基于数字孪生的联合收获机作业速度优化控制
来源：计算机集成制造系统杂志2026年第5期北京时间：
作者：郭大方, 吴志康, 杜岳峰, 王林泽, 马若飞, 乔智
单位：1.中国农业大学工学院2.中国农业大学信息与电气工程学院
摘要：联合收获机作业工况复杂多样,传统PID控制方法在多变土壤条件下常出现控制性能下降与适应性不足的问题。为提升作业速度控制系统的动态适应能力和控制精度,提出一种基于数字孪生的联合收获机作业速度优化控制方法。首先,采用机理建模方法构建融合车辆动力学、轮土相互作用及液压系统模型的联合收获机数字孪生体,用于实时反映作业速度的动态响应。针对软土地面参数不确定性,提出基于神经网络识别与粒子群优化算法搜索的两阶段孪生体参数更新机制。随后,基于更新后的数字孪生体,利用大爆炸算法对PID控制器参数进行优化。最后,通过田间试验验证了数字孪生体的准确性、模型更新机制的有效性及优化控制方法的效果。结果表明,所提出方法在控制精度、响应速度和适应性方面均优于传统PID及模糊PID控制方法,能够改善联合收获机作业速度控制效果。
关键词：数字孪生,优化控制,参数更新,轮土互作
基金资助：国家自然科学基金资助项目(52175258);中国农业大学学科交融拓新计划资助项目。
