ler   et  a l.   [ 9 ] .   A  d etailed   r e v iew  o f   liter atu r e  i n   p r ed ictiv e  m ain t en an ce   f o r   i n d u s tr y   4 . 0   is   d o n e  [ 10 ] - [ 1 3 ]   T h e  d ig ital  twin   c o n ce p t   is   p i ck in g   u p   m o m en tu m   in   in d u s t r ial  s ec to r .  Falek as   an d   Kar lis   [ 1 4 ]   h a v e   in v esti g ated   a  d etailed   r ev iew   in   th is   ar ea .   As  m o s t  o f   th e  i n d u s tr ial  d r iv es  u s e  p o wer   el ec tr o n ic  d e v ices,  a  r ev iew  o f   th e   ap p licatio n   o f   A I   tech n iq u es in   in d u s tr ial  d r i v e s   was w r itten   b y   Z h ao   et  a l .   [ 1 5 ] .   R ajin i  et   al .   [ 1 6 ]   h a v e  in v esti g ated   th e   class if icatio n   o f   in d u c tio n   m o t o r   f au lts   with   m ac h in e  lear n in g   an d   wav elet  f ea tu r e  ex tr ac tio n   tech n iq u es .   T h e  p u r p o s e  o f   t h is   s tu d y   was  to   d em o n s tr ate  th e  ap p licab ilit y   o f   th e  p r o p o s ed   C NN  m o d el  al o n g   with   th e  p er f o r m an ce   o f   th e  ex is tin g   m ac h in e   lear n in g   m o d els.   Var io u s   d ee p   lear n in g   ar c h itectu r es  ap p lied   to   in d u ctio n   m o to r   f au lt  d iag n o s is   ar e  g iv en   by   Sik in y i   et  a l .   [ 17 ] .  R ajap ak s h a   et   a l.   [ 1 8 ]   c o m p a r ed   s u p er v is ed   m ac h in e   lear n in g   alg o r ith m s   u s in g   f ea tu r es  d er iv e d   f r o m   th e  f ast  Fo u r ier   tr an s f o r m   ( FF T )   o f   ac o u s tic  d ata  f o r   co n d itio n   m o n ito r in g   o f   in d u ctio n   m o to r s .  A  ca s e  s tu d y   wh e r e  t h e  FF T   is   u s ed   to   ex tr ac t e n er g y   f ea t u r es,  f ee d in g   i n   to   ML   m o d els f o r   d iag n o s is   is   d o n e  b y   Kh alil   an d   R o s tam   [ 19 ] .   A  f r am ewo r k   b ased   o n   d ee p   lear n in g   f o r   h ea lth   m o n ito r in g   o f   was  g iv en   b y   Gan g u ly   et   a l.   [ 20 ] .  T wo   p o wer f u l  d ee p   lear n in g   ar ch itectu r es,  C NN  an d   L S T M,   to   ex tr ac t  b o th   s p atial  ( lo ca l)   an d   tem p o r al   ( s eq u en ce )   f ea tu r es   f r o m   v ib r a tio n   s ig n als  f o r   f au lt d iag n o s is   ar e  d o n e   b y   Su n   et   al .   [ 21 ].   T h e  d ig ital   twin   an d   in d u s tr ial   I o T   f o r   m o n ito r in g ,   a  k ey   tr en d   s h o win g   th e  p r ac ti ca l  d ep lo y m en t   o f   co n d itio n   m o n ito r in g   s y s tem s   ar e  d o n e  b y   San to s   e t   a l.   [ 22 ] .   Fo r   m o n ito r in g   th e  elec tr ical  d r iv es,   a  s im u latio n - ass is ted   n eu r al  n etwo r k   was  u s ed   b y   [ 23 ] .   Mo to r   cu r r en t  s ig n atu r e  an aly s is   co m b in ed   with   au to r e g r ess iv e  s p ec tr al  esti m atio n   ( an   alter n ativ e  to   FF T )   f o r   h ig h - r eso lu tio n   f au lt  d iag n o s is ,   f o cu s in g   o n   n o n - in v asiv e  s en s in g   was  d o n e  b y   [ 24 ] .     A  s tu d y   f o cu s in g   o n   im p r o v in g   d iag n o s tic  ac cu r ac y   a n d   r o b u s tn ess   b y   f u s in g   d ata  f r o m   m u ltip le  u s in g   an   ad v an ce d   Dee p   L ea r n in g   f r am ewo r k   was g iv en   b y   [ 25 ].   T h is   p ap er   aim s   to   d em o n s tr ate  th e  v iab ilit y   o f   a  h y b r id   ap p r o ac h   t h at  co m b in es   FF T   with   m ac h in e   lear n in g   ( ML )   a n d   d ee p   lear n in g   ( DL )   m o d els   u s in g   th e  cu r r en t  an d   f lu x   s ig n at u r es  o f   elec tr ic  m o to r s   to   u n d er s tan d   an d   d iag n o s e  f ailu r es.  T h is   jo in t  a p p r o a ch   is   a  h ig h ly   ef f ec tiv e,   c u ttin g - ed g e  m eth o d   i n   th e   f ield   o f   p r ed ictiv e  m ai n ten an ce   ( P M)   f o r   elec tr ic  m o to r s .   T h is   m eth o d o lo g y   is   cr u cial  f o r   I n d u s tr y   4 . 0   ap p licatio n s ,   en ab lin g   p r o g n o s tics   an d   h ea lth   m an ag e m en t  ( PHM)   s y s tem s   th at  m ax im ize   m o t o r   life s p an   a n d   m in im ize   u n p lan n ed   d o wn tim e.       2.   M E T H O D   2 . 1 .     E x perim ent a l  s et up   T h e  d ataset  was  cu r ated   b y   co n d u ctin g   ex p e r im en ts .   T h e  t est  s etu p   co n s is t s   o f   two   m o to r s ,   o n e  is   tak en   as  th e   h ea lth y   m o to r   an d   f au lts   ar e   s im u lated   in   t h e  o th e r   m o to r   ca lled   test   m o to r .   I t  also   h as  a   d y n am o m eter   wh ich   ca n   b e  c o u p led   to   a n y   o n e  o f   th e  two   id en tical  in d u ctio n   m o to r s .   T wo   id en tical  m o to r s   h av e  th e  f o llo win g   s p ec if icati o n :  t h r ee - p h ase ,   1   HP,   4 1 5   V,   5 0   Hz,   4   p o le ,   an d   1 5 0 0   r p m .   Flu x   c o il  with     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       P r ed ictive  ma in ten a n ce   fo r   in d u ctio n   mo t o r s :   a   n o ve l syn er g y  o f d ee p   lea r n in g   …   ( V .   R a jin i )   1159   8 0   tu r n s   is   also   in s er ted   in   b o th   th e  m o to r s   f o r   th e  f lu x   m ea s u r em en t.  T h e  test   m o to r   is   p r o v id ed   with   a n   ex ter n al  tap p i n g   to   cr ea te  s t ato r   in ter   t u r n   s h o r t  cir c u it  f au lt.  Pro v is io n   is   g i v en   f o r   t h e  r ep lace m e n t  o f   r o to r /b ea r i n g   with   p u n ch ed   r o to r /b ea r in g   to   c r ea te  r o to r /b ea r in g   f a u lt ,   r esp ec tiv ely .   Dy n am o m eter   r atin g   is   0 . 7 5   k W ,   1 5 0 0   r p m ,   0 . 5   k g - m ,   ex citatio n   o f   8 5   v o lts .   B y   a d j u s tin g   th e   ex citatio n   v o ltag e   o f   th e   d y n am o m ete r   s etu p ,   th e  lo ad   o f   th e  i n d u ctio n   m o to r   ca n   b e  v ar ied .   Data   ac q u is itio n   ca r d   with   m ea s u r e m en t c o m p u ti n g   USB   1 2 0 8 FS   –   Plu s   is   u s ed   to   ac q u ir e  th e   s tato r   cu r r en t   s ig n al  u n d er   h ea lth y   an d   v ar io u s   f au lty   co n d itio n s .   