本发明属于增压锅炉故障诊断领域，涉及一种基于小样本学习的增压锅炉故障诊断方法及故障诊断模型的训练方法和测试方法，旨在解决增压锅炉故障诊断存在的数据稀缺问题，要点包括获取故障样本；将所述故障样本划分为训练集以及验证集；从所述训练集中随机抽出故障样本，构造一批数量相同的正负样本对；将所述正负样本对分批次输入所述孪生深度网络进行训练；构造验证集以及验证支持集；遍历验证集中的故障样本；获取所述模型的故障诊断准确率等，效果是使得属于小样本、非线性分类的具有数据稀缺的增压锅炉故障诊断得以实现。