基于补偿自适应控制算法的车辆状态参数估计
摘要：摘要：为实现用于车辆动力学稳定性控制的状态参数准确估计，基于自适应控制理论，针对三自由度车辆动力学模型，提出一种补偿更新律自适应控制估计方法，该方法能够实现对纵向车速、车辆质量及转动惯量的估计。通过原地起步直线加速工况和双移线工况的仿真和硬件在环仿真试验，表明该方法能够实现对运动状态的快速跟踪及参数的准确估计，满足车辆在线估计需求。基于扩展卡尔曼滤波的车辆质量与道路坡度估计
摘要：针对车辆自动变速器控制系统难以实时测得车辆质量与道路坡度参数这一问题，运用最优估计理论，以车辆纵向动力学模型为基础，建立系统的状态空间模型，运用前向欧拉法将过程方程离散化，进一步对非线性过程方程进行近似线性化，获得过程方程向量函数的Jacobian矩阵，实现了基于扩展卡尔曼滤波（EKF）的车辆质量及道路坡度估计算法。在Matlab／Simulink仿真平台下，进行了实车道路试验数据的离线仿真。仿真结果表明，该算法可有效估计车辆质量及道路坡度，能够满足车辆自动变速器控制系统的要求。基于支持向量机的道路坡度实时预测方法试验
摘要：道路坡度预测是汽车ABS、AMT、混合动力汽车扭矩分配等实时控制的关键技术。提出一种基于支持向量机（SVM）的道路坡度实时预测方法，输入参数为发动机转速、输出扭矩、纵向车速和纵向加速度，均从控制器CAN网络中实时提取。分别构建实车道路试验系统和CarSim仿真平台，通过系统试验分别得到的样本对SVM模型进行学习和泛化能力测试。结果表明：CarSim试验数据建立的SVM模型预测平方相关系数达到0．99，实车试验数据建立的SVM模型预测平方相关系数在0．9左右，二者差异的主要原因是实车试验GPS方法获取道路坡度信息时叠加了不易消除的车体俯仰角的影响。基于LabVIEW编程将实车试验SVM模型导入虚拟仪器PXIe实时控制器中，其预测一个点的耗时等效到汽车电控ECU单片机为1．33ms，完全满足实时控制要求。证明所提出道路坡度预测方法是有效、可行的。液冷自励式电磁缓速器研究
摘要：针对液力缓速器结构复杂、价格高，传统电涡流缓速器制动力矩热衰退严重等问题，提出一种液冷自励式电磁缓速器结构，建立其制动系统以及发电系统分析模型，分析了系统的磁路结构，利用有限元法分别对电磁场模型、制动特性以及温度场进行分析。设计了2000N·m样机并进行台架试验，对缓速器制动特性以及发电机特性进行测试，测试结果与有限元分析计算结果的误差在6％以内，在制动功率为180kW时水道温度为85℃，持续制动时制动力矩热衰退仅为10．4％。在1500r／min时制动力矩达到最大值2000N·m，而汽车电源只需提供给发电机的励磁功率为720W。轮边电驱动铰接式矿用汽车差速控制策略研究
摘要：针对轮边电驱动铰接式矿用汽车的结构及转向特性，提出一种以滑移率一致为控制目标的差速控制策略。建立轮边电驱动铰接式地下矿用汽车运动学和动力学模型，分析转向时各轮运动关系及受力状况；利用加速度传感器在样车上测试车体实际速度，并采用Kalman滤波方法估算出车体速度真实值，与所搭建的滑移率控制器联合对转向差速工况进行仿真。结果表明：经滤波后的信号延时小，响应速度快，可直接估计车速。轮边电驱动铰接式地下矿用汽车采用以滑移率一致为目标的差速控制策略优于等扭矩控制，在试验转弯工况下内外侧轮滑移率皆可稳定为-0．08，不存在拖滑情况，使地面附着系数得到充分利用，达到功率的合理分配。该控制策略对减小轮边电驱动铰接式车辆轮胎磨损，提高驱动功率利用率具有实际意义。升降型动臂势能回收用永磁发电机控制系统
摘要：势能回收可有效降低动臂频繁上下往复作业过程的能耗。其中，永磁发电机是实现回收功能的关键部分，其性能对能量转换和运动控制具有重要影响。因此结合应用工况的特点，对势能回收用永磁发电机控制系统进行研究和设计。针对系统输入输出参数存在较大波动，提出分别在电流控制环引入增益自适应、在转速控制环引入负载估计及补偿的控制方法。基于液压加载的永磁发电机控制系统台架进行了试验研究。结果表明，系统具有良好的电流和速度控制性能，且抗干扰能力得到显著改善。基于CUDA的并行K—means聚类图像分割算法优化
