基于控制律重组的汽车半主动悬架容错控制与试验
摘要：基于控制律重组思想提出了一种汽车半主动悬架主动容错控制方法。建立了2自由度1／4车半主动悬架和故障悬架模型。通过设计鲁棒观测器，获得输出残差信息，实现半主动悬架故障检测和悬架作动器故障增益在线诊断。在LQG控制器和在线诊断基础上，基于控制律重组调整LQG控制律设计容错控制器，实现故障悬架主动容错控制。Matlab／Simulink仿真及台架试验结果表明，基于控制律重组的主动容错控制能使汽车故障悬架舒适性指标经0．5—2．0s滞后迅速恢复至与无故障状态时半主动悬架性能相接近水平，消除了作动器故障影响，提高了悬架控制可靠性。基于惯容-弹簧-阻尼结构体系的被动天棚阻尼悬架系统
摘要：利用“惯容-弹簧-质量”系统的反共振，提出一种理想天棚阻尼的被动实现方法，设计了被动天棚阻尼悬架系统，建立悬架系统的整车模型，对比分析了传统被动、理想天棚及被动天棚阻尼悬架系统性能。结果表明，与传统被动悬架相比，被动天棚阻尼悬架能够抑制车身在1～3Hz的垂直、俯仰和侧倾振动，车身垂直、俯仰和侧倾加速度均方根值，分别减小了14％、14．6％和9．3％，被动天棚阻尼悬架能够提高车辆的乘坐舒适性，实现理想天棚阻尼悬架的主要功能，研究结果从理论上验证了理想天棚阻尼被动实现方法的正确性与有效性。基于加速度的汽车悬架位移实时测试方法试验研究
摘要：采用虚拟实时控制器实现基于加速度信号的汽车悬架位移的实时测量.硬件测试系统采集器选用了工业级嵌入式系统CompactRIO及其C模块,传感器选用了ICP加速度传感器、拉线位移传感器和GPS系统.基于LabVIEW完成了FPGA编程、控制器编程,编程时采用了多线程和FIFO技术、采样数据打包时均包含了时间信息,有效提高了数据传输的快速性和数据处理的准确性.在控制器中实现了基于LabVIEW的小波滤波和支持向量机（SVM）模型的悬架位移实时预测输出（CAN,100 Hz）.根据悬架下测点的加速度均方根值对7种典型路面等级进行了划分,并将路面等级信息作为SVM模型的输入元素.对7种路面系统试验和数据分析表明：选用的ε-SVR算法,取ε=0.01时,控制器小波滤波一个点和预测一次悬架位移耗时小于1 ms,满足实时性要求;悬架位移模型预测曲线与实际测量曲线相关系数基本在0.90以上,满足精度要求.双金属带传动无级变速器设计与仿真
摘要：为进一步提高金属带CVT转矩承载能力，扩大CVT的应用范围，设计了一种双金属带式CVT。分析了双金属带CVT的运动及动力学传动特性及变速器传动效率；建立了液压控制系统简化数学模型并分析了系统稳定性；建立了基于某车型的双金属带无级变速器AMEsim整车仿真模型并进行了PID参数整定。结果表明：设计的液压系统较好解决了速比同步控制问题并具有良好的速比控制精度，与单金属带CVT相比，可实现相同带轮夹紧力条件下变速器转矩承载能力倍增，验证了该结构CVT及液压控制系统的可行性。电磁执行器直接驱动的AMT换挡机构
