基于PSO算法的取苗机构的设计优化及仿真

作     者：韩帅 王卫兵 鲁丁 黄谞 HAN Shuai;WANG Wei-bing;LU Ding;HUANG Xu

作者机构：石河子大学机械电气工程学院新疆石河子832000 

出 版 物：《计算机仿真》 (Computer Simulation)

年 卷 期：2023年第40卷第3期

页      面：338-345,394页

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：钵苗移栽机低损高速取投栽植一体化关键基础及控制研究(61763042) 

主　　题：取苗机构 设计优化 粒子群优化算法 虚拟样机 联合仿真 

摘      要：针对自动移栽机取苗机构结构复杂、苗钵损伤率高、对于不同规格穴盘适应性差等问题,设计了一种插入及夹取同时作用于钵苗的取苗机构。基于苗针端点距离最小化的夹取特性,同时根据机构的运动学原理,利用解析法构建机构的运动学模型。运用基于罚函数的粒子群算法优选机构参数,通过虚拟样机进行运动学仿真分析的结果表明取苗机构运动曲线流畅,且运动轨迹满足夹苗基本要求,故本设计在机械结构上满足取苗要求。利用ADAMS与MATLAB联合PID控制系统仿真结果表明取苗机构整体平移控制系统无超调,无稳态误差,调节时间为0.113s,取苗机构旋转角度控制系统超调为0.6815%,无稳态误差,调节时间为2.967s。研究结果进一步贴合实际情况,可为后续实验平台的搭建提供参考依据。