基于响应面法的蓝莓离散元参数标定

由于蓝莓颗粒的特殊性,针对蓝莓颗粒的离散元模型接触参数难以直接测量的问题,以蓝莓颗粒的休止角为响应值,基于响应面法优化标定离散元参数。应用Plackett-Burman(PB)Design设计试验对蓝莓颗粒离散元模型的8个参数进行筛选,得到对休止角影响显著的参数,蓝莓-蓝莓恢复系数、蓝莓-蓝莓静摩擦系数和蓝莓-钢静摩擦系数;在PB试验的基础上,对影响显著的3个参数进行最陡爬坡试验,确定显著性参数的最佳点。以选出的最佳水平为中心点,进行Central Composite Design试验,建立了休止角与显著性参数的回归模型,将真实试验的休止角作为目标,得到显著性参数最优值,蓝莓-蓝莓恢复系数为0.06,蓝莓-蓝莓静摩擦系数为0.56,蓝莓-钢静摩擦系数为0.70。最后,为了验证参数的可靠性,将得到的参数代入EDEM软件进行仿真验证试验,对真实试验与仿真试验的休止角的相对误差进行了验证,结果表明两者的相对误差为0.57%,无显著性差异,说明标定的参数是可靠的。研究结果可为蓝莓离散元模型参数的选择提供参考,并用于蓝莓采摘过程的仿真。