甘蔗收获枫攘的多学科优化理论及关键技术豹研究国家鑫然辩攀藻金“基予j 鼷识熬嚣蓑浚获鼹械餐缝竣诗系统关键技零戆磺究 ( 5 0 3 6 5 0 0 1 ) ”秘广瑟蠢馨籽孥基金“曹蔗i | 殳获撬碱的溺络并辛予雾学秘携癀 优化设计( 棱科青0 4 4 7 0 0 7 ) ”汝助摘要多学辩钱他设诗是现代设谴方法发震静燕沿，是近年絮遗遽发展的新的举科交叉领域，冀实质是利用当今计算视科学和技术的最新成桨，按蘸面秘设诗鹃惑想来集成各个学科豹努橱模型和工熊，逶过蠢效戆设嚣窝德经蒙略，使系统谂霭想在复杂工程设计孛餐戮具搏应用和实现。曹蔗毂获巍壤是一个复杂翡工程系统，它是纛装子羲耀怼独立又糨强联系的结构、机构、掇铷等分系统组成，其优优设计怒多学科大系统优化设计问题，涉及多个学科领域，其中包括结构、机构的运动、控制等多攀科瓣饶纯。备攀辩在各鲞镁域蠹运用专瘫筵领域辩谖、手段、方法鄹工舆，分别进行优化设计，系统总体从熬个系统众局观点如发，将各分系统的设诗与系统总体调控设计联接起来，按照设计资滚激饶分酝魏全局协调谯他憨想，在满足甘蒸收获梳棱各祝耦性髓指标_ 鞫设计资源条件限制下，对各分系统的优化设计进行协调，达到使整个曹蔗渡获祝械系统总体最撬诧的毽的。弱焉虚攒榉祝技术建波了曹蔗收获辊棱整飘憋镑真横壁，势进行了：遥动傍真分板，达到了仿真要求。研究了嚣蔗收获机械系统的结构、机构的运动、控制等多学科翡相互耦台关系，渗及列结构力学、运动攀、控铡学等多学辩领域，稳建了多学毒幸饯铯数学模型。在结构学科优化中，酋次逮立了收获机哭键集含部件台絮组襻缡祷懿骞黻嚣势薪模擞并遴苻了搂悫努橱，聚鬻一除方法辩寻蘸法余剃对台絮镰擒避孬了静办强褒撬纯，在傺涯缝构使露饿戆鲢嚣提下，分剐搜结构重量酶l 蕊了约7 秘2 1 。0 7 。在瓿构学辩优化巾，醋究了苗蔗收获枫械的遮幼规律，被播收获辘工作机构酶辩求，涛傈诞备枫搀乏瓣撬协调运镎，合爨匹酝，瀛程颓燃，在有聚淡谴粪源祭释鞭裁下，力求套毽逮蒋总设计嚣瀑分配跨静努豢统，数尽基提螽收获税藏整搬豹性麓瑷及帮慧寝获韵黛产率。程羧铡攀科串，收获梳械黪键速装慧袋煺楚莲式燮量泵与瀑逮瀛缝戒熬察积调运黧路，控制学科优化是寻求该调速豳黯变量浆弹簧报力的缀优控制规律，能使变量裘定子鑫初戆状态转移粼终翡状态瓣褴镄对闻港簸，寻我辩漓最短豹最谯控制蔽态辘羧。甘蔗收获机械多学科优化簿例巾，将该多学科优化分成兰个层次，最主豢楚谯多学辩德像平螽上懿蕊统缓俊攮，黻系统整俸挂麓最德斑嚣掭，中闻鼷是各攀辩兹叠囊剡德纯，洪满足备学辩瀚傻鼷效撬并协调各自予规划的优化为目标，最底层是备予系统的优化，以提高番盎子系藐鲮经黪参数舞鏊器。采露垒蘧蛰潺键纯毽恕，：燕誉蘧逑瑗有设计质餐辩总功率懿麓誊提下，出予想体协谰谯化从降低成本_ 并提高备机构处理甘蔗的能力角度，擒到了备机构最优速率匹配方案，合理努酝缍樗熏爨，褥诿了祷分系绫麓德纯设诗，舔涯了j 势溱瓣糖避，撬旋了甘蔗收割的生产率，使收获枫整机性能达到了激优，辩从总体上降懿了营蘩收获辊藏熬攒造成零，失嚣蒸牧获规被浆理襻瓿的生产提供了霪论依据。研究? 瓣内竣毒 鲍分糖摸型，掇糍支持囱爨执艨理，划熙支特窿璧桃强有力的学游和分豢麓力，对收获视械纳优优秀寨迸枯智能攘理和决策，达到了智能设计的目的。根据甘蔗收获机械设计的复杂性和特殊性，深入研究营蔗浚获撬禳系统籍结摇、瓿梅豹运羲、控裁莓套镁域优化知识的表达与集成，综合袋用基予规则、薅向对苏技本等构建多学科优化知识库，研究备学科誉澍领域之阅傣息交流与进；援控制的一毅模残。关键谰、多学科钱纯结构学瓣税构学科控制学科嶷持商爨机知识表达多学科饶纯舞谈麾薹乏嚣S E A 歉C 薹薹0 NT 毯嚣o R yA N 移薹( E Y 薯E C 嚣N o 毛o G YO FM U L T I D I S C I P L I N A R Y0 P T I M I Z A T I O ND E S I G N 0 FS U G A R C A N E 娃A l 强灌S 譬嚣RN 贰i o n a ln a t u r a ls c i e n c ef o u n d a t i o no fC h i n a R e s e a r c hO nK e yT e c h n o l o g yo fI n t e l l i g e n tD e s i g nS y s t e mo fS u g a r c a n eH a r v e s t e rB a s e d o nk n o w l e d g e ( s u b j e c tN o 。5 0 3 6 5 0 0 1 ) ”a n dY o u t hS c i e n c eF o u n d a t i o no fG u a n g x iP r o v i n c e “M u l t i d i s c i p l i n a r yO p t i m i z a t i o nD e s i g no fS u g a r c a n e H a r v e s t e rb a s e do nN e t w o r kP a r a t l e lA r i t h m e t i c ( N o G u iY o u t hS c i e n c e0 4 4 7 0 0 7 ) A 舔_ s T R A C fM u l t i d i s c i p l i n a r yo p t i m i z a t i o nd e s i g nW a st h ef o r e l a n do ft h e m o d e md e s i g nd e v e l o p m e n tm e t h o d o l o g ya n dan e wm u l t i d i s c i p l i n a r yi n t e r c r o s sf i e t dd e v e l o p e di nr e c e n td e c a d e 。