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饲料研究2024年第05期:饲料粉碎过程工艺参数多目标优化设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李春东;周杨;曹丽英;白永强;王跃;

单位:内蒙古科技大学工程训练中心;内蒙古科技大学机械工程学院;内蒙古第一机械集团有限公司科研所;

摘要:试验旨在对饲料粉碎过程工艺参数进行优化设计,以提高粉碎机工作性能。试验以生产率、吨料电耗为优化目标,以主轴转速、筛网孔径、物料含水率、喂料量和回料管直径为优化变量,采用响应面试验原理(BBD)设计试验并构建数据集;基于反向传播神经网络算法(BPNN)和粒子群优化算法(PSO-BPNN)建立饲料粉碎过程工艺参数的多目标优化综合模型;结合快速精英多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行多目标寻优,得到Pareto解集;通过CRITIC-TOPSIS评价模型对符合实际生产要求的Pareto解集筛选。结果发现,经过PSO优化的BP神经网络算法误差指标更小、预测精度更高,粉碎机的生产率、吨料电耗、粒度的平均优化幅度分别达到了61.07%、38.58%、54.31%;目标寻优后粉碎机最佳工艺参数组合为主轴转速2 697 r/min、筛网孔径5.8 mm、物料含水率10%、喂料量19.3 kg/min、回料管直径67 mm。研究表明,经优化设计后,粉碎机生产率增加了5.92%,吨料电耗降低了2.29%。

关键词:锤片式粉碎机;;工艺参数;;多目标优化;;多目标决策

基金资助:内蒙古自治区自然科学基金资助(项目编号:2021MS05065、2022MS05030);; 内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划资助(项目编号:NJYT23046)