智能农机协同作业路径优化技术研究

发布时间：2024-03-02 01:09

　　随着我国土地流转政策的逐步推进,农田实现了集中规模化经营,农艺、农作物种植、农机作业等各项措施得到进一步优化配置,极大的提高了农业生产的科技含量。目前,现代化智能农机已经开始逐步应用于农业生产的各个环节,但是机群在农田内的作业路径优化问题仍未得到改善。机群在进行作业时,按照农户机械化作业经验,一般采用梭型作业、向心作业或离心作业方式,农机在地头转弯距离过小或过大,不仅作业成本高、作业难度大,而且单台农机进行大规模农田作业,发生故障时要暂停农田作业,极大的影响作业进度;由于机手操作不当等原因,作业过程中,农机作业状态经常发生改变,不能严格按照预先规划好的路径进行作业;参与农田作业的机群如果型号不同,作业幅宽、作业速度均不相同,采用并排作业,经常会发生作业冲突、作业结束时间不一致等问题。因此,研究如何合理、有效的优化农机作业路径,既可提高作业效率,又降低了作业成本,对农户和机手来说,具有极大的实用价值,同时作业路径优化技术服务于无人驾驶领域,对农机实现无人驾驶具有重要的理论研究意义。本论文将农机作业路径优化作为研究对象,并利用车辆路由问题模型以及现代启发式优化算法,针对不同情况的农机作业,...

【文章页数】：156 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１乡村人口流动统计??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?Ｒｕｒａｌ?Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ?Ｃｈａｎｇｅ??

?智能农机协同作业路径优化技术研宄???１引言??１．１研究背景及意义??（１）?土地规模化??１９７８年起，我国农村土地实现了家庭联产承包责任制，调动了农民生产积极性，??农业生产率不断提高。我国经济快速发展推动了城市化和工业化进程，大量农村人口??流向城市，如图１．１所示，根....

图１．３作业路径优化问题研究方法路线图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｒｏａｄ?ｍａｐ?ｏｆ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ?ｐａｔｈ?ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｍｅｔｈｏｄ??８??

??型确定分析对象的各项指标及数值的一种方法。按照定量分析法，本论文首先对研宂??问题进行了分析，找出研究问题的特点及目标，然后根据研宄问题建立了相应的数学??模型，并使用相应的优化算法求解问题的各项指标，最后验证了算法的正确性和有效??性。??本论文充分调研了农机作业路径优化领....

图２．２物理降温过程??Ｆｉｇ．２．２?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｃｏｏｌｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??

辆的货物运送量不??能超过车的最大载重量，式（２－５）表示由ｗ辆车来进行货物配送，每个客户仅限一??台车来进行服务。??２．?２模拟退火算法??２．?２．１基本原理??模拟退火算法来源于自然界固定物理降温原理，首先将固体加热升温至一个较高??的温度Ｋ、内能为五〇，然后通过物理降温....

图３．１农机传统作业模式??

佳农田作业路径，提高农机作业??效率的问题。如果不对作业路径进行规划，农机在地头转弯过大或过小，造成作业难??度大、作业行驶距离长、作业成本高等问题。针对该问题，本章主要研宄如何为单机??作业选择最佳路径，以总转弯距离最短为规划目标，研宄设计作业路径规划算法，提??高作业效率，满....

本文编号：3916097