T h e   d ata  ac q u is itio n   was  d o n e  u s i n g   a   USB - 1 2 0 8 FS   with   8   c o n f ig u r a b le  an al o g   in p u ts   f o r   11 - b it  s in g le - en d e d   eig h t  in p u ts   o r   f o u r   1 2 - b it   d if f er en tial  in p u ts   an d   two   1 2 - b i t  an alo g   o u tp u t   ch an n els.   An a lo g   in p u t   ch an n els  ar e  u s ed   t o   g et   th e  s ig n al   f r o m   th e  2 :1   r atio   cu r r en t  s en s o r   an d   th e   lo ad   to r q u e  s ig n al   f r o m   th e  d y n am o m eter .   DSO - X  3 0 2 4 A  MY 5 4 0 2 0 5 1 8   -   2 0 0   MH z  is   u s ed   f o r   ac q u i r in g   th e  s tato r   cu r r en t  an d   f lu x   s ig n als.  Fig u r e  1   s h o ws  th e  ex p er im en tal  s etu p   u s ed   f o r   th e  p r esen t  in v e s tig atio n .   T h e  o v er all  ap p r o ac h   is   d ep icted   in     Fig u r e  2 .   T h is   test   b en ch   was   m eticu lo u s ly   s et  u p   to   en ab le  th e  em u latio n   o f   s tato r   win d in g   in ter - tu r n   s h o r t - cir cu its .   T h is   in v o l v ed   p r o v is io n   o n   th e   s tato r   cir cu it  t o   f a cilitate  th e  in s er tio n   o f   s h o r t  cir cu its   at  v ar io u s   lev els,  r an g in g   f r o m   s u b tle  d ef ec ts   to   s ev er e  s itu atio n s .           Fig u r e  1 .   E x p er im e n tal   s etu p           Fig u r e  2 .   Ov e r all  b lo ck   d iag r a m       2 . 2 .    T he  d a t a   s et   a nd   da t a   e x plo ra t io n   T h e  d ata  s et  h as  th e  f lu x   an d   cu r r en t  s ig n atu r es  f o r   n o   lo a d ,   h alf   lo a d   an d   f u ll  lo ad   ap p lied   to   th e  m o to r .   T h e  d r i v e  f r eq u e n cy   is   also   ad ju s ted   f r o m   2 5   Hz  to   5 0   Hz  with   5   Hz   in cr em en ts .   A  s am p le  cu r r en t a n d   f lu x   s p ec tr a  r ec o r d e d   is   s h o wn   in   Fig u r e  3 .   C h 1   r ep r esen ts   th e  f lu x   an d   C h 2 ,   3 ,   an d   4   ar e  th e  th r ee   p h ase   cu r r en ts .   C o n s eq u e n tly ,   a  d ec is io n   was  m ad e  to   lev er a g e  t h ese  two   s ets  o f   m ea s u r em en ts   in d ep en d en tly   to   co n s tr u ct  d is tin ct  p r e d ictiv e  m o d els,  ea ch   f o cu s ed   o n   id en tify in g   t h e  co r r esp o n d in g   f au lt  class es.  T h is   s ep ar atio n   o f   d ata  was  in ten d e d   to   ass ess   th e  in d iv id u al  c o r r elatio n s   b etwe en   cu r r e n t  v alu e s   an d   f au lt  class es,   as we ll a s   b etwe en   f lu x   an d   f a u lt c lass es.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 1 5 7 - 1 1 6 7   1160   2 . 3 .    F e a t ure  e x t r a ct io n   T h e  FFT   was  em p lo y ed   to   e x tr ac t  v iab le  f ea tu r es  f r o m   t h e  m ea s u r ed   c u r r en t  a n d   f lu x   d ata  an d   tr an s f o r m   t h e  ex tr ac te d   f ea t u r es  as  d ee m ed   ef f icien t   f o r   th e  m o d el  to   lear n   an d   r e p r o d u ce .   T h e  FFT ,  co m m o n l y   ab b r ev iated   as FFT,   is   a  co m m o n   y et  ef f ec tiv e  tec h n iq u e  em p lo y e d   in   s ig n al  p r o ce s s in g   to   an aly ze   an d   r ep r esen t  s ig n als  in   th e  f r eq u en cy   d o m ain .   T h e  FF T   ac co m p lis h es  th is   b y   d ec o m p o s i n g   a  s ig n al  in to   it s   co n s titu en t  s in u s o id al  co m p o n en ts   o f   v ar y in g   f r eq u e n cies  an d   am p litu d es  as  s h o wn   in   Fig u r e   4 .   T h er ef o r e,   it   is   p ar ticu lar ly   u s ef u l  f o r   id en t if y in g   d o m in an t  f r eq u e n cies  an d   p er io d ic  co m p o n e n ts   with in   a  s ig n al.   FF T   is   d ep lo y e d   f o r   th e  g i v en   f lu x   an d   cu r r e n t sig n als to   ca p tu r e   th e  co n s titu en t f r eq u en cy   co m p o n en ts .   T h e  d ataset  in itially   co n s is ted   o f   1 0 0 , 0 0 0 - tim e   d o m ai n   s am p les  co llected   o v er   a  1 0 - s ec o n d   in ter v al.   T o   f ac ilit ate  ef f icien t  p r o ce s s in g   f ir s tly ,   in f i n ite  v alu es  we r e  r em o v ed   f r o m   th e  d ataset.   Su b s eq u en tly ,   FF T   was u s ed   f o r   f r e q u en c y   d o m ai n   co n v er s io n .             Fig u r e  3 .   Sam p le  c u r r e n t a n d   f lu x   s ig n atu r es     Fig u r e  4 .   T im e   an d   f r eq u en cy   d o m ain   s p ec tr a       T h e   F F T   o p e r a t i o n   g e n e r a t e d   1 0 0 , 0 0 0   s a m p l e s   i n   t h e   f r e q u e n c y   d o m a i n .   T o   a v o i d   r e d u n d a n t   d a t a ,     a   d o w n - s a m p l i n g   s t e p   w as   in t r o d u c e d   b y   t a k i n g   a d v a n t a g e   o f   t h e   s y m m e t r y   i n   s i g n al   m a g n i t u d e   a r o u n d   d i s c o n t i n u it i es .   T h i s   al l o w e d   f o r   t h e   r e m o v a l   o f   o n e   h a l f   o f   t h e   v a l u e s   w h il e   r e t a i n i n g   t h e   r e l e v a n t   i n f o r m a t i o n .   F r o m   t h e   1 0 0 , 0 0 0   f r e q u e n c y   d o m a i n   s a m p l es ,   o n l y   5 0 , 0 0 0   s am p l e s   w e r e   r e t a i n e d   f o r   f u r t h e r   a n a l y s is .   Du r in g   o u r   ab latio n   s tu d ies,  we  id en tifie d   th at  s am p lin g   f r eq u en cies  at  5   Hz  in ter v als  p r o v id ed   th e   o p tim al  p er f o r m a n ce   f o r   o u r   m o d el.   T h is   f in d in g   was  p iv o t al  as  it  allo wed   u s   to   s ig n if ica n tly   r ed u ce   th e   d ata  d im en s io n ality   with o u t  co m p r o m is in g   th e   m o d el' s   ef f icac y .   I n itially ,   o u r   d ataset  c o n s is ted   o f   5 0 , 0 0 0   s am p les,  ea ch   r ep r esen tin g   a  co m p r eh e n s iv e  r an g e  o f   f r eq u e n cies.   T o   f u r th e r   s tr ea m lin e  th e  d ata s et  an   ad d itio n al  r ed u ctio n   s tep   was  im p lem en ted .   