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双变量螺旋外槽轮排肥器控制序列对排肥性能的影响
引用本文:张季琴,刘刚,胡号,黄家运,刘元杰. 双变量螺旋外槽轮排肥器控制序列对排肥性能的影响[J]. 农业机械学报, 2020, 51(S1): 137-144
作者姓名:张季琴  刘刚  胡号  黄家运  刘元杰
作者单位:中国农业大学;宁夏大学
基金项目:国家重点研发计划项目(2017YFD0700503)
摘    要:施肥稳定性是评价变量施肥机作业性能的重要指标,为了研究排肥口开度(L)和排肥轴转速(n)的组合对排肥性能的影响规律,本文基于离散单元方法,对同一目标施肥量下,不同L和n组合下的施肥过程进行仿真。首先,通过标定试验,构建了基于广义回归神经网络GRNN的排肥量预测模型,经过验证,其决定系数达到0.9994,预测平均相对误差(MRE)为3.56%。其次根据螺旋外槽轮排肥装置的等排肥量曲线,选择3个排肥量1067.37、2323.04、4206.56g/min为目标排肥量,并利用差分进化算法(DE)确定同一目标施肥量下的控制序列(L,n)的组合。最后,利用离散元仿真软件EDEM 2.8分别对3个目标施肥量,不同控制序列下的排肥过程进行仿真。采用排肥均匀性变异系数σ作为评价排肥稳定性的指标,仿真结果表明,在目标排肥量Q1下,当控制序列为(25mm,17.78r/min)时,σ最小,为5.27%;在其他控制序列,σ均高于20%,排肥稳定性较差,且出现断条现象。在目标排肥量Q2下,当控制序列为(65mm,17.12r/min)时,σ最小,为3.46%。在目标排肥量Q3下,σ均小于4%,且在控制序列(65mm,32.85r/min),σ达到最小,为2.08%。当目标施肥量较小时,控制序列的选择对排肥稳定性影响显著,工作时,应尽量避免开度、转速的边界量。当目标施肥量较大时,控制序列选择对外槽轮排肥稳定性的影响较小。结果表明,螺旋外槽轮排肥器具有较好的排肥稳定性。

关 键 词:螺旋外槽轮排肥器  双变量  控制序列  广义回归神经网络  离散元法
收稿时间:2020-08-18

Influence of Control Sequence of Spiral Fluted Roller Fertilizer Distributer on Fertilization Performance
ZHANG Jiqin,LIU Gang,HU Hao,HUANG Jiayun,LIU Yuanjie. Influence of Control Sequence of Spiral Fluted Roller Fertilizer Distributer on Fertilization Performance[J]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2020, 51(S1): 137-144
Authors:ZHANG Jiqin  LIU Gang  HU Hao  HUANG Jiayun  LIU Yuanjie
Affiliation:China Agricultural University;Ningxia University
Abstract:
Keywords:spiral fluted roller fertilizer distributer  bivariate  control sequence  GRNN  discrete element method
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