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中国工程机械学报2025年第06期:基于改进NSGA-Ⅱ算法的打包采棉机打包机构摇臂辊组安装位置优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:冯显英;雷青松;李旭升;王玉刚;李占涛;李怀坤;

单位:山东大学机械工程学院;山东大学高效洁净与机械制造教育部重点实验室;山东天鹅棉业机械股份有限公司;新疆天鹅现代农业机械装备有限公司;

摘要:为进一步改善打包采棉机打包机构摇臂的工作性能和延长其使用寿命,提出了一种基于改进非支配排序算法(NSGA-Ⅱ)的摇臂辊组安装位置优化方法。该方法采用动态拥挤度排序策略和改进精英策略以保持种群多样性,提高算法搜索性能。然后,建立了摇臂辊组安装位置的多目标优化模型,以摇臂4个安装孔的坐标位置为设计变量,以4个安装孔处的受力大小为目标函数,并进行约束,利用改进的NSGA-Ⅱ算法得到Pareto最优解集。最后,结合专家打分法、组合有序加权平均(COWA)算子和逼近理想解排序(TOPSIS)法从Pareto最优解集中决策得到最优解。优化结果表明:4个安装孔处的受力分别降低了9.37%、62.67%、7.10%和62.23%;摇臂的总变形和等效应力分别减小了22.87%、15.92%,摇臂的工作性能得到了进一步改善。

关键词:NSGA-Ⅱ;;多目标优化;;遗传算法;;位置优化;;采棉机;;打包机构

基金资助:山东省重大科技创新工程资助项目(2022CXGC020705)