基于遗传模糊算法的半喂入联合收割机关键参数匹配优化设计

发布时间：2020-05-14 07:29

【摘要】：联合收割机是我国农业生产中必不可少的收获工具,它不仅可以提高生产率、降低劳动强度、减少收获损失,而且还可以提高农业机械化水平。本论文主要对适合我国南方丘陵地区水稻收割的半喂入联合收割机进行研究,根据作业时的性能要求和使用过程中存在的问题,对其关键结构的参数进行研究和改进,提高整机的使用性能。半喂入联合收割机是将对谷物的切割、输送、脱粒、分离、清选、收集、秸秆还田于一体的收获机械,在谷物收获时起很大的作用。对收割机性能影响的参数有很多,本论文主要研究喂入量、谷粒含水率、作业速度和脱粒滚筒转速等参数对整机性能的影响。通常情况下,增加收割机的喂入量,脱粒和行走装置消耗的功率随之增大,而其它装置消耗的功率没有多大变化,因此大多数收割机都将喂入量作为脱粒滚筒转速和作业速度的控制量。除了收割机自身的结构参数外,谷物的生长特性对收割机性能也有很大的影响,主要有作物品种、谷物生长密度、作物倒伏情况、割茬高度和谷粒的含水率等,其中影响最大的是谷粒含水率。因此本论文主要研究半喂入收割机的喂入量、谷粒含水率与作业速度、脱粒滚筒转速之间的函数关系,寻找它们之间最优的参数匹配。在对半喂入联合收割机的关键参数匹配优化设计中,本论文采用了一种基于遗传模糊的方法,将模糊控制技术与遗传算法相结合,发挥它们各自的优势。先以模糊控制理论为基础,建立一个以喂入量和谷粒含水率为输入,作业速度和滚筒转速为输出的模糊控制器,确定输入输出变量的隶属度函数,建立一套模糊控制规则来控制系统的变量。然后采用遗传算法对半喂入收割机模糊控制器进行优化,增强模糊控制器的自适应性能力。最后借助于MATLAB遗传算法工具箱,以收割机的生产率为适应度函数,得到一组最佳的参数匹配数据。
【图文】：

分布图,整机结构,分布图,作物

脱粒和清选装置位于后方，以便平衡整机的重心。整机结构分布如图2.1 所示。图 2.1 半喂入联合收割机整机结构分布图Fig. 2.1 Head-feed combine harvester structure map1-谷物收割机构，2-谷物夹持输送机构，3-脱粒滚筒机构,4-双风机振动筛清选机构，，5-茎秆尾部处理机构，6-行走及动力机构2.1.1 半喂入收割机的割台半喂入联合收割机采用的是立式割台，由扶禾机构、切割机构和割台输送机构组成。扶禾器位于割台前部，由拨指扶禾链和分禾器组成，主要作用是收割倒伏作物。收割时，拨指插入作物的根部，将倒伏的作物扶起和梳直，扶禾器将割幅内的禾株向中间聚拢，并与上输送链构成输送通道以保证铺放质量。禾株导入支持链后，在扶禾器的夹持下被切断，已切割的作物受到未被切割作物的推力作用，几组作物合成一组，整齐均匀地由横向输送链沿直立挡板输送，向后转 90°过度到中间输送装置，再交给脱粒喂入夹持链。

谷粒,含水率,压缩力,稻米

. 2.C水率图 2.2 The relat表 2.1ompression m率（%）抗2.2 谷粒含tionship betw不同品种不mechanical in抗压极限强度含水率与脱粒ween grain mo不同含水率的ndexes of diff（MP）损失之间的关oisture conten的稻米压缩力ferent rice of弹性模量关系nt and threshi力学指标different moi量（MP）ingis
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S225;TP18

【参考文献】