2012, 43(12):1-4. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.001
摘要:設(shè)計(jì)了2種結(jié)構(gòu)形式的車用蓄能懸架,建立了車輛蓄能懸架系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,,構(gòu)建了Ⅰ,、Ⅱ型蓄能懸架結(jié)構(gòu),,采取多目標(biāo)優(yōu)化方法,得到了2種蓄能懸架的性能參數(shù),,在仿真基礎(chǔ)上,,進(jìn)行了臺架試驗(yàn),仿真與試驗(yàn)結(jié)果較為一致,,表明蓄能懸架系統(tǒng)充分發(fā)揮了彈簧相位滯后、阻尼器呈中性及蓄能器相位超前的特性,,提高了車輛隔振能力,協(xié)調(diào)了整車綜合性能,。
2012, 43(12):5-10. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.002
摘要:考慮前輪定位參數(shù)應(yīng)用拉格朗日方程建立了獨(dú)立懸架汽車擺振系統(tǒng)4自由度模型,。基于該模型,,應(yīng)用數(shù)值分析方法仿真分析了主銷后傾角影響自激擺振中多極限環(huán)的速度區(qū)間及其數(shù)值特性,。結(jié)果表明,隨著后傾角增大,,自激擺振中出現(xiàn)多極限環(huán)的速度區(qū)間提前,,而且隨著后傾角增大,不穩(wěn)定極限環(huán)幅值減少,,穩(wěn)定極限環(huán)的幅值增大,,但頻率變化不大。研究結(jié)果為減小汽車自激擺振和多極限環(huán)現(xiàn)象控制提供了理論參考。
2012, 43(12):11-15,27. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.003
摘要:在建立4自由度1/2車輛半主動懸架系統(tǒng)模型基礎(chǔ)上,,首先研發(fā)了兼顧車輛平順性與道路友好性的模糊混合控制策略,,然后利用自行開發(fā)的以Freescale MC9S12XDP512為核心處理芯片的16位電子控制單元,并結(jié)合Matlab/Real-time Windows Target模塊搭建了車輛半主動懸架系統(tǒng)控制策略硬件在環(huán)仿真平臺,,在該平臺開展了基于硬件在環(huán)的半實(shí)物仿真試驗(yàn),,深入驗(yàn)證模糊混合控制策略的實(shí)車應(yīng)用可行性。試驗(yàn)結(jié)果表明,,與天棚控制,、地棚控制相比,所提出的模糊混合控制策略可以有效兼顧車輛平順性和道路友好性,,具有較好的實(shí)車應(yīng)用前景,。
2012, 43(12):16-21,10. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.004
摘要:基于諧波疊加法和三角網(wǎng)格法的基本原理,建立了三維隨機(jī)路面數(shù)學(xué)模型,。將車輛輪胎和鋼板彈簧視為柔體,,橡膠墊塊和限位塊簡化為具有非線性剛度和阻尼特性的力元,建立了剛?cè)狁詈系闹匦蛙囕v整車多體動力學(xué)模型,。在SIMPACK軟件中將整車虛擬樣機(jī)和三維隨機(jī)路面集成,,建立了三維隨機(jī)路面激勵下重型車輛行駛動力學(xué)模型。利用動載荷系數(shù),、95百分位四次冪和力兩種道路友好性評價指標(biāo)對不同行駛速度的重型車輛整車道路友好性進(jìn)行分析,。結(jié)果表明:車輛以60~90km/h行駛在B級和C級三維隨機(jī)路面時,隨著車速的提高,,中,、后兩軸車輪的道路友好性下降,前軸車輪的道路友好性并不隨車速的增加而下降,,在車速超過80km/h后,,道路友好性開始提高;整車隨行駛速度的提高,,道路友好性下降,,B級路面道路友好性下降幅度較小,C級路面道路友好性下降幅度較大,。
2012, 43(12):22-27. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.005
摘要:提出一種基于車輪側(cè)向力和縱向力傳感器信息的車輛狀態(tài)觀測器,。建立3自由度車輛動力學(xué)模型,并構(gòu)建擴(kuò)展卡爾曼濾波器,,結(jié)合縱向加速度傳感器和橫擺角速度傳感器的校正信息,,實(shí)時估計(jì)車輛的縱向車速和質(zhì)心側(cè)偏角。在復(fù)雜附著條件下,,該車輛狀態(tài)觀測器對車輪滑移和路面附著條件有很好的魯棒性,。通過veDYNA車輛動力學(xué)仿真軟件,,對該觀測器進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。在分離附著系數(shù)路面條件下的仿真結(jié)果顯示,,傳統(tǒng)的基于2自由度和非線性輪胎模型估計(jì)方法的縱向車速最大估計(jì)誤差為25km/h,,質(zhì)心側(cè)偏角最大估計(jì)誤差為3°,相同工況下,,提出的基于車輪力傳感器信息的全輪驅(qū)動車輛狀態(tài)觀測器對車輛的縱向車速和質(zhì)心側(cè)偏角估計(jì)結(jié)果具有更好的精確度,,最大估計(jì)誤差分別不超過0.6 km/h和0.2°,對車輪滑移和復(fù)雜路面附著條件具有更強(qiáng)的自適應(yīng)能力,。
姜恩橋 , 王書翰 , 郭明忠 , 劉艷芳 , 徐向陽 , 董鵬
2012, 43(12):28-32,86. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.006
