【摘 要】
：
影响筒仓动态侧压力的影响因素十分复杂,如何全面考虑影响因素,高效、简单地预测筒仓动态侧压力是重要问题.针对此问题,尝试提出了基于支持向量机的预测模型.首先,将影响因素进行归一化处理,将归一化后的数据作为预测模型的输入向量,筒仓动态侧压力作为预测模型的输出向量;其次,以400组PFC模拟数据作为训练样本,运用交叉验证和网格搜索法寻优获得最优支持向量机参数,最终建立基于SVM的筒仓动态侧压力预测模型,并对105组PFC模拟数据进行筒仓动态侧压力预测.结果表明:SVM预测模型的均方误差MSE小于0.0005,相
【机 构】
：
河南工业大学 土木工程学院, 郑州 450001;粮食储运国家工程实验室, 郑州 450001
论文部分内容阅读
影响筒仓动态侧压力的影响因素十分复杂,如何全面考虑影响因素,高效、简单地预测筒仓动态侧压力是重要问题.针对此问题,尝试提出了基于支持向量机的预测模型.首先,将影响因素进行归一化处理,将归一化后的数据作为预测模型的输入向量,筒仓动态侧压力作为预测模型的输出向量;其次,以400组PFC模拟数据作为训练样本,运用交叉验证和网格搜索法寻优获得最优支持向量机参数,最终建立基于SVM的筒仓动态侧压力预测模型,并对105组PFC模拟数据进行筒仓动态侧压力预测.结果表明:SVM预测模型的均方误差MSE小于0.0005,相关系数R2大于0.98,模型具有较高的准确率和较好的泛化性能.将模型试验、数值模拟、公式计算与预测数据进行对比分析,结果拟合良好;利用该模型验证筒仓动态侧压力随着相关参数的变化趋势,结果与前人研究结果相一致.该预测模型与传统方法相结合对筒仓动态侧压力进行研究可行性较高,可为筒仓动态侧压力预测、影响因素研究提供一种新的方法.
其他文献
根据新疆果园的农艺种植特点,设计了一种后悬挂式开沟施肥覆土机.该机采用人字铲式开沟器在地表开出一定深度沟槽,深度在20～30cm范围可调节,在开沟槽内施肥,最后应用双圆盘式覆土机构完成覆土作业.田间试验表明:该机的开沟深度、施肥深度、施肥均匀性、覆土效果均达到了技术要求;作业速度为2 km/h时,机具总体作业较平稳,作业速度达到3 km/h时,机具波动性明显增强,开沟深度、施肥深度均出现明显变化;作业过程中,未出现堵肥现象,覆土效果良好.机具整体机构简单、操作方便、作业性能较稳定,具有良好的开沟施肥覆土效
以水稻直播技术为研究对象,依据水稻播种过程农艺要求,确定了水稻直播机的关键技术参数,并基于FPGA技术建立水稻直播机控制系统,对FPGA系统硬件及软件控制模块进行设计,以改善播种过程中的均匀性.试验结果表明:设计的水稻直播机控制系统在运行过程中,平均种距与系统设定种距相符,最大偏差满足系统设计需求;通过对播种均匀性进行检测分析,水稻播种机每穴芽种数量满足水稻播种农艺要求,播种合格率达到87％以上,表明系统能够有效地对水稻播种机播种均匀性进行控制,提高了水稻播种过程的机械化水平.
以水肥一体机智能控制系统为研究对象,对作物生长过程中所需的水分及肥料进行分析,利用工控机作为上位机、STM 32控制板作为下位机,搭建水肥一体机智能控制系统.系统可根据作物生长状态、灌溉面积及环境参数,结合作物生长需求进行灌溉量和肥量的分析计算,并根据肥料溶解特性进行灌溉施肥时间的分配转换,在STM 32控制板的输出指令下进行相应的排肥灌溉作业.试验结果表明:系统能够较好地进行灌溉施肥过程的动态响应调节,并有效降低系统的延迟时间.