摘要：为提高K—means聚类算法的运算速度，基于CUDA架构提出一种分块、并行的K—means算法，并采用“合并访问”、“多级规约求和”、“负载均衡”和“指令优化”等策略优化并行算法。实验结果表明，并行K—means算法的分割效果与串行K—means算法相同，但运行速度得到了极大的提高，加速比最高达到560，很好地解决了农业工程实际中由于分割算法带来的瓶颈问题，能够极大地提高农业劳动生产率。基于姿态描述的果园靶标害虫自动识别方法
摘要：针对自动诱捕果园靶标害虫的姿态形体存在不确定性，增加果园害虫图像自动识别与计数的难度等问题，提出一种基于姿态描述的算法用于果园靶标害虫姿态表征与识别。首先分析了方法对靶标害虫在8个旋转角度、6种常见姿态形状的描述能力及稳定性，通过计算靶标害虫不同姿态的平均归一化傅里叶描述子和离散度阈值，确定了基准姿态特征向量和相似度差异判据值。对200幅包含3种果园害虫的样本图像进行了测试，当离散度阈值为0．02126时，靶标害虫桃蛀螟识别的正确率为86．7％，误判率为2．6％。试验结果表明该方法具有稳定的姿态形状描述能力和良好的识别性能。破损花菇机器视觉检测技术
摘要：为实现基于机器视觉技术的破损花菇自动检测，研究了基于曲线演化和花菇边缘灰度分析的破损检测方法以及破损花菇在线检测系统。去除花菇背景，跟踪花菇边缘，得到花菇边缘坐标曲线，对此曲线的内外部进行曲线演化，并计算内外部演化曲线与原始花菇边缘曲线接近的点的个数（Nin、Nout），以此参数可判定花菇的破损状况；利用形态学腐蚀的方法对花菇边缘进行采样，从采样灰度序列中提取均值（μ）、方差（ρ）、平均波峰宽度（Lp）和最大波峰宽度（Lmax）4个破损特征参数，进而使用模式识别的方法分析此4个破损特征参数，得出花菇的破损状况。结合曲线演化和边缘灰度分析的结果联合判断花菇的破损状况。对180个花菇样本进行测试，得出最终破损识别率为88．33％，检测速度为98个／min。6CQCL-50型多功能茶鲜叶前处理机
摘要：为丰富茶厂生产茶叶的种类，提高鲜叶原料的利用率，设计了一台能实现绿茶摊放、红茶萎凋以及乌龙茶做青的多功能茶鲜叶前处理机。阐述了该机的总体结构，包括机械传动系统、翻叶装置、通风与加热系统等核心部件的工作原理。采用多分支管道分层进风，确保风量的均匀性；高压小流量泵及微细喷头确保箱内湿度均匀；热源的分层设置，确保箱内温度均匀。试验表明，经过该机处理的茶叶制品，其理化指标和审评分数均高于对照组。运行结果表明。整机设计合理、运行可靠。沼液沼渣暗灌施肥机设计与试验
摘要：沼液沼渣既是速效与迟效兼备、速效多于迟效的有机肥，又是防治病虫害的无污染、无残毒、无抗药性的“生物农药”。但由于没有沼液沼渣这种液态沼肥的机械化施肥技术和装备，无法施用于田间。同时，由于大中型沼气工程缺乏沼液沼渣的消纳途径，制约了沼气产业的发展。为此本文设计出一种液态沼肥暗灌施肥机械，该机械采用分配器对沼肥进行分配和防堵，一次进地能完成开沟、松土、施肥、起垄及镇压多道工序，减少了拖拉机及罐车进出耕地的次数。同时分析了分配器中沼液沼渣在管道中的流动性，发现其能集中沼液沼渣从总管到分管的瞬时流体能量。最后对施肥机进行了田间试验，结果表明所设计机具通过拖拉机配套牵引能进行沼肥运输、抽排工作。水稻植质钵盘高强度结构设计与性能试验
摘要：针对水稻植质钵盘应用过程中存在的问题，对水稻植质钵盘结构进行改进设计。阐述水稻植质钵盘设计思想，探讨水稻植质钵盘结构改进设计思路及结构设计依据，分析改进前后的水稻植质钵盘结构强度，同时分别以改进前的水稻植质钵盘（CKl）、日本塑料钵盘（CK2）和平育秧盘（CK3）为水稻育秧载体，通过多年田间对比试验探讨改进后的水稻植质钵盘（CK）对水稻生产的影响。试验结果表明：改进后的水稻植质钵盘正应力较改进前水稻植质钵盘提高15．09％；CK和CKl秧苗移栽后均无缓苗期，CK2和CK3秧苗均需一定缓苗期；在生育期和收获期，CK和CKl秧苗素质均无显著差异，但均优于CK2和CK3秧苗素质；CK生产投入均低于CKl和CK2生产投入，但高于CK3生产投入；CK和CKl土壤有机质含量相同，在0～10cm、10～20cm和20—30cm土层，CK土壤有机质含量分别较CK2和CK3土壤有机质含量提高7．06％、10．08％，2．53％、3．34％，0．48％、0．11％；CK和CKl对土壤容重影响程度相同，与CK2和CK3相比较，在相同土层，CK能够促使土壤容重减小；CK和CKl产量持平，较CK2和CK3，产量分别提高10．59％和13．54％。沉痛悼念曹崇文教授
