[發(fā)明專利]基于離散元法的物料參數(shù)標(biāo)定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111179783.0
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113887105A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋學(xué)鋒;戴飛;宋亞瑾;張鋒偉;史瑞杰;王鋒;劉禹辰;李相周;高文杰;許淵
• 申請（專利權(quán)）人: 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/25;G06F30/27;G06N3/04;G06N3/12;G06F111/10
• 代理公司: 河南華凱科源專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41136
• 代理人: 靳建山

1.一種基于離散元法的物料參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，包括如下步驟：

根據(jù)物料的物性參數(shù)構(gòu)建離散元本構(gòu)模型；

設(shè)定待標(biāo)定參數(shù)及范圍；

根據(jù)所述待標(biāo)定參數(shù)及范圍進(jìn)行LHS抽樣；

將所述LHS抽樣的抽樣結(jié)果作為輸入數(shù)據(jù)導(dǎo)入所述離散元本構(gòu)模型進(jìn)行離散元模擬；

根據(jù)所述LHS抽樣結(jié)果和所述離散元模擬的輸出數(shù)據(jù)建立訓(xùn)練集；

根據(jù)所述訓(xùn)練集進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練以得到所述待標(biāo)定參數(shù)與離散元模擬的輸出數(shù)據(jù)之間的近似模型；

驗(yàn)證所述近似模型是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，若不滿足，則擴(kuò)大所述LHS抽樣的樣本量；

對所述近似模型進(jìn)行遺傳算法尋優(yōu)；

根據(jù)所述遺傳算法的輸出結(jié)果進(jìn)行物料參數(shù)的標(biāo)定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離散元法的物料參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，所述LHS抽樣包括在每個所述待標(biāo)定參數(shù)中抽取多個樣本，每個所述待標(biāo)定參數(shù)中抽取的多個樣本劃分為多個樣本組。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離散元法的物料參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，所述離散元模擬的輸出數(shù)據(jù)為宏觀靜態(tài)休止角S與堆積高度H。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于離散元法的物料參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，根據(jù)圖像識別算法檢測所述宏觀靜態(tài)休止角，所述圖像識別算法包括：截取所述宏觀靜態(tài)休止角圖片，對所述宏觀靜態(tài)休止角圖片進(jìn)行灰度或二值化處理，提取所述宏觀靜態(tài)休止角邊緣，擬合所述宏觀靜態(tài)休止角邊緣并得到所述宏觀靜態(tài)休止角數(shù)值。

5.宏觀靜態(tài)休止角5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離散元法的物料參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，將所述LHS抽樣結(jié)果作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的輸入層，將所述離散元模擬的輸出數(shù)據(jù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的輸出層。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離散元法的物料參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)條件為R²≥0.9，且R²為殘差平方和。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離散元法的物料參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，對所述近似模型進(jìn)行遺傳算法尋優(yōu)包括：驗(yàn)證所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出結(jié)果是否滿足第二預(yù)設(shè)條件，如不滿足，則調(diào)整所述遺傳算法的參數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于離散元法的物料參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，所述第二預(yù)設(shè)條件為St-1°≤S≤St+1°和Ht-2≤H≤Ht+2，且△=｜S-St｜+｜H-Ht｜，其中，St為根據(jù)堆積物理試驗(yàn)測量的物料宏觀靜態(tài)休止角，Ht為根據(jù)堆積物理試驗(yàn)測量的物料堆積高度,△為偏差和的最小值。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離散元法的物料參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，在根據(jù)所述遺傳算法的輸出結(jié)果進(jìn)行物料參數(shù)的標(biāo)定之前，所述方法還包括：驗(yàn)證所述遺傳算法的輸出結(jié)果，所述驗(yàn)證所述遺傳算法的輸出結(jié)果包括：在所述遺傳算法的輸出結(jié)果中選取多組輸出結(jié)果作為驗(yàn)證數(shù)據(jù)，多組所述輸出結(jié)果劃分為多組驗(yàn)證數(shù)據(jù)，且多組所述輸出結(jié)果與多組所述驗(yàn)證數(shù)據(jù)一一對應(yīng)，將多組所述驗(yàn)證數(shù)據(jù)導(dǎo)入所述離散元本構(gòu)模型進(jìn)行離散元仿真以得到多組驗(yàn)證解，若多組所述驗(yàn)證解與多組所述輸出結(jié)果之間的誤差不滿足第三預(yù)設(shè)條件，則擴(kuò)大所述LHS抽樣的樣本量，所述第三預(yù)設(shè)條件為E1≤5%，其中E1為多組所述驗(yàn)證解與多組所述輸出結(jié)果之間的誤差。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于離散元法的物料參數(shù)標(biāo)定方法，其特征在于，所述驗(yàn)證所述遺傳算法的輸出結(jié)果還包括：根據(jù)所述遺傳算法的輸出結(jié)果進(jìn)行卸料模擬試驗(yàn)，對待標(biāo)定物料進(jìn)行卸料物理試驗(yàn)，若卸料模擬試驗(yàn)的輸出結(jié)果與卸料物理試驗(yàn)的輸出結(jié)果的誤差不滿足第四預(yù)設(shè)條件，則擴(kuò)大所述LHS抽樣的樣本量，所述第四預(yù)設(shè)條件為所述卸料模擬試驗(yàn)中物料流動形態(tài)與所述卸料物理試驗(yàn)中物料流動形態(tài)是否吻合，和/或，所述卸料模擬試驗(yàn)中物料質(zhì)量流量與所述卸料物理試驗(yàn)中物料質(zhì)量流量之間的誤差是否逐漸減小。