摘要:對自動變速器與自動傳動液摩擦特性進(jìn)行匹配性分析,,確定自動變速器換擋元件的評價指標(biāo)以及影響該評價指標(biāo)的自動傳動液關(guān)鍵特性。通過建立動力學(xué)模型以及動態(tài)仿真模型對扭矩容量,、功率密度與滑摩功進(jìn)行計(jì)算與仿真分析,,獲得與自動變速器換擋元件相匹配的自動傳動液摩擦特性的要求。對計(jì)算結(jié)果,、仿真結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析,,證明了此方法的可行性、正確性與有效性,。
2012, 43(12):33-38. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.007
摘要:以提高輸出阻尼力和減少響應(yīng)時間為目標(biāo),,對磁流變阻尼器進(jìn)行勵磁線圈纏繞方法和磁場融合匹配分析,提出了基于反向串聯(lián)線圈纏繞和活塞-永磁復(fù)合體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法,,并設(shè)計(jì)了一種磁流變阻尼器件,。在DS-100型動靜試驗(yàn)平臺上進(jìn)行不同激振頻率、激振振幅和控制電流下的綜合性能測試,。研究表明,,優(yōu)化后磁流變阻尼器的輸出阻尼力可提高65%,響應(yīng)時間最大可減少50%,。研究結(jié)果為進(jìn)一步改進(jìn)磁流變阻尼器性能提供了參考依據(jù),。
2012, 43(12):39-43,113. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.008
摘要:為實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)自動控制,對其進(jìn)行了電液比例改造,。建立了挖掘機(jī)工作裝置的運(yùn)動學(xué)模型及其電液控制系統(tǒng)的非線性模型,,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了機(jī)理建模中指出的電液控制系統(tǒng)死區(qū)及動態(tài)特性不對稱非線性。為滿足地面平整作業(yè),,采用五次多項(xiàng)式插值法在笛卡爾空間生成了斗桿末端軌跡,并通過運(yùn)動學(xué)模型獲得系統(tǒng)關(guān)節(jié)空間軌跡,。針對控制系統(tǒng)主要存在的死區(qū)和不對稱非線性,,設(shè)計(jì)了帶死區(qū)補(bǔ)償?shù)姆侄蜳ID控制器,通過對比實(shí)驗(yàn),,證明了分段PID比常規(guī)PID控制精度高,,能克服系統(tǒng)的主要非線性特性。通過協(xié)調(diào)控制挖掘機(jī)工作裝置三關(guān)節(jié),實(shí)現(xiàn)了一個復(fù)雜軌跡的有效跟蹤,。
2012, 43(12):44-50. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.009
摘要:闡述了中國玉米種植模式,、收獲工藝及收獲裝備與發(fā)達(dá)國家的差異,以及中國玉米收獲機(jī)械的研發(fā)歷程和主要機(jī)型,。闡述摘穗,、剝皮及莖稈處理等通用技術(shù)與裝置的特點(diǎn),以及中國在不分行玉米收獲技術(shù)方面的研究與探索,。分析了當(dāng)前制約中國玉米收獲機(jī)械化發(fā)展的主要因素,、國外玉米聯(lián)合收獲機(jī)的發(fā)展趨勢和中國各玉米產(chǎn)區(qū)種植與收獲特點(diǎn),指出了中國應(yīng)在農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合的基礎(chǔ)上,,因地制宜地開發(fā)適合本地區(qū)的玉米聯(lián)合收獲裝備,。
張軍昌 , 閆小麗 , 薛少平 , 朱瑞祥 , 蘇光遠(yuǎn)
2012, 43(12):51-55. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.010
摘要:設(shè)計(jì)了2BMQ-180/3型秸稈粉碎覆蓋玉米免耕施肥播種機(jī), 提出了在破茬開溝器前安裝驅(qū)動立軸旋轉(zhuǎn)式秸稈粉碎裝置,將秸稈和雜草粉碎并拋撒在地表的防堵措施,,并進(jìn)行了田間播種性能試驗(yàn),。試驗(yàn)結(jié)果表明, 該機(jī)通過性良好;種,、肥覆土深度變異系數(shù)分別為23.7%,、20.8%,粉碎秸稈長度小于10 cm的達(dá)到90%以上,,出苗率超過90%,,提高了播種質(zhì)量;實(shí)現(xiàn)了秸稈粉碎還田和免耕播種的聯(lián)合作業(yè)方式,,較好地滿足了我國北方一年兩熟區(qū)保護(hù)性耕作技術(shù)發(fā)展的需求,。
2012, 43(12):56-61. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.011