Sp ec if ica lly ,   ev er y   1 0 th   s am p le   f r o m   th e   o r ig in al   s et  o f   5 0 , 0 0 0   s am p les  was  s elec ted .   T h is   s tr ateg ic  d o wn - s a m p lin g   r esu lted   in   a   f in al  d ataset  wh er e  ea ch   d ata  p o in t  co n s is ted   o f   5 , 0 0 0   f ea t u r es  in   th e  f r eq u en c y   d o m ai n .   B y   ap p ly in g   th ese  two   k ey   s tep s ,   s am p lin g   at  5   Hz  in ter v als  an d   th e n   r ed u cin g   th e   to tal  n u m b e r   o f   s am p les b y   a   f ac to r   o f   1 0 ,   th e   cr itical  f r eq u en c y   in f o r m atio n   n ec ess ar y   f o r   th e   m o d els’   p er f o r m an ce   was  r etain ed   wh ile  s ig n if ican tly   r ed u cin g   th e  d ataset  s ize.   A  s am p le  FF T   f o r   cu r r en t a n d   f l u x   s ig n als is   g iv en   in   Fig u r e  5 .           Fig u r e  5 .   Sam p le  FF T   s p ec tr a  f o r   cu r r en t a n d   f lu x   s ig n als   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       P r ed ictive  ma in ten a n ce   fo r   in d u ctio n   mo t o r s :   a   n o ve l syn er g y  o f d ee p   lea r n in g   …   ( V .   R a jin i )   1161   T o   f u r th er   u n d er s tan d   th e  p atter n   o f   f au lts   in   t h e  d ata,   s p ec t r o g r am s   o f   ea ch   ch an n el  wer e   g en er ate d   s ep ar ately   an d   s u b s eq u en tly   u s ed   to   p r ed ict  f a u lts   in   an   i n d u ctio n   m o to r .   Fo r   ea ch   ch a n n el,   a  s p ec tr o g r a m   was  co m p u ted   u s in g   th e  s h o r t - tim e  Fo u r ier   tr an s f o r m   ( ST FT)   with   a  s eg m en t  len g th   o f   1 0 2 4   s am p les,  an   o v er lap   o f   5 1 2   s am p les,  an d   1 0 2 4   FF T   p o in ts .   T h e  s p ec tr o g r am ,   wh ich   co n v er te d   th e  tim e - s er ies d ata  in to   th e   f r eq u e n cy   d o m ain ,   was  th en   r escaled   to   a  0 - 2 5 5   r an g e  to   f ac ilit ate  im ag e  r ep r esen tatio n .   T h ese  r escaled   s p ec tr o g r am s   wer e  s av ed   as  PNG  im ag es  in   d esig n ated   d ir ec to r ies,  allo win g   f o r   v is u al  an aly s is   an d   f u r th er   p r o ce s s in g   in   f a u lt p r ed ictio n   m o d els.       3.   F AULT   C L A SS I F I CA T I O N   M E T H O DS A ND  R E SU L T S    T h e  p ar a m etr ic  class if ier s ,   s u ch   as  m ax im u m   lik elih o o d   clas s if icatio n   ( ML C )   p r o v id e  h ig h   ac cu r ac y   wh en   th e  d ata  h as  a  n o r m al  d i s tr ib u tio n .   T h eir   p er f o r m a n ce   d r asti ca lly   f alls   wh en   th e  d ata   h as  a  non – n o r m al   d is tr ib u tio n .   No n   p a r am etr ic   alter n ativ es  lik e  d ec is io n   tr ee ,   r an d o m   f o r est,  a n d   ar tifi cial  n eu r al  n etwo r k   ( ANN)   class if ier s   ar e  b ec o m in g   p o p u lar   f o r   d ata  w h ich   d o   n o t h av e  n o r m al  d is tr ib u tio n s .     3 . 1 .     Dec is io n t re e   A  d ec is io n   tr ee   ( DT )   is   a  f lo wch ar t - s ty le  m o d el  i n   wh ich   ea ch   in ter n al  n o d e   test s   an   attr ib u te,   ea ch   ed g e  co r r esp o n d s   to   an   o u tc o m e  o f   th at  test ,   an d   ea ch   leaf   s to r es  a  cla s s   lab el.   T o   cl ass if y   an   u n lab eled   in s tan ce   XXX,   th e   attr ib u te   test s   ar e  ev alu ated   f r o m   t h e  r o o t   to   a   s in g le   leaf ;  th e   lab el   at  th at  ter m in al  n o d e   is   r etu r n ed   as  th e   p r ed ictio n .   D T s   ar e  h ig h ly   i n ter p r etab le  a n d   o f te n   ac h iev e  c o m p etitiv e   ac cu r ac y .   I t  h as  an   in h er en t   f ea tu r e  o f   h an d lin g   m ix ed   d ata  t y p es  with   an   ab ilit y   o f   ac c o m m o d atin g   m is s in g   f e atu r es .   Ho wev er ,   a  s m all  ch an g e  in   th e  tr ain i n g   d ata  ca n   r esu lt  in   a  d if f er en t  p r ed ictio n .   DT s   s u p p o r t  m u lti - class   clas s if icatio n   n ativ ely   an d   ca n   also   b e  c o n f ig u r ed   f o r   r eg r ess io n   tas k s .   Af ter   tr ain in g ,   in f er en ce   is   co m p u tatio n ally   in ex p en s iv e.   A  d ec is io n   tr ee   class if ier   lear n s   a  h ier ar c h y   o f   ax is - alig n ed   r u les  th at  p ar titi o n   th e  in p u t  s p ac e  in to   r eg io n s   with   ( id ea lly )   h o m o g en eo u s   class   lab els.  T h e  m o d el  is   n o n - p a r am etr ic:  it  d o es  n o t  ass u m e  a  f ix e d   f u n ctio n al  f o r m   o r   r e q u ir e  iter ativ e  weig h t u p d ates a s   in   p ar am etr ic  m o d els.     I n itially ,   u p o n   d ep l o y in g   t h e   alg o r ith m   o n   th e  cu r r en t  d ataset,   two   k ey   o b s er v atio n s   em er g ed .   Firstl y ,   th e  d ec is io n   b o u n d ar i es  ar e  v er y   s h allo w,   in d icatin g   th at  o n l y   a  f ew  f r eq u e n cy   b in s   ar e  g en u in ely   u s ef u l  f o r   p r ed ictio n s .   Seco n d ly ,   m o s t  o f   th ese  s ig n if ican t  b in s   ar e  in   th e   h ig h - f r eq u en cy   r e g io n .   T h is   s u g g ests   th at  th e  cr u cial  f lu ct u atio n s   n ec ess ar y   f o r   ef f ec tiv e  f au lt  p r e d ictio n   ar e  p r im ar i ly   f o u n d   in   h ig h e r   f r eq u e n cies,  th u s   r e q u ir in g   a  co n ce n tr ated   f o c u s   o n   th ese  r eg io n s .   Fig u r e s   6 ( a )   an d   6 ( b )   s h o w  th e  co n f u s io n   m atr ix   o f   DT   with   c u r r e n t a n d   f lu x ,   r esp ec tiv ely .             ( a)   ( b )     Fig u r e  6 .  C o n f u s io n   m atr i x   o f   d ec is io n   t r ee   with   ( a )   c u r r e n t  a n d   ( b )   f lu x   s ig n atu r e       Giv en   th ese  o b s er v atio n s ,   it  w as  clea r   th at   m o r e   s o p h is ticate d   tech n i q u es  wer e   n ec ess ar y   to   im p r o v e   th e  m o d el' s   p er f o r m an ce   an d   h an d le  th e  in h er e n t  n o n - lin ea r ity   in   th e  d ata.   