摘要：为提高机械式自动变速器（AMT）换挡品质并缩短换挡过程动力中断时间，提出了一种电磁直线执行器直接驱动的ANT换挡机构。换挡机构运动总质量为1．37kg，较传统全电式AMT换挡机构总质量（约1．78kg）降低23％。对换挡过程进行了分段研究，并在换挡过程数学模型和AMT试验台架基础上，验证了设计方案的可行性。换挡机构换挡过程中无选挡操作，可实现挡位切换时退、进挡同时进行的功能，转速差为500r／min、转动惯量为0．03kg·m^2，换挡时3挡至4挡的换挡时间约为120ms，提升了AMT的换挡品质，且仍有进一步提高的余地。研究表明，电磁直线执行器直接驱动的AMT换挡机构可实现自动换挡功能。耦合神经网络轮胎模型EPS自适应控制
摘要：建立了基于神经网络的轮胎模型。同时在EPS工况分类的基础上建立了工况推理准则，满足准确的判断要求，进而根据EPS所处的不同工况更改模糊PID的模糊规则，实现了多种助力特性的自适应切换。建立了整车多体动力学模型，进行了蛇形道路下的SIMPACK／Matlab联合仿真，并与基于dSPACE平台的实车试验进行对比分析。结果表明，基于该模型设计的控制策略可以有效降低驾驶员的操纵转矩和提高车辆的回正性能。钵苗移栽机变形椭圆齿轮行星系植苗机构优化与试验
摘要：提出了一种钵苗移栽机变形椭圆齿轮行星系植苗机构，建立了栽植嘴的运动学方程，编写了该机构的运动学仿真软件。综合考虑穴口形状、栽植嘴回程轨迹、栽植嘴接苗和植苗姿态、接苗时栽植嘴的相对速度等因素，利用该软件优选得到一组机构参数，进而研制了该植苗机构试验台，对栽植嘴的轨迹和速度等运动学参数进行了测定。将试验结果与运动学分析结果进行对比，验证了运动学模型与分析结果的正确性。与椭圆齿轮行星系植苗机构相比，变形椭圆齿轮行星系植苗机构立苗率高、伤苗率低。移栽机行星轮转臂式栽植器运动分析与试验
摘要：提出了一种行星轮多转臂式栽植器,阐述了其结构及工作原理,建立了栽植器末端运动轨迹方程,并引入特征系数λ,得出不同λ时栽植器末端动轨迹.以单个鸭嘴栽植器为研究对象,建立了由行星轮栽植器、钵体、苗茎及地面组成的虚拟样机模型,以栽植频率30株/min为设计参数,仿真分析了特征系数λ在0.90、1.00、1.18、1.24和1.28时前、后鸭嘴末端动轨迹及鸭嘴开合落苗情况.仿真结果表明：λ为0.90、1.00时,后鸭嘴避苗不及时,对钵苗产生挂带,使钵苗向前移动甚至倒伏;λ为1.18、1.24时,前、后鸭嘴避苗都较充分,对钵苗不会产生挂带作用;λ为1.28时,后鸭嘴避苗空间更充分,但前鸭嘴避苗空间不足,对钵苗产生挂带作用.在自制土槽试验台上,以λ为0.90、1.00、1.22为试验参数,对苗龄为20 d的黄瓜钵苗进行样机试验,结果表明λ为1.22时钵苗直立度最好,优良率达到86.7％,λ为0.90时最差,优良率为零,试验结果与仿真结果吻合.基于单轴对称特性的稻种定向排序仿真与试验
摘要：根据稻种惯性特性及表面特性建立了欧拉动力学方程组，并利用Matlab对方程组进行数值仿真。结果表明，稻种绕x、y轴的转动是无条件稳定的，绕。轴的转动是有条件稳定的。分析了曲柄长度、曲柄角速度、导向板与稻种间摩擦因数、导向板倾角和振动板倾角等参数对稻种绕；轴转动的影响。根据仿真分析结果研制了振动式排种器，通过正交试验获得了一组满足Z轴转动稳定性条件的较优参数。试验结果表明，在该参数下稻种定向率达89％，能满足超级稻的播种要求。油菜联合收获机脱出物清选试验台
