基于NSGA-Ⅱ与AHP气吸式微型薯排种器排种过程仿真优化与试验

作     者：付锦 段宏兵 韩明兴 蔡兴奎 董汝宁 FU Jin;DUAN Hongbing;HAN Mingxing;CAI Xingkui;DOGN Runing

作者机构：华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部马铃薯生物学与生物技术重点实验室武汉430070 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070 

基　　金：国家马铃薯现代农业产业技术体系项目(CARS-09-P08) 湖北省农机装备补短板核心技术应用攻关项目(HBSNYT202215) 湖北省现代农业产业技术体系项目(HBHZD-ZB-2020-005-08) 

出 版 物：《华中农业大学学报》 (Journal of Huazhong Agricultural University)

年 卷 期：2025年第44卷第1期

页      码：288-298页

摘      要：针对现有气吸式微型薯排种器作业时所需负压高、功耗大、漏播严重等问题,依据微型薯的曲率半径,设计环槽型排种盘,增加微型薯贴附排种盘的有效接触面积,从而提高合格指数。运用EDEM与Fluent软件构建气吸式微型薯排种器耦合仿真模型,并以运行参数(真空度、排种盘转速)、结构参数(吸孔直径、吸孔数)为影响因素,以合格指数、漏播指数、重播指数、功率消耗为性能指标设计二次回归正交旋转组合试验。通过耦合仿真获得各影响因素对排种器性能指标的影响结果集,对结果集采用非支配排序算法(NSGA-Ⅱ)进行多目标求解,获取Pareto最优解集;通过层次分析法(AHP)对最优解集进行权重分配后,得到最优的排种器结构与运行参数。结果显示:最优参数值为负压值-5 060 Pa、排种盘转速35 r/min、吸孔数10个、吸孔直径10 mm时,排种器的合格指数为94.18%,漏播指数为3.14%,重播指数为2.68%,功率消耗为11.2 kW。台架试验结果显示:台架试验结果与仿真优化后结果基本保持一致,相对误差为0.97%。

主 题 词：微型马铃薯 排种器 耦合仿真 多目标优化 层次分析法 

学科分类：0828[工学-建筑类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.01.031

馆 藏 号：203156638...