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农业机械学报 2009年第06期杂志 文档列表

农业机械学报杂志车辆与动力工程

基于神经网络的汽油HCCI发动机空燃比控制策略1-5

摘要：均质压缩燃烧（HCCI）在控制上存在难点，其中关键是基于循环的空燃比实时控制。HCCI汽油机没有能直接表征发动机每循环进气量的参数，因此，采用动态递归神经网络（Elman网络）预测HCCI发动机每循环的进气量。通过氧传感器闭环和瞬态工况中的油膜补偿，实现对HCCI发动机的稳态及瞬态工况下空燃比的精确控制。试验表明：汽油HCCI发动机神经网络预测模型及空燃比控制策略能满足HCCI发动机实时控制的需求。

汽油／氢发动机燃烧特性试验与仿真6-9

摘要：进行了当量比Ф=1的汽油机和当量比分别为0．8、0．6、0．4的纯氢发动机台架试验。通过对测得的汽油机和氢发动机燃烧缸压数据进行标定，建立了较为准确的AVLBoost汽油机和氢发动机燃烧仿真模型，并进行了仿真。结果表明，氢燃料的特性使得缸内混合气的燃烧速度显著加快，燃烧持续期大幅缩短，导致缸压上升，有效热效率得到提高。当量比为0．4的稀薄工况时纯氢发动机仍可正常运行，发动机燃用氢气可改善发动机性能。

温度对柴油和二甲醚喷射系统性能的影响10-15

摘要：针对普通油泵-油管-油嘴燃油系统，建立了喷射系统的数学模型。对不同温度下柴油和二甲醚喷射系统性能进行了数值模拟。研究表明：在相同温度下，二甲醚喷嘴压力的上升和下降速率、压力峰值都比柴油低，20℃时二甲醚较柴油下降51．1％，50℃时较柴油下降45．2％，喷射速度和累积喷油量均远低于柴油，针阀开启时刻较柴油明显延后；在最大速度点，20℃和50℃时二甲醚分别较柴油下降38．8％和36．8％。随着温度的升高，柴油和二甲醚的喷嘴压力、喷射速度下降，针阀开启时刻延迟，且柴油的索特平均直径明显减小。

基于联合仿真的半主动悬架车辆行驶平顺性研究16-22

摘要：为研究半主动悬架车辆行驶平顺性，利用SIMPACK软件建立了整车多体动力学模型，并在半主动悬架七自由度整车行驶动力学模型的基础上，应用Matlab／Simulink软件设计神经网络模型参考自适应控制算法。建立了一个半主动悬架控制策略研究的集成环境，利用该集成环境对磁流变阻尼器的半主动悬架车辆行驶平顺性进行联合仿真。仿真结果表明，与被动悬架相比，当汽车以60km／h和120km／h在C级路面上行驶时，车身垂向、俯仰、侧倾加速度均方根值分别下降了32．33％、28．09％、35．93％和41．56％、18．52％、22．97％。基于神经网络模型参考自适应控制的磁流变半主动悬架可以有效衰减车身的振动，改善车辆的行驶平顺性。

并联式混合动力液压挖掘机参数匹配方法28-32

摘要：从混合动力液压挖掘机的结构入手，以系统全局效率优化为目标，提出了并联式混合动力液压挖掘机动力源单元和能量储存单元的优化目标函数、约束方程以及整机的参数匹配方法，并结合一台5t混合动力液压挖掘机系统进行了部件参数匹配的实例研究，通过Matlab／Simulink建模分析得到经参数匹配后的系统，其各部件具有装机功率低、效率高、油耗低的良好特性。

基于分布式结构的车辆稳定性控制系统33-36

摘要：提出了一种车辆稳定性控制系统，基于分布式结构的分析方法，通过合理分布复杂的控制算法将控制系统分为控制分析、控制分配和控制执行3个层次。在控制分析层采用了滑模变结构控制方法。计算出车辆期望作用力和横摆力矩。使用非线性优化方法将期望值分配到4个车轮上，实现并优化了控制分配效果。在CarMaker车辆动力学分析环境中进行了仿真分析，结果表明设计的控制算法提高了车辆在极限工况下的稳定性，降低了驾驶员驾驶强度。