I te m p h a s i z e db yu s i n gt h en e w e s ta c c o m p l i s h m e n to fc o m p u t e rs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y , w i t h t h ee f f e c t i v em e t h o d o l o g yo fo p t i m i z a t i o nd e s i g n ，r e a l i z et h es y s t e mi d e ai nc o m p l e xe n g i n e e r i n gd e s i g n T h es u g a r c a n eh a r v e s t e ri sac o m p l e xe n g i n e e r i n gs y s t e mw h i c hc o n s i s mo fs t r u c t u r e ，m a c h i n e r ya n dc o n t r o ls u b j e c tw h i c he x i s tr e s p e c t i v e l ya tt h es a m et i m eh a v ea l lk i n d so fr e l a t i o n s h i pw i t he a c ho t h e r T h eo p t i m a ld e s i g no fs u g a r c a n eh a r v e s t e ri sal a r g es c a l es y s t e ma n dm u l t i d i s c i p l i n a r yo p t i m i z a t i o nd e s i g nh a v i n gt h er e l a t i o nw i t haf e ws u b j e c t ss u c ha ss t r u c t u r e ，m a c h i n e r ya n dc o n t r o ls u b j e c t T h e s es u b s y s t e m sp e r f o r m e dt h e i ro p t i m a ld e s i g nr e s p e c t i v e l yi nt h e i rs u b j e c tf i e l d su s i n gt h e i ro w nk n o w l e d g e ，t e c h n i q u e ，m e t h o d o l o g ya n dt o o l s T h em a i n - s y s t e mw o u l dc o m b i n ea n dc o r r e s p o n dw i t ht h es u b s y s t e m Sd e s i g nf r o mt h ew h o l es y s t e mo p i n i o n 。W i 搬t h ei d e ao fG l o b a lC o o r d i n a t i o nO p t i m i z a t i o nw h i c ha s s i g n e dd e s i g nr e s o u r c eo p t i m a l 酝u n d e rt h ec o n d i t i o no fs a t i s f y i n ga l lk i n d so fp e r f o r m a n c ea n dl i m i t e dd e s i g n 麓s o u r c e ，t h em a i n s y s t e mc o o p e r a t e dw i t hs u b - s y s t e m sa n dg o tt ot h ew h o l eo p t i m a lm a c h i n e 。T h ew h o l es t r u c t u r em a c h i n ew a sb u i l tu pa n ds i m u l a t e dw e l lb a s e dO nv i r t u a lp r o t o t y p et e c h n o l o g y T h ec o u p l i n gr e l a t i o no fm u l t i d i s e i p l i n a r yb e t w e e n 磷毅糙惑辖甏n m c h i n e r ya n dc o n t r o ls u b j e c ta s s o c i a t e dw i t hs e v e r a lf i e l d ss u c ha ss t r u c t u r a lm e c h a n i c s , k i n e m a t i c sa n dc o n t r o ls u b j e c tw a ss t u d i e da n dt h em a t h e m a t i c sm o d e lo fm u l t i d i s c i p l i n a r yo p t i m i z a t i o nw a ss e tu p ；I tw a st h ef i r s tt i m et ob u i l du pt h ef i n i t ee l e m e n ta n a l y s i sm o d e lo fu p l i f tc o m p o n e n t sa n dp e r f