T h is   r ea lizatio n   led   u s   to   ex p lo r e   en s em b le  lear n in g   tech n iq u es,   p ar ticu lar ly   r an d o m   f o r est ,   w h ich   o f f er ed   a  m o r e  r o b u s t  an d   f lex ib le   ap p r o ac h   to   ca p tu r in g   th e  co m p lex ity   o f   th e  d ata.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 1 5 7 - 1 1 6 7   1162   3 . 2 .     Ra nd o m   f o re s t   cl a s s if ier   T h e  R F  class if ier   is   an   e n s em b le - b ased   a p p r o ac h   u s in g   m u ltip le  d ec is io n   tr ee   class if icatio n   an d   r eg r ess io n   tr ee s .   R an d o m   m u l tip le  tr ee s   an d   r esam p led   tr ain in g   d ata  ar e  u s ed   to   im p r o v e  th e  p er f o r m a n ce .   I n d iv id u al  tr ee   p r ed ictio n s   ar e   u s ed   f o r   f in al   m o d el   p r ed icti o n .   I m p lem en tin g   th e  r an d o m   f o r est  class if ier   d id   n o t  lead   t o   s ig n if ican t   im p r o v em en ts   in   th e  f au lt  d etec tio n .   Fig u r e s   7 ( a)   an d   7 ( b )   s h o w  t h e  co n f u s io n   m atr i x   o f   th e  r a n d o m   f o r est alg o r ith m   with   th e  cu r r e n t a n d   f lu x   s ig n atu r es ,   r esp ec tiv ely .           ( a)   ( b )     Fig u r e  7 .   C o n f u s io n   m atr i x   o f   r an d o m   f o r est :   ( a )   f lu x   a n d   ( b )   cu r r en t sig n at u r e       T h e  p er f o r m a n ce   m etr ics   lik e   F1   s co r e,   p r ec is io n ,   r ec all ,   a n d   f a u lt  ac cu r ac y   f o r   s tato r   c u r r en t  a n d   f lu x   ar e   co m p a r ed   in   F ig u r e  8 .   W h ile  b o th   d ec is io n   tr ee s   an d   r an d o m   f o r est  class if ier s   d em o n s tr ated   d ec e n t  p er f o r m an ce ,   ac h ie v in g   an   a v er ag e  o f   7 1 %  ac cu r ac y ,   f o r   cu r r en t  s ig n atu r es,  we  f u r t h er   in v esti g ated   d ee p   lear n in g   tech n iq u es  to   ac h iev e  b etter   p e r f o r m an ce   with   c u r r en t  s ig n atu r es.   As  a  r esu lt,  a n   ex p e r im en t  with   a   s im p le  n eu r al  n etwo r k   was b u i lt.           Fig u r e  8 .   E v alu atio n   s co r es o f   f au lt d etec tio n       3 . 3 .     Art if ici a l  neura l net wo rk     An   ANN,   r ep r esen ts   a  f u n d am en tal  class   o f   m ac h in e  lear n in g   m o d els  in s p ir ed   b y   th e  h u m an   b r ain .   ANNs  co n s is t  o f   in ter co n n ec t ed   lay er s   o f   ar tific ial  n e u r o n s   th at  p r o ce s s   an d   tr a n s f o r m   in p u t  d ata  to   ca p tu r e   th e  u n d er ly i n g   n o n lin ea r ity .   A  p er ce p tr o n ,   th e  f u n d am en t al  u n it  o f   ANN,   ac ce p ts   m u ltip le  in p u ts ,   an d   th e   weig h ted   s u m   o f   ea c h   in p u t  is   ad d ed   u p .   T h e  weig h ts   en h an ce   o r   in h ib it  a  s ig n al .   A  b ias   v alu e  is   th en   ad d ed   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       P r ed ictive  ma in ten a n ce   fo r   in d u ctio n   mo t o r s :   a   n o ve l syn er g y  o f d ee p   lea r n in g   …   ( V .   R a jin i )   1163   to   th e  weig h te d   s u m   b ef o r e   i t  is   p ass ed   to   an   ac tiv atio n   f u n ctio n   t o   in tr o d u ce   n o n - lin e ar ity   to   th e   o u tp u ts .   Hen ce ,   th e  m o d el   lear n s   co m p lex   an d   n o n lin ea r   p atter n s   [9 ] ,   [ 1 0 ] .   Per ce p tr o n s   a r e  s tack ed   to g eth er   i n   p a r allel  ( in   a  la y er )   an d   s eq u en tially   o v er   m u ltip le  lay e r s ,   wh er e   i n p u t  d ata  g o es  th r o u g h   r e p etitiv e  tr an s f o r m atio n s ,   u ltima tely   p r o d u cin g   a n   o u tp u t  o r   p r ed ictio n .   Fig u r e  9   d e p icts   a  s in g le  p er ce p tr o n .   T h e  eq u atio n   f o r   a  s in g l e   p er ce p tr o n   is   g iv en   i n   ( 1 ) .      = (     +  )   ( 1 )           Fig u r e  9 .  Sin g le  p er ce p tr o n       T h e  d en s ely   co n n ec ted   AN N  with   8   lay e r s   is   u s ed   f o r   th is   s tu d y .   E ac h   lay e r   em p lo y s   R eL U   ac tiv atio n   f u n ctio n s .   T h e  o u tp u t  lay er   u s es  a  So f tm ax   ac tiv atio n   f u n ctio n .   T o   p r ev e n t  o v er f itti n g ,   a  d r o p o u t  r ate  o f   0 . 2   is   ap p lied   to   ea c h   l ay er .   T h e  ANN  p er f o r m e d   c o m p ar ativ ely   well,   ac h iev in g   a n   ac cu r ac y   o f   8 2 %.   Fig u r e  1 0   s h o ws  th e  co n f u s io n   m atr ix   o f   ANN  with   cu r r en t  s ig n atu r es.   I t  is   ev id en t  f r o m   Fig u r e  1 0   th at  th e   ANN  s lig h tly   o u tp er f o r m e d   th e  r an d o m   f o r est  class if ier   d u e  to   its   ca p ab ilit y   to   ca p tu r e   th e  non - lin ea r ities   an d   h ig h er - o r d e r   in ter ac tio n s   with i n   th e  d ata,   w h ich   ar e  c r u cial  f o r   ac cu r ate  f lu x   p r ed ictio n .             Fig u r e  1 0 .   C o n f u s io n   m atr ix   o f   ANN  f o r   cu r r en t sig n atu r e       Giv en   th e  c o m p lex ity   o f   th e   cu r r e n t  d ata,   a  d ec is io n   was  m ad e  t o   f u r th er   ex p l o r e  d ee p   lear n in g   tech n iq u es f o r   f au lt c lass if icat io n   u s in g   th e  th r ee   d if f er en t c u r r en t c h a n n els.  T o   lev er a g e  th e  tem p o r al  p atter n s   an d   s eq u en tial  n at u r e  o f   th e  d ata,   we  d ec id ed   t o   im p lem e n t  a  1 D  C NN.   B o th   th e  s p ec tr o g r am s   o f   a  s in g le   ch an n el  o f   cu r r en t a n d   th e  r aw   s ig n al  wer e  in p u t sep a r ately   f o r   co m p ar is o n s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 1 5 7 - 1 1 6 7   1164   3 . 4 .     T he  pro po s ed  CNN     A  s tr aig h tf o r war d   1 D  C NN  was  im p lem en ted   in   Py T o r ch ,   s p ec if ically   d esig n ed   f o r   class if icatio n   task s .   T h e  ar ch itectu r e  co n s is ts   o f   a  s er ies  o f   co n v o lu tio n al  lay er s ,   ea ch   f o llo wed   b y   th e  G au s s ian   er r o r   lin ea r   u n it   ( GE L U)   ac tiv atio n   f u n cti o n ,   an d   cu lm in ates  in   a  lin ea r   lay er   f o r   f in al  class if icatio n .   