基于MEF-LSM阈值优选的联合收获机时域载荷外推方法OA
针对门限峰值(peak over threshold,POT)时域外推时,利用图像法选取阈值依赖主观经验,导致载荷外推结果不准确的问题,该研究提出一种超出量均值函数-最小二乘法(mean excess function-least squares method,MEF-LSM)的阈值优选方法。首先,利用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)方法分解联合收获机田间作业非平稳载荷为主载荷和趋势载荷。其次,对主载荷使用MEF方法确定候选阈值区间,研究不同候选阈值的LSM特征参数和不同候选阈值对应的外推结果检验指标关系,选取特征参数最小的阈值作为最优阈值。再次,提取超阈值的极值载荷,并外推由经验模态分解得到的主载荷,利用广义帕累托分布(generalized Pareto distribution,GPD)拟合极值点分布,线性组合外推主载荷与趋势载荷,获得联合收获机时域外推载荷。最后,对比MEF-LSM与超出量均值函数阈值选择方法得到的时域外推结果。结果表明,特征参数越小,所对应的阈值外推结果准确性越高,MEF-LSM方法相较超出量均值函数图像法的阈值外推结果检验指标R^(2)提高了1.23%,验证了MEF-LSM方法的有效性。研究结果可为联合收获机载荷谱的编制提供参考,为准确预测农机装备疲劳寿命和可靠性分析提供依据。
褚夫乾;姚艳春;李良;李西斌;武继达;耿端阳;赵博
山东理工大学农业工程与食品科学学院,淄博255000 山东理工大学现代农业装备研究院,淄博255000山东理工大学农业工程与食品科学学院,淄博255000 山东理工大学现代农业装备研究院,淄博255000 山东省大田作物智慧农业技术与智能农机装备重点实验室,淄博255000山东理工大学农业工程与食品科学学院,淄博255000 山东理工大学现代农业装备研究院,淄博255000山东理工大学农业工程与食品科学学院,淄博255000 山东理工大学现代农业装备研究院,淄博255000山东理工大学农业工程与食品科学学院,淄博255000 山东理工大学现代农业装备研究院,淄博255000 山东省大田作物智慧农业技术与智能农机装备重点实验室,淄博255000山东理工大学农业工程与食品科学学院,淄博255000 山东理工大学现代农业装备研究院,淄博255000 山东省大田作物智慧农业技术与智能农机装备重点实验室,淄博255000农业装备技术全国重点实验室,北京100083 中国农业机械化科学研究院集团有限公司,北京100083
农业科技
时域载荷POT模型载荷分解阈值优选MEF-LSM载荷外推方法
《农业工程学报》 2026 (10)
P.63-73,11
国家重点研发计划项目(2021YFD2000502)山东省自然科学基金面上项目(ZR2023ME149)农业装备技术全国重点实验室开放课题基金项目(NKL2023007)山东理工大学现代农业装备研究院开放基金项目(NZY202511)。
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