分插機構數字化優(yōu)化和虛擬驗證.pdf

1、分插機構是水稻插秧機的核心工作部件。目前國內外的分插機構研究工作很少利用計算機進行系統(tǒng)優(yōu)化。國外主要是針對某個具體產品的研發(fā)，通過田間試驗做模擬測試，通過耐久性試驗來改進設計參數，所進行的研究不夠系統(tǒng)、全面。國內企業(yè)主要是仿造國外的樣機，創(chuàng)新性不夠；國內高校主要基于作圖法，通過田間試驗修改參數，受到農機研究周期長的制約，很難得到最佳結果。
　　 現代設計方法的核心是優(yōu)化，是進行虛擬試驗的基礎。在本人從事本項目研究之前，課題組對分

2、插機構參數優(yōu)化的方法主要以人機交互優(yōu)化方法為主，用戶根據經驗輸入一組初始參數，并憑借用戶的直覺，或者專家的經驗來判斷當前優(yōu)化軌跡是否滿足目標要求、結果是否可行，調整參數過程具有試湊性質，優(yōu)化精度難以保證。
　　 本論文是在本人主持的國家自然青年科學基金項目“橢圓齒輪行星系分插機構的數字化設計、分析及其實驗研究”背景下，對插秧機分插機構的參數優(yōu)化進行數字化設計技術研究的探索，研究成果具有一定的借鑒作用。
　　 本文的研究結

3、果如下：
　　 1)基于現代設計優(yōu)化方法，在數學建模的基礎上，針對分插機構的優(yōu)化特點，對分插機構的十二個運動學目標進行數字化設計與分析，對分插機構進行虛擬試驗。
　　 2)通過數字化設計結果和分插機構的工作原理，結合高速攝影、田間工作的結果要求，詳細分析了十二個運動學要求，建立目標函數，提出滿足運動學目標要求的判定方法。
　　 3)開發(fā)了分插機構快速優(yōu)化設計軟件，具有優(yōu)化參數、虛擬試驗和虛擬測試功能。利用理論模型

4、，通過軟件分析各個參數與各目標之間的關系，按照從強到弱的順序排出目標要求。將目標函數數字化后，在軟件界面上顯示出優(yōu)化級別。軟件還采用數據庫技術存儲優(yōu)化結果。
　　 4)應用綜合模糊評價法對分插機構的參數優(yōu)化結果進行評價。對軟件平臺得到的多組優(yōu)化解，通過評價模型，求出所有可行解的滿意度，評價出滿意度最高的解，即為最優(yōu)解。
　　 本文的主要創(chuàng)新點如下：
　　 1)提出了多目標、多參數的數字化“星級判定法”，目標函數計