基于物理信息神经网络的拖拉机牵引特性预测方法及系统技术方案

技术编号:46623205 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-14 21:18
本发明专利技术属于农业机械与人工智能融合领域,具体涉及基于物理信息神经网络的拖拉机牵引特性预测方法,包括:采集拖拉机在不同工况下的原始数据;对采集的原始数据进行预处理及归一化处理;构建物理模型,所述物理模型包括拖拉机牵引功率与牵引力、牵引速度模型和燃油效率稳定性约束模型;搭建物理信息神经网络结构,将所述物理模型约束融入物理信息神经网络;采用带权重衰减的Adam优化器并结合学习率退火调度和早停机制对物理信息神经网络进行训练;将预处理后的传动系统参数输入训练好的物理信息神经网络,输出牵引特性的预测结果。本发明专利技术综合利用物理模型约束和数据驱动的优势能够高精度、实时、自适应、可扩展的预测拖拉机的牵引特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业机械与人工智能融合应用领域,特别涉及基于物理信息神经网络的拖拉机牵引特性预测方法及系统


技术介绍

1、拖拉机作为农业生产中的重要机械设备,其牵引特性对于评估作业效率和燃油经济性至关重要。现有的拖拉机牵引特性预测方法主要有:经验公式法,基于现场实验数据,采用经验公式或统计回归模型进行牵引力、滑转率等指标的估算,但只能在特定工况下适用,泛化能力差;理论模型法:基于多体动力学或有限元仿真等物理建模技术,对拖拉机——土壤系统进行高精度仿真,但计算量大、实时性差,难以应用于在线监测与控制;纯数据驱动法:采用传统神经网络或机器学习模型进行预测,易受噪声数据干扰,且缺乏物理约束,预测结果不满足能量守恒等基本物理规律。


技术实现思路

1、针对上述现有技术问题,本专利技术提供基于物理信息神经网络的拖拉机牵引特性预测方法及系统。具体技术方案如下:

2、第一方面,本专利技术提供了基于物理信息神经网络的拖拉机牵引特性预测方法,包括:

3、步骤一:采集拖拉机在不同工况下的原始数据,所述原始数本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于物理信息神经网络的拖拉机牵引特性预测方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于物理信息神经网络的拖拉机牵引特性预测方法,其特征在于,所述步骤一中传动系统参数包括发动机转速、变速器设定、轮胎尺寸、传动比、发动机扭矩,牵引特性数据包括牵引力、牵引功率、滑转率、燃油消耗率。

3.根据权利要求1所述的基于物理信息神经网络的拖拉机牵引特性预测方法,其特征在于,所述步骤二包括:

4.根据权利要求1所述的基于物理信息神经网络的拖拉机牵引特性预测方法,其特征在于,步骤三中,所述物理模型的目标函数分别为:

5.根据权利要求3所述的基于物理信息...

【技术特征摘要】

1.基于物理信息神经网络的拖拉机牵引特性预测方法,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于物理信息神经网络的拖拉机牵引特性预测方法,其特征在于,所述步骤一中传动系统参数包括发动机转速、变速器设定、轮胎尺寸、传动比、发动机扭矩,牵引特性数据包括牵引力、牵引功率、滑转率、燃油消耗率。

3.根据权利要求1所述的基于物理信息神经网络的拖拉机牵引特性预测方法,其特征在于,所述步骤二包括:

4.根据权利要求1所述的基于物理信息神经网络的拖拉机牵引特性预测方法,其特征在于,步骤三中,所述物理模型的目标函数分别为:

5.根据权利要求3所述的基于物理信息神经网络的拖拉机牵引特性预测方法,其特征在于,所述步骤四中...

【专利技术属性】
技术研发人员:周璨闫祥海吴依伟张静云徐立友赵思夏贾方韩建刚张俊江
申请(专利权)人:河南科技大学
类型:发明
国别省市:

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