分插機(jī)構(gòu)數(shù)字化優(yōu)化和虛擬驗(yàn)證.pdf

1、分插機(jī)構(gòu)是水稻插秧機(jī)的核心工作部件。目前國(guó)內(nèi)外的分插機(jī)構(gòu)研究工作很少利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。國(guó)外主要是針對(duì)某個(gè)具體產(chǎn)品的研發(fā)，通過田間試驗(yàn)做模擬測(cè)試，通過耐久性試驗(yàn)來改進(jìn)設(shè)計(jì)參數(shù)，所進(jìn)行的研究不夠系統(tǒng)、全面。國(guó)內(nèi)企業(yè)主要是仿造國(guó)外的樣機(jī)，創(chuàng)新性不夠；國(guó)內(nèi)高校主要基于作圖法，通過田間試驗(yàn)修改參數(shù)，受到農(nóng)機(jī)研究周期長(zhǎng)的制約，很難得到最佳結(jié)果。
　　 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的核心是優(yōu)化，是進(jìn)行虛擬試驗(yàn)的基礎(chǔ)。在本人從事本項(xiàng)目研究之前，課題組對(duì)分

2、插機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的方法主要以人機(jī)交互優(yōu)化方法為主，用戶根據(jù)經(jīng)驗(yàn)輸入一組初始參數(shù)，并憑借用戶的直覺，或者專家的經(jīng)驗(yàn)來判斷當(dāng)前優(yōu)化軌跡是否滿足目標(biāo)要求、結(jié)果是否可行，調(diào)整參數(shù)過程具有試湊性質(zhì)，優(yōu)化精度難以保證。
　　 本論文是在本人主持的國(guó)家自然青年科學(xué)基金項(xiàng)目“橢圓齒輪行星系分插機(jī)構(gòu)的數(shù)字化設(shè)計(jì)、分析及其實(shí)驗(yàn)研究”背景下，對(duì)插秧機(jī)分插機(jī)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)研究的探索，研究成果具有一定的借鑒作用。
　　 本文的研究結(jié)

3、果如下：
　　 1)基于現(xiàn)代設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，在數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)上，針對(duì)分插機(jī)構(gòu)的優(yōu)化特點(diǎn)，對(duì)分插機(jī)構(gòu)的十二個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)目標(biāo)進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)與分析，對(duì)分插機(jī)構(gòu)進(jìn)行虛擬試驗(yàn)。
　　 2)通過數(shù)字化設(shè)計(jì)結(jié)果和分插機(jī)構(gòu)的工作原理，結(jié)合高速攝影、田間工作的結(jié)果要求，詳細(xì)分析了十二個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)要求，建立目標(biāo)函數(shù)，提出滿足運(yùn)動(dòng)學(xué)目標(biāo)要求的判定方法。
　　 3)開發(fā)了分插機(jī)構(gòu)快速優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，具有優(yōu)化參數(shù)、虛擬試驗(yàn)和虛擬測(cè)試功能。利用理論模型

4、，通過軟件分析各個(gè)參數(shù)與各目標(biāo)之間的關(guān)系，按照從強(qiáng)到弱的順序排出目標(biāo)要求。將目標(biāo)函數(shù)數(shù)字化后，在軟件界面上顯示出優(yōu)化級(jí)別。軟件還采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)存儲(chǔ)優(yōu)化結(jié)果。
　　 4)應(yīng)用綜合模糊評(píng)價(jià)法對(duì)分插機(jī)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)軟件平臺(tái)得到的多組優(yōu)化解，通過評(píng)價(jià)模型，求出所有可行解的滿意度，評(píng)價(jià)出滿意度最高的解，即為最優(yōu)解。
　　 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 1)提出了多目標(biāo)、多參數(shù)的數(shù)字化“星級(jí)判定法”，目標(biāo)函數(shù)計(jì)