摘要:根據(jù)Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理,以喂入量,、脫粒軸轉(zhuǎn)速,、板齒螺旋角和排芯口壓板壓力為自變量,籽粒破碎率為響應(yīng)值,,采用四因素三水平響應(yīng)面分析方法,,并利用Design-Expert軟件建立數(shù)學(xué)模型,對各因素及其交互作用進(jìn)行分析,。建立了各因素與籽粒破碎率之間的數(shù)學(xué)模型,。試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析表明:建立的回歸方程顯著;4個因素對籽粒破碎率影響的主次順序?yàn)榘妪X螺旋角,、脫粒軸轉(zhuǎn)速,、喂入量和排芯口壓板壓力;最佳工作參數(shù)為:喂入量2.8 kg/s,、脫粒軸轉(zhuǎn)速241 r/min,、板齒螺旋角9°和排芯口壓板壓力40 N,,此時籽粒破碎率為0.366%,較參數(shù)優(yōu)化前的破碎率減小了0.084%~0.274%,。
2012, 43(12):62-66,71. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.012
摘要:研究了一種基于土壤基質(zhì)的播種精度檢測方法,。運(yùn)動的土槽臺車搭載播種機(jī)將種子播種到土槽土壤上,同時機(jī)器視覺系統(tǒng)動態(tài)采集序列圖像,。采用編碼器和PLC等實(shí)現(xiàn)臺車運(yùn)動距離檢測,,控制觸發(fā)面陣攝像機(jī)采集序列圖像,完成序列圖像的硬件拼接,;再通過圖像處理拼接算法完成種子的目標(biāo)識別和序列圖像的拼接,,得出播種機(jī)播種精度結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果表明:匹配粒距率達(dá)85%以上,,正確粒距率達(dá)70%以上,;經(jīng)多次重復(fù)試驗(yàn)后,系統(tǒng)檢測的絕對誤差在4%以內(nèi),。
2012, 43(12):67-71. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.013
摘要:針對機(jī)械式精密排種器傷種率高的問題,,提出了一種基于丸粒化玉米種子的精密排種器,。以排種軸轉(zhuǎn)速,、型孔直徑、動盤錐角為因素,,種子破損率為指標(biāo),,運(yùn)用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)安排試驗(yàn),建立了種子破損率與各影響因素之間的回歸數(shù)學(xué)模型,。通過Design-Expert 7.1軟件對試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,,確定排種軸轉(zhuǎn)速13.2 r/min、型孔直徑16 mm,、動盤錐角26.5°為最佳參數(shù)組合,,此時種子破損率為0.65%。驗(yàn)證試驗(yàn)表明該組合下試驗(yàn)誤差較小,。
2012, 43(12):72-76. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.014
摘要:應(yīng)用Cottrell位錯塞積模型分析了玉米種子內(nèi)部機(jī)械裂紋產(chǎn)生機(jī)理,,采用Griffith能量平衡理論和分形幾何理論推導(dǎo)了機(jī)械裂紋擴(kuò)展速度與擴(kuò)展路徑維數(shù)計(jì)算公式,并對內(nèi)部機(jī)械裂紋擴(kuò)展速率進(jìn)行分形分析,。結(jié)果表明:當(dāng)玉米種子局部所受應(yīng)力達(dá)到一定時,,其內(nèi)部即產(chǎn)生機(jī)械裂紋;根據(jù)玉米種子內(nèi)部機(jī)械裂紋擴(kuò)展運(yùn)動學(xué)公式,,內(nèi)部裂紋擴(kuò)展宏觀速度小于分形擴(kuò)展速度,;由玉米種子內(nèi)部機(jī)械裂紋擴(kuò)展路徑的分形維數(shù)公式求出其維數(shù)為1.1395;淀粉顆粒尺寸相同時,,裂紋沿淀粉顆粒擴(kuò)展的速率最快,。
張鐵 , 楊學(xué)軍 , 嚴(yán)荷榮 , 王俊 , 董祥
2012, 43(12):77-86. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.015
摘要:結(jié)合超高地隙噴霧機(jī)實(shí)際結(jié)構(gòu),應(yīng)用ANSYS Fluent軟件,,采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型,、離散相模型與Couple算法,建立了超高地隙噴桿噴霧機(jī)風(fēng)幕式氣流輔助施藥技術(shù)霧滴沉積飄移分布模型,,對飄移率與各影響因素之間的關(guān)系進(jìn)行了仿真研究,,確定了不同風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下霧滴飄移率與其各影響因素之間的函數(shù)關(guān)系,并對模擬研究結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,。研究結(jié)果表明,,所建模擬模型能夠比較準(zhǔn)確地反映風(fēng)幕系統(tǒng)各作業(yè)參數(shù)對霧滴飄移率的影響規(guī)律,其中輔助氣流噴射角度,、噴頭水平安裝位置,、自然風(fēng)風(fēng)速、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,,以及輔助氣流噴射角度和自然風(fēng)風(fēng)速,、輔助氣流噴射角度和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、噴頭水平安裝位置和自然風(fēng)風(fēng)速,、自然風(fēng)風(fēng)速和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的交互作用都對飄移率有顯著的影響,。
