[發(fā)明專利]一種基于回歸預估的新型授粉車最優(yōu)運行參數(shù)確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110563882.2
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113326562B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 朱林;邱建春;陳雨倩;蔣凱佳;黃濤
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/17;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于回歸預估的新型授粉車最優(yōu)運行參數(shù)確定方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、授粉車結構模型的三維建模；

S2、基于動力學軟件的授粉車所受載荷的提取；

S3、授粉車不同運行參數(shù)回歸方程的計算；

S4、基于回歸預估的授粉車多組運行參數(shù)的篩選；

S5、新型授粉車最優(yōu)運行參數(shù)的確定，

所述S1授粉車結構模型的三維建模：在SolidWorks三維建模軟件中建立授粉車和模擬稻田的結構模型圖；輔助授粉車包括驅動小車(1)、電動伸縮桿(2)、擺桿裝置(3)和橡膠軟管(4)，

所述S2基于動力學軟件的授粉車所受載荷的提取：根據(jù)S1中授粉車的結構，確定了三個主要運行參數(shù)，參數(shù)1是驅動小車前進速度v，參數(shù)2是擺桿裝置轉動速度ω，參數(shù)3是電動伸縮桿(2)的伸縮量Δl，這里分別選取第i次試驗組里三個不同水平的運行參數(shù)，對其進行標號為i，v_i為第i次試驗組里的前進速度，ω_i為第i次試驗組里的擺桿轉動速度，Δl_i為第i次試驗組里的電動伸縮桿(2)的伸縮量，i＝1，2，...，N，N為每個運行參數(shù)的水平總數(shù)，

然后將S1中建立好的三維模型轉換為“x_t”的格式，導入到Adams多體動力學仿真軟件中，并根據(jù)試驗中不同的水平情況進行仿真求解，提取出橡膠軟管(4)上所受載荷的大小，記為F_i，F(xiàn)_i為橡膠軟管(4)在第i次試驗中所受載荷的大小，i＝1，2，...，N，N為每個運行參數(shù)的水平總數(shù)，

所述S3授粉車不同運行參數(shù)回歸方程的計算：

根據(jù)上述S2中提取的不同水平下橡膠軟管(4)所受載荷的大小，并結合不同運行參數(shù)的不同水平對應值，建立多元線性回歸方程，

其中，為載荷F_i的估計值；a為回歸方程的常數(shù)項；b₁為參數(shù)v_i的偏回歸系數(shù)；b₂為參數(shù)ω_i的偏回歸系數(shù)；b₃為參數(shù)Δl_i的偏回歸系數(shù)；v_i為第i次試驗組里的前進速度，ω_i為第i次試驗組里的擺桿轉動速度，Δl_i為第i次試驗組里的電動伸縮桿的伸縮量，i＝1，2，...，N，N為每個運行參數(shù)的水平總數(shù)，

根據(jù)上述建立的回歸方程，利用最小二乘法的原理，建立了正規(guī)方程組進行回歸系數(shù)的求解：

其中，b₁為參數(shù)v_i的偏回歸系數(shù)；b₂為參數(shù)ω_i的偏回歸系數(shù)；b₃為參數(shù)Δl_i的偏回歸系數(shù)；v_i為第i次試驗組里的前進速度；ω_i為第i次試驗組里的擺桿轉動速度；Δl_i為第i次試驗組里的電動伸縮桿(2)的伸縮量；為前進速度所有水平的平均值；為擺桿轉動速度所有水平的平均值；為電動伸縮桿(2)的伸縮量所有水平的平均值；F_i為橡膠軟管在第i次試驗中所受載荷的大小，i＝1，2，...，N，N為每個運行參數(shù)的水平總數(shù)；為所有試驗下的平均載荷，

所述S4基于回歸預估的授粉車多組運行參數(shù)的篩選：根據(jù)上述S3中計算得到的回歸模型進行運行參數(shù)的預估，通過Adams動力學軟件求解得出撥穗所需要的最佳載荷為F₀，然后通過不同運行參數(shù)的不同水平組合，利用Excel軟件進行各運行參數(shù)不同水平對應值v_i、ω_i和Δl_i組合計算，選取與最佳載荷誤差率最小的組合情況，本發(fā)明共選取了六組不同水平的組合，

其中，a為回歸方程的常數(shù)項；b₁為參數(shù)v_i的偏回歸系數(shù)；b₂為參數(shù)ω_i的偏回歸系數(shù)；b₃為參數(shù)Δl_i的偏回歸系數(shù)；v_i為第i次試驗組里的前進速度，ω_i為第i次試驗組里的擺桿轉動速度，Δl_i為第i次試驗組里的電動伸縮桿(2)的伸縮量，i＝1，2，...，N，N為每個運行參數(shù)的水平總數(shù)；F₀為撥穗所需要的最佳載荷。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于回歸預估的新型授粉車最優(yōu)運行參數(shù)確定方法，其特征在于：所述S5新型授粉車最優(yōu)運行參數(shù)的確定：根據(jù)上述S3-S4中的計算和預測，得到了六組誤差最小的不同運行參數(shù)水平的組合，首先通過上述S2中的仿真方法提取該橡膠軟管上不同方向所受載荷，其次在ANSYS有限元軟件中進行靜力學分析計算，在后處理中分別得到這六種組合對應的授粉車最大應力，選取六組中應力最小的組合，得到其最優(yōu)運行參數(shù)。