A  s et  o f   f ilter s   to   th e   in p u t  d ata  ar e  ap p lied   b y   ea ch   lay er   an d   f ea t u r e  m ap s   c ap tu r in g   v ar io u s   asp ec ts   o f   th e  in p u t   s ig n al  ar e   ca p tu r ed .  T h e   GE L U  ac tiv atio n   f u n ctio n   is   a p p lied   a f ter   ea c h   co n v o lu tio n al  lay er .   T h e   d ec is io n   to   u s e  GE L U   o v er   o th er   ac tiv atio n   f u n ctio n s ,   s u ch   as  R eL U  o r   s ig m o id ,   w as  d r iv en   b y   its   s u p er io r   p er f o r m an ce   i n   h a n d lin g   co m p lex   d ata  d is tr ib u tio n s   an d   its   ab ilit y   to   p r o v id e  a   s m o o th   tr an s itio n   f o r   n eg ativ e   in p u ts .   T h is   co n tr ib u tes  to   im p r o v ed   g r ad ie n t  f lo w   a n d   m o r e  s tab le  tr ain i n g .   GE L U  co m b in es  th e   ad v an tag es   o f   R eL U   with   th e   s m o o th n ess   o f   a   Gau s s ian   d is tr ib u tio n ,   e n ab lin g   it  to   b etter   ap p r o x im ate  th e   in p u t  d is tr ib u tio n   an d   en h an ce   th e  m o d el' s   lear n in g   ca p ab ilit y .   T h e  f in al  lin ea r   lay er   m ap s   th e  h ig h - lev el  f ea t u r e s   ex tr ac ted   b y   th e   co n v o l u tio n al  lay er s   to   t h e  d es ir ed   o u tp u t c lass es,  wh ich   in   th is   ca s e  is   s et  to   s ev en .   Un d er s tan d in g   th e   r ec ep tiv e   f ield   o f   co n v o l u tio n al  la y er s   is   ess en tial  f o r   in ter p r etin g   th e  s p atial   co n tex t  ca p tu r ed   b y   th e   n etwo r k .   T h e  r ec ep tiv e  f ield   d eter m in es  th e  ex te n t  o f   th e   in p u t  s p ac e  th at  af f ec ts   th e   o u tp u t  o f   a  n e u r o n .   I n   th e  co n tex t  o f   C NN ,   a  lar g e r   r ec ep t iv e  f ield   allo ws  ea ch   n e u r o n   to   in co r p o r ate  m o r e   g lo b al  in f o r m atio n ,   w h ile  a  s m aller   r ec ep tiv e   f ield   f o cu s es   o n   m o r e   lo ca lized   p atter n s .   Acc u r ate  ca lcu latio n   o f   th e  r ec ep tiv e  f ield   h elp s   in   d esig n in g   n etwo r k s   th at  ca n   ef f ec tiv ely   ca p t u r e  th e  n ec e s s ar y   f ea tu r es  f o r   a   g iv en   task .   T h e  r ec ep tiv e  f i eld   ca lcu lato r   f u n ctio n   c o m p u tes  th e  r ec ep tiv e  f ield   f o r   th e  en tire   n etwo r k   ar ch itectu r e,   lay e r   b y   lay er .   T h is   f u n ctio n   iter ates  th r o u g h   t h e  lis t  o f   lay er s ,   c alcu latin g   a n d   ac cu m u latin g   t h e   r ec ep tiv e  f iel d   s ize  at   ea ch   s t ep   b ased   o n   th e   co r r esp o n d in g   lay er s '   k er n el   s ize,   s tr id e,   an d   d ilatio n .   E a ch   s u cc ess iv e  lay er   ex p an d s   th e  r ec ep tiv e  f ield   ac co r d in g   to   its   p ar am eter s .   T h e  r ec ep tiv e  f iel d   R out   af ter   a  co n v o lu tio n al  lay e r   ca n   b e  co m p u ted   iter ativ ely .   Fo r   a  1 D  co n v o l u tio n al  lay er   with   in p u t  r ec ep tiv e  f ield   s ize  R in ,   k er n el  s ize  K,   s tr id e  S,  an d   d ilatio n   D,   th e  r ec ep tiv e   f ield   R out   is   g iv en   in   ( 2 ).      =  + ( − 1 ) ×   ( 2 )     T h e  C NN  p er f o r m e d   b etter   w ith   s p ec tr o g r am   i n p u ts   with   7   lay er s   o f   co n v o lu tio n   with   a n   ac cu r ac y   o f   8 6 % .   T h e   co n f u s io n   m at r ices  g iv en   in   Fig u r e   11  ar e   a   test am en t  to   th is   f ac t.  F FT  o f   th e  r aw  s ig n als   p r o v id e  a  tim e - f r e q u en cy   r ep r esen tatio n   o f   th e  in p u t  s ig n a ls ,   allo win g   th e  C NNs  to   ca p tu r e  tem p o r al  an d   f r eq u e n cy   d o m ain   f ea tu r es  s im u ltan eo u s ly   th u s   allo win g   f o r   an   ef f icien t   class if icatio n   o f   th e   d ata.   T h e   ev alu atio n   s co r es o f   f au lt d ete ctio n   f o r   C NN  is   g iv en   in   Fig u r e   12.             Fig u r e  1 1 .   C o n f u s io n   m atr ix   o f   C NN  f o r   cu r r e n t  s ig n atu r e     Fig u r e  1 2 .   E v alu atio n   s co r es f o r   C C N       4.   I NF E R E NC E S AN D  DIS CU SS I O N   T h e  p er f o r m an ce   o f   m ac h in e   lear n in g   alg o r ith m s   f o r   f au lt   class if icat io n   o f   in d u ctio n   m o to r s   ar e  ev alu ated   in   th is   wo r k .   T h e  ex p er im en tal  s etu p   in v o l v ed   co llectin g   cu r r en t  an d   f lu x   s ig n atu r es  f r o m   b o th   h ea lth y   an d   f au lty   m o to r s .   I n i tially ,   th e  d ataset  co n s i s ted   o f   1 0 0 , 0 0 0   tim e - d o m ai n   s am p les  r ec o r d ed   o v er   a   10 - s ec o n d   in ter v al.   T o   f ac ilit ate  an aly s is ,   th ese   s ig n als   wer e  co n v er ted   to   th e  f r eq u en cy   d o m ain   u s in g   FF T ,   r ed u cin g   th e  d ata   to   5 0 , 0 0 0   s am p les  af ter   a  s tr ateg ic  d o wn - s am p lin g   p r o ce s s   th at  elim in ated   r ed u n d a n t   in f o r m atio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ap p l Po wer   E n g   I SS N:   2252 - 8 7 9 2       P r ed ictive  ma in ten a n ce   fo r   in d u ctio n   mo t o r s :   a   n o ve l syn er g y  o f d ee p   lea r n in g   …   ( V .   R a jin i )   1165   T h e  f ir s t  ap p r o ac h   e m p lo y ed   was  a  d ec is io n   tr ee   c lass if ier .   Ho wev er ,   th e  r es u lts   wer e  u n d er wh elm i n g .   T h e  d ec is io n   tr ee   m o d el   id en tifie d   o n l y   a   f e w  h ig h - f r eq u en cy   b in s   as  s ig n if ican t,  r esu ltin g   in   s h allo w  d ec is io n   b o u n d ar ies  a n d   an   ac c u r ac y   r ate  o f   a p p r o x im ately   7 1 %.  T h is   p er f o r m a n ce   was  in s u f f icien t   f o r   r eliab le  f au lt  d etec tio n ,   in d icatin g   th at  th e  d ec is io n   tr ee   s tr u g g led   to   ca p tu r e  th e  co m p lex   r elatio n s h ip s   with in   th e  d ata.   