2012, 43(12):87-93,129. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.016
摘要:為實(shí)現(xiàn)基于脈寬調(diào)制(PWM)間歇噴霧的流量調(diào)節(jié)式變量噴施控制,以DSP56F805數(shù)字信號控制器為核心,,設(shè)計(jì)了一種PWM間歇噴霧式變量噴施控制器,。控制器有單機(jī)和聯(lián)機(jī)兩種工作模式,,可輸出12路獨(dú)立調(diào)節(jié)的PWM信號,,實(shí)時檢測噴霧機(jī)組前進(jìn)速度、隔膜泵輸入軸轉(zhuǎn)速,、噴桿壓力和噴施流量,,并采用預(yù)測比例控制方法,通過比例溢流閥在線調(diào)節(jié)噴桿壓力,。將控制器安裝到一臺經(jīng)過改裝的商購噴桿式噴霧機(jī)上,,構(gòu)建了一套PWM間歇噴霧式變量噴施系統(tǒng),并進(jìn)行了系統(tǒng)測試,。測試結(jié)果表明:PWM信號有效頻率小于等于5Hz,、流量調(diào)節(jié)范圍大于10,噴霧機(jī)組前進(jìn)速度檢測誤差在±0.1 km/h范圍內(nèi),、隔膜泵輸入軸轉(zhuǎn)速檢測誤差在±1.5 r/min范圍內(nèi),、噴桿壓力檢測誤差在±0.01 MPa范圍內(nèi)、噴施流量檢測誤差在±0.05 L/min范圍內(nèi),,經(jīng)2 s調(diào)節(jié)后噴桿壓力調(diào)節(jié)誤差在±0.01 MPa范圍內(nèi),。
張京 , 何雄奎 , 宋堅(jiān)利 , 曾愛軍 , 劉亞佳
2012, 43(12):94-96. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.017
摘要:研究了無人駕駛直升機(jī)航空噴霧參數(shù)對藥液霧滴沉積效果的影響,。使用紅外熱像儀與無人機(jī)聯(lián)用測試噴霧前、后作物冠層溫度,,通過溫度變化率反映霧滴在水稻冠層的沉積效果,。結(jié)果表明:以霧滴沉積量與冠層溫度變化率為評價指標(biāo)得到的結(jié)果一致,紅外熱成像技術(shù)可以準(zhǔn)確反映霧滴在水稻上的沉積規(guī)律,。WPH642型無人駕駛直升機(jī)作業(yè)時選取噴霧參數(shù)為:飛行高度2 m,、飛行速度1.5 m/s。
2012, 43(12):97-101,106. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.018
摘要:采用添加Gurney襟翼并光順下弧面的方式對風(fēng)力機(jī)專用翼型S822進(jìn)行尾緣改型,,利用k-ωSST湍流模型研究原始翼型和改進(jìn)Gurney襟翼翼型的氣動特性,。計(jì)算分析了襟翼高度和壓力面光滑連接襟翼頂端的開始位置,對翼型的升阻力系數(shù),、升阻比以及翼型表面壓力分布和流場特性的影響,。結(jié)果表明:開始改型位置相同時,隨襟翼高度增加,,升力系數(shù)在一定攻角范圍內(nèi)呈遞增趨勢,,阻力系數(shù)持續(xù)增大,升阻比在襟翼高度為0.02弦長時最高,;襟翼高度相同時,,隨開始改型位置后移,升力系數(shù)和升阻比增大,,阻力系數(shù)變化很小,。研究結(jié)論為風(fēng)力機(jī)葉片翼型改型設(shè)計(jì)提供參考。
李巖 , 田文強(qiáng) , 馮放 , 丁國奇 , 和慶斌
2012, 43(12):102-106. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.019
摘要:與Savonius風(fēng)輪組合使用是改善直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)起動性的重要方法,,而二者的結(jié)合角度對組合型垂直軸風(fēng)力機(jī)的起動性有很大影響,。首先,設(shè)計(jì)了采用FX63-145和NACA0018翼型的直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)和Savonius風(fēng)輪,,利用風(fēng)洞試驗(yàn)測試并分析了各自的起動性,。然后,分別將Savonius風(fēng)輪的最佳起動區(qū)域與兩種直線翼垂直風(fēng)力機(jī)的最差起動區(qū)域和最佳起動區(qū)域進(jìn)行組合,,測試了在這4種不同組合方式下的組合型垂直軸風(fēng)力機(jī)的起動性,。結(jié)果表明:對于采用對稱翼型的直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī),將直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī)的最佳起動區(qū)域與Savonius風(fēng)輪的最佳起動區(qū)域結(jié)合的方法可以更好地提高組合型垂直軸風(fēng)力機(jī)的起動性,。而對于采用非對稱翼型的直線翼垂直軸風(fēng)力機(jī),,兩種組合方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。
