农业机械学报

北大核心,CA,JST,EI,CSCD

国内刊号:11-1964/S

国际刊号:1000-1298

农业机械学报杂志2023年第2期:基于RSM和GA-BP-GA优化的油茶籽仿真参数标定

发布日期:

作者:丁辛亭,李凯,郝伟,杨其长,闫锋欣,崔永杰

单位:西北农林科技大学,西北农林科技大学,西北农林科技大学,中国农业科学院都市农业研究所,西北农林科技大学,西北农林科技大学,

关键词:油茶籽;离散元;参数标定;遗传算法;BP神经网络

基金:国家重点研发计划项目(2019YFD1002401)、国家自然科学基金项目(31971805)和陕西省重点研发计划项目(2019ZDLNY02-04)

采用逆向工程技术,在EDEM软件中建立了油茶籽离散元模型;通过物理试验测得油茶籽堆积角为(27.93±1.46)°,以及密度、碰撞恢复系数和油茶籽-钢板间静摩擦因数的参数区间,采用Plackett-Burman Design和最陡爬坡试验筛选显著性因素;以堆积角为响应值,采用响应面(RSM)和机器学习对显著性参数进行优化和对比。结果显示,基于遗传算法(GA)的BP人工神经网络的预测能力与稳定性优于随机森林、支持向量机和BP人工神经网络;采用GA寻优得到油茶籽-油茶籽间静摩擦因数为0.443、油茶籽-钢板间静摩擦因数为0.319、油茶籽-油茶籽间滚动摩擦因数为0.063,测得仿真堆积角为27.63°,与实际堆积角的相对误差为1.09%;采用RSM得到油茶籽-油茶籽间静摩擦因数为0.383、油茶籽-钢板间静摩擦因数为0.335、油茶籽-油茶籽间滚动摩擦因数为0.064,测得仿真堆积角为26.99°,相对误差为3.33%。研究结果表明,在油茶籽参数标定中,GA-BP-GA的参数优化效果优于RSM,并且该研究所建油茶籽模型与参数标定结果可用于离散元仿真。

来源:2023年第2期

《农业机械学报》期刊编辑部

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