T o   im p r o v e  u p o n   th ese  r esu lts ,   a  r an d o m   f o r est  class if ier   wa s   im p lem en ted .   T h is   en s em b le   lear n in g   tech n iq u e   aim ed   t o   en h an ce   r o b u s tn ess   an d   f lex ib ilit y   b y   c o m b in in g   m u ltip le  d ec is io n   tr ee s .   Desp ite  th ese   en h an ce m e n ts ,   th e  r an d o m   f o r est  class if ier   d id   n o t  ac h iev e  s ig n if ican t  im p r o v em en t s ,   m ain tain in g   an   ac cu r ac y   s im ilar   to   th e  d ec is io n   tr ee ,   ar o u n d   7 1 %.  W h ile  it  o f f er ed   b etter   h a n d lin g   o f   d ata  co m p lex ity ,   t h e  g ain s   wer e  m ar g in al.   Seek in g   f u r th er   im p r o v em en t ,   an   ANN  with   eig h t  la y er s   was  in tr o d u ce d .   T h e  ANN  in co r p o r ated   R eL U   ac tiv atio n   f u n ctio n s   an d   d r o p o u t  lay er s   f o r   r e g u lar iz atio n ,   wh ich   r esu lted   in   a  n o ti ce ab le  p er f o r m an ce   b o o s t.  T h e  ANN  ac h iev ed   an   ac cu r ac y   o f   8 2 %,  o u tp er f o r m i n g   th e  p r ev io u s   m o d els.  T h is   im p r o v em e n t  was  p r im ar ily   d u e  to   t h e  ANN’ s   ab ilit y   to   ca p tu r e   co m p lex   n o n lin ea r   r elatio n s h ip s   an d   h ig h e r - o r d e r   in ter ac tio n s   with in   th e  d ata,   m a k in g   it m o r e  s u itab le  f o r   f a u lt c lass if icati o n .   T h e  f in al  m o d el  test ed   was  a  1 D  C NN  d ev elo p ed   u s in g   Py T o r ch .   T h e  C NN  em p lo y ed   co n v o lu tio n al  lay er s   with   GE L U  ac tiv atio n   f u n ctio n s ,   d esig n ed   to   p r o ce s s   s p ec tr o g r am   in p u ts   as  well  as  r aw  s ig n als.  T h e  C NN  o u tp er f o r m ed   all  o th e r   m o d els,  ac h iev in g   a n   ac cu r ac y   o f   9 6 %  wh en   u s in g   s p ec tr o g r am   in p u ts .   T h is   s u p er io r   p e r f o r m an ce   ca n   b e   attr ib u ted   to   t h e  C NN’ s   ca p ab ilit y   to   s im u ltan eo u s ly   ca p tu r e  tem p o r al  an d   f r eq u e n cy   d o m ain   f ea tu r es,  w h ich   ar e  cr u cial  f o r   ac cu r ate  class if icatio n .   T h e  an aly s is   also   h ig h lig h ted   th e   d is tin ctio n   b etwe en   u s in g   f lu x   an d   cu r r e n t  d ata  f o r   f au lt  d etec tio n .   W h ile  f lu x   d ata  g en er ally   y ield ed   b etter   class if icatio n   r esu lt s ,   th e  p r ac tical  co n s id er atio n s   o f   co s t  a n d   s en s o r   av ailab ilit y   m ak e  cu r r en t  d ata  a  m o r e   ec o n o m ical  ch o ice,   d esp ite  th e   s lig h t c o m p r o m is e  in   ac cu r ac y .       5.   CO NCLU SI O N    T h is   p ap er   aim e d   to   ad d r ess   th e  co m p lex ities   o f   f a u lt  cl ass if icatio n   o f   in d u ctio n   m o t o r   f au lts .     A  r ea l tim e  d ata  ca p tu r in g   is   d o n e  with   th e  h elp   o f   a n   ex p er i m en tal  s etu p   f o r   in ter tu r n   f au l ts .   T h e  d ata  in clu d e   th e  cu r r e n t  an d   th e   f lu x   s ig n als.  A  r ea s o n ab l y   g o o d   ac c u r ac y   a n d   r ec all  was  p r o v id ed   b y   th e   class ical   m ac h in e  lear n in g   m o d els.  ANN  an d   C NN   p r o v id ed   im p r o v ed   ac cu r ac y .   T h e  1 D  C NN   o u tp er f o r m ed   ANN   with   9 6 % a cc u r ac y   m ak in g   it  h ig h ly   ef f ec tiv e  f o r   f au lt c lass if icatio n .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r s   s tate  n o   f u n d in g   in v o lv ed .       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al   u s es  th e  C o n tr i b u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize  in d iv id u a l  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   V.   R ajin i   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓   ✓       ✓     Kar u n y a  Har ik r is h n an     ✓         ✓     ✓   ✓   ✓   ✓   ✓       Kr is m ad in ata    ✓     ✓   ✓       ✓       ✓   ✓     ✓   ✓     C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     T h e  au t h o r s   d ec lar e   th at  th e y   h av e  n o   k n o wn   c o m p etin g   f in an cial  in ter ests   o r   p er s o n al  r el atio n s h ip s   th at  co u ld   h av e  ap p ea r ed   t o   in f lu en ce   th e  wo r k   r e p o r te d   in   t h is   p ap er .   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in ter est.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 7 9 2   I n t J Ap p l Po wer   E n g ,  Vo l.  1 5 ,   No .   3 ,   Sep tem b er   20 2 6 :   1 1 5 7 - 1 1 6 7   1166   DATA AV AI L AB I L I T Y    T h e  d ata  th at  s u p p o r t  th e  f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar e  av ailab le  f r o m   th e  co r r esp o n d in g   au t h o r ,   [ VR ] ,   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   J.  X i e ,   Z.   L i ,   Z .   Z h o u ,   a n d   S .   L i u ,   “ A   n o v e l   b e a r i n g   f a u l t   c l a ssi f i c a t i o n   met h o d   b a s e d   o n   X G B o o s t :   t h e   f u si o n   o f   d e e p   l e a r n i n g - b a s e d   f e a t u r e s   a n d   e m p i r i c a l   f e a t u r e s,”   I EE E  T ra n s a c t i o n s  o n   I n st r u m e n t a t i o n   a n d   M e a s u r e m e n t ,   v o l .   7 0 ,   p p .   1 – 9 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI M . 2 0 2 0 . 3 0 4 2 3 1 5 .   [ 2 ]   G .   H .   B a z a n ,   P .   R .   S c a l a ss a r a ,   W .   E n d o ,   a n d   A .   G o e d t e l ,   “ I n f o r ma t i o n   t h e o r e t i c a l   m e a s u r e m e n t s  f r o m  i n d u c t i o n   m o t o r s  u n d e r   sev e r a l   l o a d   a n d   v o l t a g e   c o n d i t i o n s  f o r   b e a r i n g   f a u l t s  c l a ssi f i c a t i o n , ”   I EEE   T ra n s a c t i o n s  o n   I n d u s t ri a l   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   1 6 ,   n o .   6 ,   p p .   3 6 4 0 – 3 6 5 0 ,   Ju n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI I . 2 0 1 9 . 2 9 3 9 6 7 8 .   [ 3 ]   D .   T.   H o a n g   a n d   H .   J.  