2012, 43(12):107-113. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.020
摘要:以北京市大興某生物質(zhì)固體成型燃料廠為例,,研究了不同季節(jié)供應(yīng)的玉米秸稈,、花生殼、木屑3種生物質(zhì)原料物理和熱化學(xué)特性的變化規(guī)律。結(jié)果表明,,木屑的全水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,,超過40%,花生殼和玉米秸稈為10%左右,,不同種類原料的堆積密度,、流動特性、發(fā)熱量、灰分、揮發(fā)分等特性有一定差異,。木屑的堆積密度較大,,揮發(fā)分含量較高,灰分含量較低,。木屑和花生殼的干燥基發(fā)熱量較玉米秸稈高,,但由于木屑的水分過高導(dǎo)致其收到基發(fā)熱量較低。不同季節(jié)的同類原料理化特性也有差異,,特別是水分,、發(fā)熱量、灰分差異顯著,。全水分含量隨當(dāng)?shù)貧夂驐l件而變化,,6月份之后,玉米秸稈,、花生殼和木屑的干燥基發(fā)熱量分別降低約7%,、3.5%和5%。因此,,在生物質(zhì)原料儲藏,、運(yùn)輸、壓縮成型等設(shè)備的設(shè)計(jì)過程中,,應(yīng)充分考慮不同種類原料堆積密度,、流動特性等物理特性的差異,而生物質(zhì)原料的燃燒過程,,不僅涉及不同種類原料的差異,,還應(yīng)考慮不同季節(jié)造成的影響。
2012, 43(12):114-117,50. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.021
摘要:為實(shí)現(xiàn)自流排砂,,以圓柱形沼氣池為研究對象,,進(jìn)料管設(shè)計(jì)為弦向,使反應(yīng)器內(nèi)部流體產(chǎn)生旋流,,并利用Fluent軟件對其流場進(jìn)行模擬分析,,確定泥砂最易在底部左下角區(qū)域沉積。按水力相似準(zhǔn)則建立試驗(yàn)?zāi)P?,設(shè)計(jì)排砂管與進(jìn)料管的夾角為150°,,以含砂量為10%的清水作為試驗(yàn)流體,,批量連續(xù)進(jìn)料,對自流排砂反應(yīng)器與常規(guī)反應(yīng)器的排砂性能進(jìn)行比較,。結(jié)果表明:自流排砂反應(yīng)器在第3次排砂就能收集到泥砂,,第5次排砂排砂率可達(dá)86.13%,前19次平均排砂率是常規(guī)反應(yīng)器的3.81倍,,第5~22次的平均排砂率為82.17%,,明顯優(yōu)于常規(guī)反應(yīng)器。
趙春江 , 郝玲 , 楊信廷 , 陳明 , 孫傳恒 , 李文勇
2012, 43(12):118-122. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.022
摘要:針對目前農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)中履歷信息單一化和信息量少的問題,,設(shè)計(jì)了一個以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中質(zhì)量追溯為目的的農(nóng)產(chǎn)品視頻履歷追溯系統(tǒng),。基于ARM9嵌入式技術(shù)與H.264壓縮技術(shù)相結(jié)合對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程進(jìn)行視頻履歷的采集和壓縮處理,,應(yīng)用3G無線傳輸技術(shù)對視頻履歷進(jìn)行傳輸,,通過生產(chǎn)服務(wù)器對視頻履歷進(jìn)行存儲,以.NET為平臺開發(fā)了用戶對農(nóng)產(chǎn)品視頻履歷追溯系統(tǒng)的軟件,。該系統(tǒng)可采集農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程各個階段的視頻履歷,,為農(nóng)產(chǎn)品追溯提供了更直觀、更豐富,、更具說服力的履歷信息,。該系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果表明,系統(tǒng)具有通用性強(qiáng),、可靠性高,、穩(wěn)定性好、便攜式等特點(diǎn),,可方便地應(yīng)用于溫室,、農(nóng)田等各種農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的環(huán)境,從而滿足用戶的不同需求,。
2012, 43(12):123-129. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.023