基于DSP快速原型控制的道路模拟振动台控制系统37-42

摘要：根据道路模拟振动台的试验要求，设计了控制系统的整体方案。为了提高控制系统的实时性和快速性，在硬件方面，采用了DSP TMS320C2812采集振动台反馈的模拟量和数字量，利用DSP TMS320C6713处理算法并且与嵌入式处理器S3C2410进行通讯。利用快速原型控制系统实现了该方案，利用Matlab／Simulink建立道路模拟振动台的控制系统模块，在CCS集成开发环境中可以自动生成代码，然后将可执行代码下载到DSP TMS320C2812和DSP TMS320C6713中，即可实现道路模拟振动台的控制系统设计。

基于支持向量机的CVT压力传感器误差补偿43-46

摘要：针对无级变速器（CVT）压力传感器测量误差较大的问题。提出了一种应用支持向量机（SVM）建立误差补偿模型的方法。在分析引起测量误差因素的基础上，确立了误差补偿模型的输入、输出基本结构；通过试验构建训练样本集，并完成误差补偿模型的训练，在训练过程中，通过遗传算法对模型参数进行了优化。试验结果表明，设计的误差补偿模型可以有效提高传感器的线性度，并可以把最大绝对误差从0．5MPa降至0．15MPa，显著提高了压力传感器的性能和测量精度。

农业机械学报杂志农业装备与机械化工程

旋转式分插机构运动学多目标非劣解群自动寻求47-52

摘要：针对水稻插秧机分插机构优化过程中的多目标、非线性、交互性、模糊性以及优化结果不唯一等问题，建立了运动学参数的计算模型，通过对插秧性能各要求的模糊化得出各要求的隶属度，同时提出了对干涉的判定方法。在以各隶属度最大化为目标，运用优化算法求得一组较优解的基础上对该组解进行了区间扩张，将区间搜索转换为多目标优化问题，再次运用优化算法并通过Visual Basic6．0软件编程实现了自动搜索非劣解群的目的。结果表明：利用该方法可以迅速搜索得到运动学参数的范围，较人机交互优化方法更为快捷、方便，提高优化效率。

开沟器工作阻力的离散元法仿真分析53-57

摘要：建立了芯铧式开沟器和播种施肥开沟器与土壤颗粒的二维离散元法分析模型，采用离散元法研究开沟器的工作过程及工作阻力，通过改变开沟器的CAD模型和土壤颗粒参数，分析不同条件下开沟器的工作阻力。在室内土槽进行了2种开沟器的工作阻力测试，并将测试结果与开沟器工作阻力的离散元法计算结果进行了比较，两者的变化趋势基本一致，相对误差在10％～20％之间，由此初步证明了采用离散元法分析开沟器工作过程和工作阻力的可行性，为开沟器的研究和优化设计提供了一种新方法。

基于人工神经网络的田间秸秆覆盖率检测系统58-62

摘要：以VC＋＋为工具，田间实拍图像为研究对象，在分析田间秸秆和土壤纹理特征差别的基础上，设计了BP神经网络秸秆覆盖率检测系统。该系统采用了神经网络与纹理特征相结合的方法提取秸秆，并以纹理特征熵值为标准建立了网络输入层学习样本选取准则。人工模拟和田间试验表明，设计的BP神经网络秸秆覆盖率检测系统对田间秸秆的识别率达90％以上，秸秆覆盖率计算误差可控制在5％以内；与传统的拉绳法相比，检测效率提高50～120倍。

谷粒冲击压电力敏元件数值模拟与试验63-66

摘要：设计了一种冲量式谷物质量流量压电传感器。应用显式动力学软件LS—DYNA建立了谷粒一力敏元件冲击有限单元模型，数值模拟了谷粒冲击力敏元件的过程，研究了力敏元件材料对冲击过程的影响。应用LabView软件和高性能压电陶瓷，开发了谷粒冲击力敏元件的物理样机试验系统，对数值模拟结果进行了检验。数值模拟和试验研究的结果表明：在1Crl8Ni9、聚丙烯和陶瓷（Si3N4）3种力敏材料中，陶瓷（Si3N4）是首选；在测试系统中应用所述压电陶瓷，无须前置放大器即可以满足谷物质量流量测试要求，极大地简化测量电路，提高测量精度，降低测试成本。