摘要：我国农业工程学家、教育家、谷物干燥学著名专家、中国农业大学曹崇文教授因病于2014年10月10日9时50分在北京逝世，享年87岁。曹崇文教授，男，1928年8月生，河北省束鹿人。1950年毕业于清华大学机械系；1950年～1952年在北京农业大学任教；1952年起在北京农业机械化学院农机教研室任教，其间1954年～1958年在苏联哈尔科夫工学院攻读研究生并获技术科学副博士学位，1982年～1983年在美国依阿华大学从事国际合作研究，并先后考察访问日本、英国、波兰等国；1998年在中国农业大学退休。基于流量调节阀和神经网络的植保机械在线混药装置
摘要：农药的小流量、高精度实时动态测控是在线混药装置急需解决的一个关键问题。流过调节阀的流量与阀前后压差、流体密度、阀开度有关，通过建立流量与这3个变量间的关系表达式，即可利用调节阀对药液流量进行实时检测和控制。设计了利用流量计和调节阀分别对水和农药原液进行计量的在线混药装置，在提出调节阀相应标定方法的基础上，建立了调节阀的流量关系表达式，并在室内进行了测试。结果表明，农药流量在24—240mL／min范围内时，混药装置的药液流量相对偏差均小于4％。风幕式喷杆喷雾雾滴粒径与速度分布试验
摘要：为了研究风幕出口风速和风幕出风口与喷口的水平距离对雾滴粒径和雾滴速度分布的影响，运用PDPA测试系统对不同条件下的风幕式喷杆喷雾气液两相流场进行了测试，对雾滴粒径、速度分布的测量结果进行了分析和讨论。结果表明：雾滴在气流场的作用下，随着风幕风速的逐步变大，雾滴的粒径变小且分布均匀，有效地增大了雾滴的沉积、减小了飘移。风幕出风口与喷口水平距离越近时，雾滴的穿透性能越好，向后飘移的趋势越弱。切纵流联合收获机脱粒分离装置田间试验与参数优化
摘要：为了研究切纵流联合收获机脱粒分离装置的最佳结构参数和运动参数，对履带式切纵流联合收获田间试验机进行结构改进、载荷测试系统的构建和水稻田间试验，研究切流滚筒、纵轴流滚筒间隙和切流滚筒、纵轴流滚筒转速对脱粒总功耗、切流滚筒功耗、纵轴流滚筒功耗和夹带损失率等性能的影响。并对总功耗和夹带损失率的数据进行二次多项式回归分析和复合型优化分析得到最佳参数配置：切流滚筒间隙为30．99mm，纵轴流滚筒间隙为14mm，切流滚筒和纵轴流滚筒转速为892．95、848．95r／min。试验表明，该参数组合下，脱粒总功耗39．03kW，切流滚筒功耗11．72kW，纵轴流滚筒功耗27．31kW，夹带损失率0．50％。对切流滚筒和纵轴流滚筒下方脱出混合物分布进行了研究，为清选装置的设计与优化提供了依据。小型甘蔗收获机喂入能力仿真与试验
摘要：针对丘陵地区甘蔗收获设计的一种小型整秆式甘蔗收获机，运用物流仿真软件FLEXSIM对甘蔗通过切割系统进行了虚拟仿真试验，试验表明增加切割系统的通道宽度和提高甘蔗的输送速度对防止甘蔗收获机出现堵塞具有显著影响，当物流系统的宽度一定时，提高小型甘蔗收获机的输送速度就显得尤为重要。通过多体动力学仿真软件ADAMS对甘蔗的输送速度进行了仿真，仿真结果表明通过增加甘蔗与螺旋的摩擦因数、增加主动喂人辊及在刀轴上增加橡胶可以提高甘蔗的输送速度。田间试验表明，采取上述措施提高了甘蔗被切断后的输送速度，减少了甘蔗头部受刀盘和固定在刀盘上螺旋反复打击的次数，提高了甘蔗的切割质量及降低了收获机出现堵塞的概率。甘蔗通过切割输送系统的时间由改进前的2～3s缩短为1．5s左右，甘蔗头部的完好率由改进前的17．8％提高到57．9％。双扬谷器旋风分离清选系统试验与参数优化
摘要：为设计便携式谷物联合收获机清选系统，利用双扬谷器旋风分离清选系统试验台，在无物料状态下通过研究两级扬谷器之间和二级扬谷器与风机之间输送管道内气流状态，确定了物料顺利输送的一、二级扬谷器和风机转速的选取范围，物料试验以小麦为试验对象，以一级扬谷器、二级扬谷器和吸杂风机转速作为试验因素，以清洁率为试验指标，进行了正交试验和回归试验，优化确定了最佳参数值。当一级扬谷器、二级扬谷器、风机转速分别为300、764、3255r／min时，籽粒清洁率达99％以上。