摘要:針對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全事件的特點(diǎn),,利用粗糙集方法,通過對10個樣本案例進(jìn)行屬性分析與約簡,,確定了危害源毒性,、影響范圍、死亡人數(shù),、傷害人數(shù)和人口密度5個農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全事件等級綜合評價指標(biāo),,通過重要度分析得到各指標(biāo)的權(quán)重分別為0.2、0.2,、0.1,、0.3和0.2。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全事件等級評價模型;將模型計(jì)算語言化,,以WebGIS為工具,,設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全應(yīng)急管理系統(tǒng);通過模擬某次農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全事件表明,,該系統(tǒng)能提高對事件的處置能力,,也便于直觀看到處置過程,為進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全應(yīng)急管理提供參考,。
2012, 43(12):130-135. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.024
摘要:通過電子鼻采集不同等級,、樹種和產(chǎn)地西湖龍井茶的智能嗅覺指紋圖譜,利用主成分分析得分矩陣研究等級,、樹種和產(chǎn)地指紋信息對茶葉品質(zhì)的影響程度,,基于軟獨(dú)立模型分類分析方法建立茶葉等級、樹種和產(chǎn)地的3類智能嗅覺判別模型,。結(jié)果表明,不同等級西湖龍井茶的電子鼻信號差異最大,;在涵蓋不同樹種和產(chǎn)地信息的樣品中,,電子鼻能準(zhǔn)確預(yù)測品質(zhì)相近的高檔等級(精品、特級和一級)茶葉,,等級判別正確率基本達(dá)到100%,。樹種與產(chǎn)地特征對于茶葉品質(zhì)的影響程度比較接近,并且同一等級,、同一產(chǎn)地下不同樹種模型和同一等級,、同一樹種下不同產(chǎn)地模型的判別正確率基本都達(dá)到92%以上。在此基礎(chǔ)上,,提出了首先利用電子鼻進(jìn)行等級劃分,,然后在同一等級下進(jìn)行樹種鑒定和產(chǎn)地判別的西湖龍井茶品質(zhì)智能嗅覺快速檢測策略。
趙進(jìn)輝 , 袁海超 , 劉木華 , 肖海斌 , 徐將
2012, 43(12):136-141. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.025
摘要:為實(shí)現(xiàn)鴨肉中金霉素殘留含量的快速測定,,提出了應(yīng)用同步熒光法結(jié)合最小二乘支持向量回歸(LSSVR)來建立鴨肉中金霉素殘留含量的定量分析模型,。首先應(yīng)用三維同步熒光法對波長 250~450 nm的同步熒光光譜進(jìn)行分析,確定檢測鴨肉中的金霉素含量的最佳波長差Δλ為70 nm,;然后使用sym8小波的2層分解對原始同步熒光光譜進(jìn)行光譜預(yù)處理,,對預(yù)處理后的光譜采用遺傳算法(GA)結(jié)合交互驗(yàn)證均方根誤差(RMSECV)方法選擇了16個波長作為檢測模型的輸入特征向量;最后對LSSVR,、BP 和SVM_SteveGunn 3種模型進(jìn)行性能比較,,以LSSVR模型的預(yù)測效果最好,其預(yù)測集的決定系數(shù)R2和預(yù)測均方根誤差分別為0.9491和2.5660,。試驗(yàn)結(jié)果表明,,同步熒光法結(jié)合LSSVR模型檢測鴨肉中的金霉素殘留含量是可行的。
2012, 43(12):141-145. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.026
摘要:為了探討利用二維相關(guān)近紅外光譜法快速判別魚粉和豆粕飼料原料的可行性,,共收集了52個魚粉,、60個豆粕樣品,其中34個魚粉和40個豆粕樣品作為定標(biāo)集,,其余18個魚粉和20個豆粕樣品作為獨(dú)立驗(yàn)證集,,用Spectrum400型近紅外光譜儀掃描獲取光譜,并對其特征峰進(jìn)行解析,。采用樣本-樣本二維相關(guān)分析方法定性判別魚粉,、豆粕,當(dāng)預(yù)處理方法為一階導(dǎo)數(shù)時,,判斷正確率為100%,。與偏最小二乘判別分析方法相比,二者均可正確檢測魚粉,、豆粕,,其中二維相關(guān)方法的建模及驗(yàn)證算法簡單、計(jì)算量小,、運(yùn)算速度快,。
田甲春 , 韓玲 , 劉昕 , 師希雄 , 王文婷 , 郭兆斌
2012, 43(12):146-150. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.027
摘要:以10頭青海牦牛為研究對象,對其在宰后8d成熟期間的機(jī)理指標(biāo):pH值,、糖原含量,、肌原纖維小片化指數(shù)(MFI)、鈣激活酶活性,、組織蛋白酶L活性以及肉用品質(zhì):加壓損失,、蒸煮損失、剪切力,、色度L*,、a*、b*進(jìn)行了測定分析,,并對剪切力,、MFI、鈣激活酶活性,、組織蛋白酶L活性進(jìn)行相關(guān)性分析,。結(jié)果表明:成熟過程中上述指標(biāo)均發(fā)生變化,最直接的效應(yīng)是改善了牦牛肉的嫩度,。MFI和鈣激活酶活性相關(guān)性極顯著(P<0.01)與組織蛋白酶L活性相關(guān)性顯著(P<0.05),,鈣激活酶活性與組織蛋白酶L活性呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)。
2012, 43(12):151-157. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.028