摘要：设计了一种离心气流清选和回转筛选组合式的风筛式清选试验台，论述了该试验台的基本结构和工作原理，分析确定了主要结构和运行参数。试验研究了离心风机转速、清选筛转速、筛面型式和提升螺旋输送器转速等主要影响因素与清选性能指标的关系，结果表明影响清选性能的因素主次顺序为清选筛转速、离心风机转速、筛面型式、提升螺旋输送器转速，且在离心风机转速为2200r／min，清选筛转速为60r／min，筛面体采用长对角线6．7mm、短对角线4．0mm的菱形孔网眼筛，提升螺旋输送器转速为1150r／min时，清选性能指标达到最优。4HBL-4型二垄四行半喂入自走式花生联合收获机
摘要：论述了4HBL-4型二垄四行半喂入自走式花生联合收获机结构和工作原理，该机一次对二垄四行花生完成挖掘、去土、输送、摘果、分离、清选和集箱等作业。悬浮式仿形机构，使机器具有更好的地面仿形效果；花生收获双层集果清选装置，实现了对花生果进行两次清选。经山东省农业机械试验鉴定站田间检测：摘果率为98．9％，总损失率为3．3％，破损率为0．2％，含杂率为3．1％，纯作业生产率为0．16hm^2／h，达到了设计和相关标准要求。基于Matlab的甘蔗茎节特征分布定位与试验
摘要：以Matlab为开发平台，提出了一种对甘蔗茎节识别的方法。通过灰度处理和Sobel边缘提取对甘蔗节进行预处理，再结合数学形态学中的膨胀、腐蚀再膨胀对预处理后的不连续、细小边缘进行处理，消除甘蔗茎边缘及无用小边缘，获得甘蔗节的边缘直线。通过Radon函数进行直线提取，得出甘蔗节在R取得最大值时的位置坐标，为甘蔗种茎切割防伤芽装置的控制研究提供准确信息。试验表明甘蔗节识别率达100％，其位置精确到0．1mm级。基于虚拟仪器的后悬挂农具田间测试系统
摘要：为了解决后悬挂农具田间测试效率和精度低，测试成本高等问题，根据田间测试需求，设计了一套基于虚拟仪器原理的田间测试系统。该系统采用上、下位机模式，多种传感器融合及无线传输等技术，实现后悬挂农具多类型参数的实时同步测试。在田间拖拉机牵引试验平台和试验平台三点悬挂2BMSF-12／6型免耕施肥播种机2种工况下进行拖拉机燃油消耗、尾气排放、驱动轮滑转率、农具地轮滑移率、六分力、PTO扭矩和转速等田间试验。试验结果表明，后悬挂农具田间测试系统通讯正常，数据量大且准确可信，满足一般后悬挂农具田间试验要求，可为农具发计优化、适用性评价等技术提供理论支持。籽粒损失监测传感器敏感板振动特性与试验
摘要：为实现联合收获机工作过程中籽粒清选损失的实时自动监测，运用ANSYS软件分别以不锈钢304板、T6铝板、黄铜板作为敏感板，在不同厚度、边界条件下进行模态分析并以YT-5L型压电陶瓷作为敏感元件制成不同形式的籽粒损失监测传感器进行了籽粒碰撞试验，研究了敏感板振动特性与检测性能之间的关系，优选了籽粒损失监测传感器敏感板的材料及结构。设计了由电压放大器、带通滤波器电路、绝对值峰值检波放大电路、包络线检波电路、电压比较器电路和整波电路等组成的信号调制电路，以AT89C52单片机为核心开发测控系统，实时采集籽粒损失信号并具有报警、通讯输出功能。将研制的籽粒损失监测传感器安装在联合收获机上进行田间试验，结果表明所研制的籽粒损失监测传感器能够有效识别出饱满籽粒并实时显示清选损失率，最大测量相对误差为2．39％。水氮量对层状包气带土壤氮素迁移累积的影响分析
