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农机化研究2025年第08期:沙柳平茬刀具减磨优化——基于PSO-BP神经网络结合GA算法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:韩志武;刘志刚;常涛涛;裴承慧;张鹏峰;张建强;

单位:内蒙古工业大学机械工程学院;

摘要:沙柳作为我国西北地区主要防风固沙树种,其机械化平茬更新对生态环境保护和社会经济发展具有重要意义。然而平茬圆锯片磨损严重,成为制约工作效率和平茬效果提升的主要技术瓶颈。为实现沙柳平茬圆锯片减磨性能的优化设计,通过野外平茬试验获取不同锯齿结构下的磨损退化量数据,基于磨损数据建立PSO(Particle Swarm Optimization)算法优化的BP(Back Propagation)神经网络模型,用于预测圆锯片的磨损量;然后,将训练好的PSO-BP神经网络模型与GA(Genetic Algorithm)算法相结合,以磨损量最小为优化目标,寻找圆锯片锯齿结构的最优参数。结果表明:所建立的模型成功实现了对圆锯片前角、后角、前刀面斜磨角等结构参数的多目标优化,优化得到的圆锯片参数使磨损量相对最小,提升了圆锯片的减磨性能。由此为进一步改善沙柳平茬圆锯片的切削及减磨损性能提供了新的设计思路,为提高沙柳平茬工作效率提供了技术支持,有利于生态环境保护和农业可持续发展。

关键词:沙柳;;平茬圆锯片;;减磨优化;;PSO-BP神经网络;;遗传算法

基金资助:内蒙古自治区科技计划项目(2021GG0423);; 内蒙古自治区自然科学基金项目(2021MS05006)