K a n g ,   “ A   m o t o r   c u r r e n t   s i g n a l - b a se d   b e a r i n g   f a u l t   d i a g n o si s  u s i n g   d e e p   l e a r n i n g   a n d   i n f o r mat i o n   f u s i o n , ”   I EEE  T ra n s a c t i o n s  o n   I n s t ru m e n t a t i o n   a n d   Me a su r e m e n t ,   v o l .   6 9 ,   n o .   6 ,   p p .   3 3 2 5 – 3 3 3 3 ,   Ju n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI M . 2 0 1 9 . 2 9 3 3 1 1 9 .   [ 4 ]   J.  F e n g ,   Y .   Y a o ,   S .   L u ,   a n d   Y .   Li u ,   “ D o m a i n   k n o w l e d g e - b a se d   d e e p - b r o a d   l e a r n i n g   f r a mew o r k   f o r   f a u l t   d i a g n o si s, ”   I E E E   T ra n s a c t i o n s  o n   I n d u st r i a l   E l e c t r o n i c s ,   v o l .   6 8 ,   n o .   4 ,   p p .   3 4 5 4 – 3 4 6 4 ,   A p r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI E. 2 0 2 0 . 2 9 8 2 0 8 5 .   [ 5 ]   X .   Z h a o ,   M .   Ji a ,   P .   D i n g ,   C .   Y a n g ,   D .   S h e ,   a n d   Z.   Li u ,   “ I n t e l l i g e n t   f a u l t   d i a g n o si s   o f   mu l t i c h a n n e l   mo t o r - r o t o r   sy st e m  b a s e d   o n   mu l t i m a n i f o l d   d e e p   e x t r e m e   l e a r n i n g   mac h i n e , ”   I E EE/ AS ME   T r a n s a c t i o n s   o n   M e c h a t r o n i c s ,   v o l .   2 5 ,   n o .   5 ,   p p .   2 1 7 7 – 2 1 8 7 ,   O c t .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T M E C H . 2 0 2 0 . 3 0 0 4 5 8 9 .   [ 6 ]   A .   S a d e g h i a n ,   Z.   Y e ,   a n d   B .   W u ,   “ O n l i n e   d e t e c t i o n   o f   b r o k e n   r o t o r   b a r s  i n   i n d u c t i o n   mo t o r s b y   w a v e l e t   p a c k e t   d e c o m p o si t i o n   a n d  a r t i f i c i a l   n e u r a l   n e t w o r k s,”   I EE E  T r a n sa c t i o n s   o n   I n s t ru m e n t a t i o n   a n d   Me a su r e m e n t ,   v o l .   5 8 ,   n o .   7 ,   p p .   2 2 5 3 – 2 2 6 3 ,   Ju l .   2 0 0 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TI M . 2 0 0 9 . 2 0 1 3 7 4 3 .   [ 7 ]   S .   W .   F .   d e   R e z e n d e ,   P .   E.   C .   P e r e i r a ,   B .   P .   B a r e l l a ,   A .   L .   Li ma,   R .   M .   F .   N e t o ,   a n d   J.  d o s  R .   V .   d e   M o u r a ,   “ A p p l i c a t i o n   o f   d e e p   l e a r n i n g   t e c h n i q u e s   i n   t h e   d e v e l o p m e n t   o f   p r e d i c t i v e   mai n t e n a n c e   a n d   f a u l t   d e t e c t i o n   i n   e l e c t r i c   m o t o r s,”   Ar c h i v e s   o f   C u rre n t   Re se a rc h   I n t e rn a t i o n a l ,   v o l .   2 3 ,   n o .   3 ,   p p .   4 2 – 5 2 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 9 7 3 4 / a c r i / 2 0 2 3 / v 2 3 i 3 5 6 4 .   [ 8 ]   M .   S o h a i b ,   S .   M u s h t a q ,   a n d   J .   U d d i n ,   “ D e e p   l e a r n i n g   f o r   d a t a - d r i v e n   p r e d i c t i v e   ma i n t e n a n c e , ”   i n   I n t e l l i g e n t   S y st e m s   Re f e r e n c e   L i b r a ry ,   v o l .   2 0 7 ,   i n   I n t e l l i g e n t   S y s t e ms  R e f e r e n c e   L i b r a r y ,   v o l .   2 0 7 ,   C h a m:   S p r i n g e r ,   2 0 2 1 ,   p p .   7 1 – 95 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 030 - 7 5 4 9 0 - 7 _ 3 .   [ 9 ]   A .   T h e i ssl e r ,   J.   P é r e z - V e l á z q u e z ,   M .   K e t t e l g e r d e s,   a n d   G .   El g e r ,   “ P r e d i c t i v e   m a i n t e n a n c e   e n a b l e d   b y   m a c h i n e   l e a r n i n g :   u se   c a ses   a n d   c h a l l e n g e s   i n   t h e   a u t o m o t i v e   i n d u s t r y , ”   Re l i a b i l i t y   En g i n e e ri n g   a n d   S y s t e m   S a f e t y ,   v o l .   2 1 5 ,   p .   1 0 7 8 6 4 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r e ss. 2 0 2 1 . 1 0 7 8 6 4 .   [ 1 0 ]   M .   D r a k a k i ,   Y .   L.   K a r n a v a s,   I .   A .   T z i a f e t t a s,  V .   L i n a r d o s,   a n d   P .   T z i o n a s,   “ M a c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a r n i n g   b a s e d   m e t h o d s   t o w a r d   i n d u s t r y   4 . 0   p r e d i c t i v e   mai n t e n a n c e   i n   i n d u c t i o n   m o t o r s:   α   s t a t e   o f   t h e   a r t   su r v e y , ”   J o u r n a l   o f   I n d u st r i a l   En g i n e e ri n g   a n d   Ma n a g e m e n t ,   v o l .   1 5 ,   n o .   1 ,   p p .   3 1 – 5 7 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 9 2 6 / j i e m. 3 5 9 7 .   [1 1 ]   O .   S e r r a d i l l a ,   E .   Z u g a st i ,   J.  R o d r i g u e z ,   a n d   U .   Z u r u t u z a ,   “ D e e p   l e a r n i n g   mo d e l s  f o r   p r e d i c t i v e   m a i n t e n a n c e :   a   su r v e y ,   c o m p a r i so n ,   c h a l l e n g e s  a n d   p r o s p e c t s , ”   Ap p l i e d   I n t e l l i g e n c e ,   v o l .   5 2 ,   n o .   1 0 ,   p p .   1 0 9 3 4 – 1 0 9 6 4 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 0 4 8 9 - 021 - 0 3 0 0 4 - y.   [1 2 ]   E.   I r g a t ,   E .   Ç i n a r ,   A .   Ü n s a l ,   a n d   A .   Y a z ı c ı ,   “ A n   I o T - b a se d   m o n i t o r i n g   s y st e m   f o r   i n d u c t i o n   m o t o r   f a u l t s   u t i l i z i n g   d e e p   l e a r n i n g   mo d e l s , ”   J o u r n a l   o f   V i b r a t i o n   E n g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g i e s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   7 ,   p p .   3 5 7 9 – 3 5 8 9 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s4 2 4 1 7 - 022 - 0 0 7 6 9 - 5.   [1 3 ]   R .   M .   S o u z a ,   E.   G .   S .   N a sci me n t o ,   U .   A .   M i r a n d a ,   W .   J .   D .   S i l v a ,   a n d   H .   A .   L e p i k so n ,   “ D e e p   l e a r n i n g   f o r   d i a g n o s i s  a n d   c l a ss i f i c a t i o n   o f   f a u l t s  i n   i n d u st r i a l   r o t a t i n g   m a c h i n e r y , ”   C o m p u t e rs  &  I n d u s t ri a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   1 5 3 ,   p .   1 0 7 0 6 0 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c i e . 2 0 2 0 . 1 0 7 0 6 0 .   [1 4 ]   G .   F a l e k a s  a n d   A .   