摘要:為研究微波輻射對小麥胚芽(WG)品質(zhì)的影響,,采用連續(xù)式微波裝備對WG進(jìn)行穩(wěn)定化處理,,并用掃描電鏡,、粘度儀分析了微波輻射對其微觀結(jié)構(gòu)、淀粉糊化等特性的影響,。結(jié)果表明,,微波對WG有很好的穩(wěn)定化效果,在有效鈍酶的前提下經(jīng)微波處理的WG仍可觀察到完整的淀粉顆粒,,并伴有清晰的輪廓,,但隨著微波輻射強(qiáng)度的提高,其中油脂,、蛋白質(zhì)及淀粉之間原有的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定的改變,。微波處理后WG的糊化溫度由原來的58.5℃升至59.3~65.4℃,根據(jù)初始糊化程度的不同,,出現(xiàn)具有一定意義的峰值粘度(349~466 BU)和破損值(69~87 BU),。微波處理后的WG中脂肪酸組成和α-維生素E含量無明顯改變。研究表明,,微波輻射在有效鈍酶的同時,,對WG的品質(zhì)也產(chǎn)生了部分影響。但與傳統(tǒng)熱處理方法相比,,微波輻射對WG品質(zhì)影響程度較小,,微波穩(wěn)定化具有很好的工業(yè)化應(yīng)用前景。
2012, 43(12):158-164. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.029
摘要:研究了CO2-冷海水浸泡處理技術(shù)對南美白對蝦保鮮貯藏過程中品質(zhì)的影響,。研究結(jié)果表明,, CO2-冷海水浸泡處理后蝦的菌落總數(shù),、大腸桿菌數(shù),、產(chǎn)H2S菌數(shù)和嗜冷菌數(shù)均比對照組低。同時,,貯藏期間揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N),、pH值和K值的增加也顯著低于對照組。CO2-冷海水中貯藏8 d的蝦仍在二級鮮度范圍內(nèi),,其TVB-N為19.5mg /(100g)和K值為20.3%,,而對照組蝦已嚴(yán)重腐敗。貯藏期間蝦肉的剪切力略有下降,,但無顯著性差異,。CO2-冷海水處理能有效抑制蝦內(nèi)PPO的活性,延緩蝦體的褐變和感官品質(zhì)的下降,。
2012, 43(12):165-170. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.030
摘要:為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自動化采摘作業(yè),,設(shè)計(jì)了蘋果作業(yè)機(jī)器人識別與定位系統(tǒng)。模擬人類采摘過程,,采用單,、雙目視覺組合傳感器系統(tǒng),,克服了現(xiàn)有識別與定位系統(tǒng)對目標(biāo)到視覺傳感器距離的依賴性。實(shí)現(xiàn)了對單,、雙目視覺系統(tǒng)的單獨(dú)和組合標(biāo)定,,與手動測量結(jié)果相比,雙目視覺系統(tǒng)標(biāo)定后3個方向的標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.4,、1.2和1.2 cm,。提出了基于蘋果顏色、形狀和位置特征的識別與定位方法,,試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)工作距離為240 cm時,,雙目視覺系統(tǒng)可以準(zhǔn)確識別并定位所有蘋果,深度方向標(biāo)準(zhǔn)差為4.9 cm,;當(dāng)工作距離為150 cm時,,雙目視覺系統(tǒng)深度方向標(biāo)準(zhǔn)差為2.4 cm;當(dāng)工作距離小于100 cm時,,單目視覺傳感器測量目標(biāo)到傳感器距離的標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.0 cm,。
尹建軍 , 武傳宇 , Yang Simon X , Gauri S Mittal , 毛罕平
2012, 43(12):171-175,157. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.031
摘要:以關(guān)節(jié)型機(jī)械臂避開垂直莖稈或撐桿采摘番茄為研究對象,提出了一種基于構(gòu)形空間的關(guān)節(jié)型機(jī)械臂避障路徑規(guī)劃方法,。利用空間映射原理,,將關(guān)節(jié)型機(jī)械臂工作空間的三維避障問題轉(zhuǎn)換為平面R-R機(jī)械臂避開障礙圓的問題,用臨界碰撞關(guān)節(jié)角建立C-障礙空間的映射計(jì)算模型,,將工作空間的位置避障轉(zhuǎn)換為構(gòu)形空間連桿關(guān)節(jié)角的計(jì)算,。以能量最優(yōu)函數(shù)優(yōu)選避障規(guī)劃的關(guān)節(jié)終點(diǎn)角度,利用A*算法計(jì)算平面R-R機(jī)械臂的避障關(guān)節(jié)角路徑,,獲得一系列表示空間連桿位置的相交豎直面,,并在豎直面內(nèi)進(jìn)行其余關(guān)節(jié)角的規(guī)劃。避障采摘番茄的試驗(yàn)表明,,機(jī)械臂帶動夾持器能成功繞過直線狀障礙物,,引導(dǎo)夾持器到達(dá)果實(shí)目標(biāo)位置,證明對平面R-R機(jī)械臂的空間映射建模是正確的,,驗(yàn)證了提出的避障路徑規(guī)劃方法是可行的,,可以應(yīng)用于番茄的自動收獲。