摘要：采用田间小区试验,研究夏玉米/冬小麦轮作期间不同水氮处理对0～450 cm土壤N03--N、NH4＋-N和总N迁移累积的影响.结果表明,层状包气带土壤的质地和结构对水分、N03--N和总N在土层中的分布均有显著影响,而土壤结构只对NH4＋-N有显著影响.不同水氮处理对土壤N03--N、NH4＋-N和总N的直接影响深度分别为400、200和120 cm,间接影响深度都为400 cm.单次灌水量52.5 mm、单次施氮量195 kg/hm2的处理土壤N03--N在0～250 cm土层发生明显的迁移现象;而单次灌水量105 mm、单次施氮量大于等于130 kg/hm2的处理在0 ～ 400 cm土层发生明显的迁移现象.对于“壤土-砂土-壤土”结构的包气带土壤,土壤中N03--N、NH4＋-N和总N质量比从大到小为：380～450 cm壤土土层、0～ 120 cm壤土土层、120～380 cm砂土土层、380 ～ 450 cm特殊的壤土土层对水分和氮素的迁移起到了阻碍作用.建议当地种植夏玉米/冬小麦期间,单次灌水量为52.5 mm、施氮量为65 kg/hm2.耕地土壤有机质与全氮空间变异性对粒度的响应研究
摘要：为有效揭示土壤空间变异性的尺度效应，为土壤采样设计提供科学依据，以黄土台塬区耕地土壤有机质（SOM）和全氮（STN）为例，利用空间自相关、半方差函数及分形维数分析了不同采样粒度条件下土壤属性的空间结构变化规律。结果表明，研究区耕地SOM和STN的平均质量比分别为14．79g／kg和0．78g／kg；随采样粒度增大，SOM变异系数基本未变，STN则表现总体增加；其空间自相关性减弱，由随机因素所引起的空间变异性逐渐增强，导致结构变异比重趋于减小；SOM和STN空间异质性随粒度的变化并非简单线性关系，而表现出先增后减的倒U型变化。耕地SOM和sTN的空间分布呈北高南低，SOM含量总体中等偏下，而STN含量较低，耕作时应适当增加氮素补充。阻力形式对坡面流流速修正系数的影响
摘要：坡面流平均流速是建立坡面土壤侵蚀过程模型的基础参数，主要通过示踪法测定的水流表层流速乘以修正系数α获得，因此对α的合理取值是准确计算平均流速的关键。在收集和整理前人试验资料的基础上，利用室内水槽冲刷试验，研究了不同阻力形式（颗粒阻力、输沙阻力、植被阻力）对坡面流流速修正系数的影响。结果表明：坡面流流速修正系数随颗粒阻力、输沙阻力增加而减小，随植被阻力增加而增大，两者均可用幂函数表示；不同阻力形式主要通过改变坡面流流速分布影响流速修正系数，颗粒阻力和输沙阻力主要使流速梯度变大，而植被阻力主要使流速梯度变小。利用逐步回归分析给出了多种阻力形式作用下流速修正系数的预测公式，与实测值对比，吻合较好。不同年代冬小麦品种叶绿素荧光和抗氧化酶活性分析
摘要：选择1949年以来河南中部麦区不同年代主栽的6个冬小麦品种为试验材料，在不同灌溉条件下对生育后期冬小麦旗叶叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性变化规律进行了研究分析。结果表明：现代冬小麦品种的叶绿素含量增加，为光合功能改善奠定了基础；拔节期干旱胁迫下，现代品种旗叶的原初光能转化效率和潜在活性在开花期高于早期品种；在品种更替过程中，现代品种的丙二醛含量降低，抗氧化酶酶促系统第一道防线的SOD活性快速升高并有效清除氧自由基。早期品种在干旱胁迫下通过增加POD活性来抵御干旱。现代品种的CAT和APX活性少量增加就能及时清除过氧化物体和叶绿体内活性氧自由基的积累，使得抗氧化代谢维持在较高水平上，以保证光合器官功能的正常进行。