网棚养殖蝗虫吸捕机设计67-71

摘要：针对网棚养殖蝗虫的捕集问题，设计了旋风分离式蝗虫吸捕机。使用CFD软件对吸嘴和分离装置的内部气流场进行了数值模拟。样机试验表明：当吸嘴倾角为75°、吸口气流速度为14m／s、吸嘴距地高度为40mm、机器前进速度为0．4m／s时，可以获得较高的吸捕率和较低的破碎率。实际作业时可根据蝗虫分布密度，灵活调节吸口风速和机器前进速度，以提高吸捕效率、降低能耗。

数字图像处理在SEM空蚀图像定量分析中的应用72-75

摘要：针对收缩-扩散型水洞中进行铝制翼型空蚀破坏试验时，传统度量不能准确量化翼型表面不同位置的空蚀程度，提出了数字图像检测的方法。获取试验翼型表面SEM空蚀图像，然后对图像进行模糊增强，并进行类间方差最大阈值分割，用二值形态学方法处理边缘，最后由统计特性计算出空蚀破坏表面积、蚀坑数量等。图像测量可得到空蚀对翼型表面破坏数值的定量结果。

水泵转速变化对进出水流道水力损失的影响76-80

摘要：在比较各种进出水流道水力损失研究方法的基础上，运用计算流体动力学方法数值模拟了4种水泵装置内部流动，研究水泵转速变化对进出水流道水力损失的影响。数值计算结果表明，由于水泵装置中进水流道内部流动受水泵叶轮旋转引起的水流预旋的影响，因而小于无泵单独运行时的水力损失。水泵转速变化后，在相同流量下，进水流道的水力损失基本不变。水泵导叶出口水流条件和剩余环量影响出水流道的水力特性，水力损失随流量变化的关系非常复杂。水泵转速变化后，出水流道内部流动不相似，相同流量下的水力损失不相等。装置模型试验结果验证了数值计算结果的有效性和可靠性。

基于压力脉动和时序分析的离心泵空化特征提取81-84

摘要：根据压力脉动幅值对空化变化相当敏感的特点，利用离心式水泵试验平台模拟空化现象，获取水泵出口压力信号。研究发现，在空化发生时刻，水泵出口压力的轴频幅值增大，且存在很多低频脉动成分。同时，根据试验获取的壳体振动和出口压力信号，分别建立该水泵正常运行的时间序列数学模型，利用模型残差的方差值判别离心泵的运行状态，实现对其空化特征的识别。

空气阀水锤防护特性的主要影响参数分析及优化85-89

摘要：对空气阀水锤防护特性的主要影响因素进行了试验分析。结果表明：在合理位置安装合适进排气孔口径的空气阀可有效防止因水柱分离再弥合而导致的巨大水锤升压，但空气阀的防护效果受安装位置和进排气孔口径的影响较大；口径过大，在排气过程中会产生较大的水锤升压，口径过小则可能因进气量和进气速度不够而达不到水锤防护的效果，实际应用中应对进、排气孔口径进行优化或采用“快进慢出”的结构形式；对本试验装置，空气阀应安装在首先产生水柱分离的位置，不合理的安装位置会加剧管道中的水锤压力上升。在此基础上，建立了空气阀参数和泵出口阀关闭程序的优化模型，并采用遗传算法进行求解。将上述优化方法应用到实际供水工程的水锤防护，提出了适宜的水锤防护措施。

农业机械学报杂志农村能源与生物质资源利用

基于温度-含氧量的全自动堆肥通风控制系统设计90-93

摘要：采用工业计算机和下位机的监测控制方式，开发了基于温度-含氧量的全自动堆肥通风控制系统，并实现了软硬件的配套设计。运行试验表明：采用该工艺堆肥，时间一般为2周，高温期（55～65℃）可维持9d以上，能有效杀灭病原微生物，产品稳定性好；可在整个堆肥过程中实现自动在线监控堆体温度、含氧量和湿度，运行稳定。