针对锥篮式核桃破壳机高路仁率和壳仁分离率低、碎仁率较高的现象,进行了改进设计,利用单因素试验方法分别探究定筒转速A、定筒与动筒最小间距B、定筒游动间隙C对核桃破壳效果的影响,并进行了正交试验.试验结果表明:当动筒转速为65 r/min、定筒与动筒最小间距为19 mm、定筒游动间隙为2 mm时,综合破壳效果较好,性能指标分别为破壳率100％、高路仁率85.7％、碎仁率3.7％、壳仁分离率95.4％.
针对红花采摘仍以人工采摘为主、采摘效率低下、费时费力等问题,结合红花物理生长特性及红花种植模式设计了一种直角坐标红花采摘机器人.对直角坐标采摘系统进行参数计算,确定直角坐标采摘系统X轴总长为900 mm,Y轴总长为700 mm,Z轴的行程范围为698 mm.由静力学仿真试验可知:在采摘过程中应用普通碳钢应变最小为6.565e-007,最大位移量为4.348e-003mm,因此选择普通碳钢为直角坐标系统结构材料.
传统马铃薯种切块主要依靠人工操作完成,自动化程度低,为解决这一问题,设计了一套马铃薯种切块系统.系统基于西门子S7-1200PLC和MCGS组态,采用PC机的图像处理功能分析工业相机采集的马铃薯图像并建立椭球模型,得到马铃薯的质量及种芽位置;使用PLC逻辑运算功能计算出所需切刀类型及切刀转动的角度,并用MCGS触摸屏对工作过程进行实时监控;通过编写PLC的控制程序,设计触摸屏的操作界面,完成了对马铃薯种切块机控制系统的设计.调试及应用验证结果表明:系统能够很好地适应马铃薯种切块的操作环境,节省了大量劳动力
针对新疆南疆地区谷物秸秆利用率低、无法实现谷物脱粒和秸秆粉碎一体化作业等问题,研制了一种谷物脱粒-秸秆粉碎一体机,主要由喂入装置、脱粒装置、粉碎装置和清选装置组成.喂入装置的设计可以防止物料在储料凹腔中发生堵塞,提高了喂入效率.以滚筒转速、脱粒间隙为试验因素,以未脱净率为试验指标进行正交试验,结果表明:影响脱净率的较优组合为脱粒滚筒转速500r/min、脱粒间隙15mm,此时脱净率为98.97％.通过单因素试验确定了风机转速为1000r/min时,洁净率可以达到99.1％;当粉碎装置的粉碎室转子转速为15
玉米秸秆的搂集清理工作劳动密集度高且费时,如果雨天没有及时收获,很容易导致秸秆的变质[1].现阶段玉米秸秆基本上由搂草机搂集,由于作物和耕种方式的不同,引进国外的搂草机存在适应性问题,且搂草机搂集的玉米秸秆含土量大、漏搂率高.针对这一问题,设计了多参数可调节的指盘搂草机实验台,在满足搂草机整机结构及工作原理的基础上,对其指盘搂草角度、指盘弹齿数量、搂草行进速度等参数进行调节,探究搂草机结构参数对搂草质量的影响.为了确定装置在不同结构参数下搂集草条的密度和漏搂率,采用Adams软件对搂草机进行运动仿真,结果
针对半自动移栽机作业过程中人工取投苗劳动强度大、效率低等问题,设计了一种机械取喂苗装置,并根据机械取喂苗装置的设计要求,对装置关键部件进行分析与计算,确定其主要结构参数.借助SolidWorks软件对其进行运动学仿真分析,仿真结果满足设计要求.试制机械取喂苗装置进行试验,结果表明:当取苗速度为80株/min时,其取苗、投苗成功率均高于90％,符合机械化取投苗工作要求.
针对丹参人工栽植劳动强度较大,机械化栽植缺乏专用栽植装备等问题,结合丹参膜上双行栽植的种植模式,设计了一种用于实现丹参大垄膜上双行栽植的专用自走式栽植平台.在确定整机的结构布局和传统系统的基础上,对栽植平台关键部件栽植机构进行设计,建立栽植机构运动学模型和人机交互辅助界面,以辅助界面为基础确定栽植机构的优化参数.样机试验表明:各项性能指标符合旱地栽植作业标准中所规定的范围,满足丹参机械化栽植的要求.