K a r l i s,   “ D i g i t a l   t w i n   i n   e l e c t r i c a l   m a c h i n e   c o n t r o l   a n d   p r e d i c t i v e   mai n t e n a n c e :   s t a t e - of - t h e - a r t   a n d   f u t u r e   p r o s p e c t s , ”   En e rg i e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 8 ,   p .   5 9 3 3 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 4 1 8 5 9 3 3 .   [1 5 ]   S .   Z h a o ,   F .   B l a a b j e r g ,   a n d   H .   W a n g ,   “ A n   o v e r v i e w   o f   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   a p p l i c a t i o n s  f o r   p o w e r   e l e c t r o n i c s, ”   I E E E   T ra n s a c t i o n s  o n   P o w e r E l e c t r o n i c s ,   v o l .   3 6 ,   n o .   4 ,   p p .   4 6 3 3 – 4 6 5 8 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TP EL. 2 0 2 0 . 3 0 2 4 9 1 4 .   [ 1 6 ]   V .   R a j i n i ,   K .   B .   S u n d h a r a k u mar,  V .   S .   N a g a r a j a n ,   H .   K a r u n y a ,   H .   B .   M a n o g a r a n ,   a n d   W .   A .   M e ma l a ,   “ A   c l a ss i f i c a t i o n   a p p r o a c h   f o r   i n d u c t i o n   m o t o r   f a u l t s  b a s e d   o n   e mp i r i c a l   m o d e   d e c o m p o si t i o n   a n d   ma c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms , ”   El e c t ri c a ,   v o l .   2 4 ,   n o .   2 ,   p p .   5 1 5 – 5 2 4 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 5 1 5 2 / e l e c t r i c a . 2 0 2 4 . 2 3 0 3 8 .   [ 1 7 ]   L.   A .   S i k i n y i ,   C .   M .   M a i n a ,   a n d   L .   N g o o ,   “ C o n d i t i o n   m o n i t o r i n g   a n d   f a u l t   d i a g n o si s   o f   i n d u c t i o n   m o t o r   f a u l t s  u s i n g   d e e p   l e a r n i n g :   a   r e v i e w , ”   i n   I E EE  AF RI C O N   C o n f e re n c e ,   K o l k a t a ,   I n d i a ,   2 0 2 3 ,   p p .   4 9 3 – 498 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A F R I C O N 5 5 9 1 0 . 2 0 2 3 . 1 0 2 9 3 5 7 8 .   [ 1 8 ]   N .   R a j a p a k s h a ,   S .   J a y a si n g h e ,   H .   En sh a e i ,   a n d   N .   Ja y a r a t h n e ,   “ S u p e r v i se d   m a c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h m  sel e c t i o n   f o r   c o n d i t i o n   mo n i t o r i n g   o f   i n d u c t i o n   m o t o r s, ”   i n   2 0 2 1   I E EE  S o u t h e rn   P o w e r  E l e c t r o n i c s  C o n f e re n c e ,   S P EC   2 0 2 1 ,   K i g a l i ,   R w a n d a ,   2 0 2 1 ,   p p .   3 5 1 – 356 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / S P EC 5 2 8 2 7 . 2 0 2 1 . 9 7 0 9 4 3 6 .   [ 1 9 ]   A .   F .   K h a l i l   a n d   S .   R o st a m,  “ M a c h i n e   l e a r n i n g - b a se d   p r e d i c t i v e   ma i n t e n a n c e   f o r   f a u l t   d e t e c t i o n   i n   r o t a t i n g   mac h i n e r y :   a   c a s e   st u d y , ”   E n g i n e e r i n g ,   T e c h n o l o g y   a n d   Ap p l i e d   S c i e n c e   Re s e a rc h ,   v o l .   1 4 ,   n o .   2 ,   p p .   1 3 1 8 1 – 1 3 1 8 9 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 4 8 0 8 4 / e t a sr . 6 8 1 3 .   [ 2 0 ]   B .   G a n g u l y ,   R .   K .   R a y ,   A .   C h a t t e r j e e ,   a n d   S .   P a u l ,   “ A   d e e p   l e a r n i n g   a i d e d   i n t e l l i g e n t   f r a mew o r k   f o r   c o n d i t i o n   mo n i t o r i n g   o f   e l e c t r i c a l   ma c h i n e r y , ”   i n   Pro c e e d i n g s  o f   5 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   2 0 2 3   D e v i c e s  f o r  I n t e g ra t e d   C i rc u i t ,   D e v I C   2 0 2 3 ,  K a l y a n i ,   I n d i a ,   2 0 2 3 ,   p p .   8 2 – 86 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / D e v I C 5 7 7 5 8 . 2 0 2 3 . 1 0 1 3 4 8 3 2 .   [ 2 1 ]   G .   S u n ,   X .   L i ,   a n d   F .   H u a n g ,   “ H y b r i d   C N N - LST M   f a u l t   d i a g n o si s   m o d e l   f o r   r o l l i n g   b e a r i n g   b a s e d   o n   m u l t i - d o ma i n   f e a t u r e   f u si o n , ”   I E EE  Ac c e ss ,   v o l .   1 1 ,   p p .   1 1 7 7 8 9 – 1 1 7 8 0 0 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 3 . 3 3 2 7 6 6 6 .   [ 2 2 ]   J.  F .   D .   S a n t o s   e t   a l . ,   “ D i g i t a l   t w i n - b a se d   m o n i t o r i n g   sy s t e m   o f   i n d u c t i o n   mo t o r s   u s i n g   I o T   s e n s o r s   a n d   t h e r mo - mag n e t i c   f i n i t e   e l e m e n t   a n a l y si s,”   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   1 1 ,   n o .   3 ,   p p .   1 6 8 2 – 1 6 9 3 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 2 . 3 2 3 2 0 6 3 .   [ 2 3 ]   F .   S c h mi d ,   S .   M a s o u d i a n ,   E.   M a r t h ,   P .   Z o r n ,   K .   K o u t i n i ,   a n d   G .   W i d m e r ,   “ S i mu l a t i o n - a ssi s t e d   t r a i n i n g   o f   n e u r a l   n e t w o r k s  f o r   c o n d i t i o n   mo n i t o r i n g   o f   e l e c t r i c a l   d r i v e s:   e n h a n c e d   d o ma i n   a d a p t a t i o n   m e t h o d s, ”   i n   I K MT  2 0 2 2 ;   1 3 .   G MM / ETG - S y m p o s i u m ,  Li n z ,   A u s t r i a ,   2 0 2 2 ,   p p .   1 – 7.   [ 2 4 ]   R .   D i v e r s i ,   A .   L e n z i ,   N .   S p e c i a l e ,   a n d   M .   B a r b i e r i ,   “ A n   a u t o r e g r e ssi v e - b a sed   m o t o r   c u r r e n t   si g n a t u r e   a n a l y s i s  a p p r o a c h   f o r   f a u l t   d i a g n o si s  o f   e l e c t r i c   mo t o r - d r i v e n   m e c h a n i sms , ”   S e n so r s ,   v o l .   2 5 ,   n o .   4 ,   p .   1 1 3 0 ,   F e b .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s2 5 0 4 1 1 3 0 .   [ 2 5 ]   T.   L i n ,   Z.   R e n ,   K .   H u a n g ,   Y .   Z h u ,   a n d   H .   R .   K a r i mi ,   “ A   n o v e l   mu l t i - se n so r   i n f o r ma t i o n   f u s i o n   me t h o d   f o r   f a u l t   d i a g n o si s   o f   r o t a t i n g   m a c h i n e r y   w i t h   mi ss i n g   si g n a l s,”   A d v a n c e d   E n g i n e e ri n g   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   6 8 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a e i . 2 0 2 5 . 1 0 3 5 9 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.