2012, 43(12):176-180. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.032
摘要:在研究番茄收獲機(jī)器人對目標(biāo)圖像分割識別時,,經(jīng)常由于采集的圖像受光照影響以及分割識別算法的計(jì)算復(fù)雜性而影響到識別的準(zhǔn)確性和實(shí)時性,。通過比較RGB、HSI,、YUV等顏色模型的特點(diǎn),,從理論上分析了YUV顏色模型應(yīng)用于收獲機(jī)器人視覺系統(tǒng)的可行性,提出了一種基于YUV顏色模型的成熟番茄分割方法,。同時綜合實(shí)驗(yàn)及經(jīng)驗(yàn)確定了成熟的紅色番茄在RGB,、HSI,、YUV顏色模型中閾值范圍,采用直接確定色差閾值的雙閾值分割算法識別成熟番茄,,并對3種顏色模型在不同的光照條件下的分割識別效果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),將基于YUV顏色模型成熟番茄分割方法應(yīng)用于番茄收獲機(jī)器人視覺識別系統(tǒng),,能很好地解決其魯棒性和實(shí)時性問題,。
2012, 43(12):181-186. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.033
摘要:為保證全方位視覺圖像中標(biāo)識方位角度的計(jì)算精度,研究了圖像除噪和提取人工標(biāo)識的算法,。采用低頻濾波除噪,;計(jì)算了圖像中紅色像素的強(qiáng)度,并設(shè)置紅色閾值提取紅色特征像素,,以相鄰像素的歐幾里得幾何距離來劃分像素塊,,每像素塊的重心作為圖像中的位置標(biāo)識;求出圖像中標(biāo)識與相機(jī)投影中心的方位角度,;在復(fù)雜環(huán)境中,,采用藍(lán)色塊來輔助紅色標(biāo)識判別人工標(biāo)識。通過圖像標(biāo)識識別實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了除噪處理的有效性,;并在面積為30 m×30 m 的室外平地上,,進(jìn)行了定點(diǎn)、直線行駛和傳感器傾斜實(shí)驗(yàn),。定點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為標(biāo)識方位角平均絕對誤差和均方根誤差平均值分別為1.12°和2.10°,;傳感器傾斜實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明5°傾斜對方位角的影響較小,;直線行駛的定位精度約10 cm,。研究表明算法可行,求出的標(biāo)識方位角誤差較小,,運(yùn)行速度較快和魯棒性強(qiáng)且定位精度較好,。
黃文倩 , 李江波 , 張馳 , 李斌 , 陳立平 , 張百海
2012, 43(12):187-191. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.034
摘要:針對基于機(jī)器視覺技術(shù)的水果表面缺陷因受到亮度不均影響而提取困難的問題,,以阿克蘇蘋果為研究對象,,采用可見-近紅外雙CCD成像系統(tǒng),設(shè)計(jì)了一種無需預(yù)先建模的類球形亮度變換方法,,對R分量圖像進(jìn)行亮度變換,,變換后的圖像使整個水果表面正常區(qū)域灰度趨于一致,而缺陷區(qū)域依然保留為低灰度區(qū),,增強(qiáng)了缺陷和正常果皮的對比度,,提高了缺陷檢測精度。使用共計(jì)100個樣本評估算法的可行性,,其中45個缺陷果的檢測精度為93.3%,,55個正常果的檢測正確率為100%,,整體檢測精度達(dá)到97%。研究結(jié)果表明,,利用基于類球形亮度變換結(jié)合單閾值分割方法提取水果表面缺陷是可行的,。
2012, 43(12):192-196,164. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.035
摘要:針對紅外光和可見光傳感器難以同時獲取清晰的目標(biāo)和場景問題,提出一種基于非下采樣Contourlet系數(shù)壓縮感知的可見光和紅外圖像融合方法,。首先采用非下采樣Contourlet變換對可見光圖像和紅外圖像分別進(jìn)行多尺度,、多方向分解,得到各自的非下采樣Contourlet系數(shù),;然后對兩種圖像的低頻系數(shù)采用加權(quán)與平均相結(jié)合的系數(shù)融合方案直接融合,,對兩種圖像的帶通方向子帶系數(shù)采用偽隨機(jī)傅里葉矩陣進(jìn)行觀測后將觀測值進(jìn)行加權(quán)融合,再對融合后的帶通方向子帶觀測值進(jìn)行系數(shù)重構(gòu),,最后通過非下采樣Contourlet逆變換重構(gòu)圖像,。數(shù)值實(shí)驗(yàn)顯示,該融合算法計(jì)算復(fù)雜度低,,融合效果好,,能同時得到目標(biāo)和場景均清晰的融合圖像。
郭俊先 , 應(yīng)義斌 , 饒秀勤 , 李俊偉 , 亢銀霞 , 石砦
2012, 43(12):197-203. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.036
摘要:以梳棉內(nèi)部深度1~6 mm處的多種雜質(zhì)為研究對象,,研究了高光譜成像技術(shù)檢測效果和可行性,。在波長460~900 nm范圍內(nèi),提取高光譜圖像中雜質(zhì)和棉花的像素光譜,。采用二次判別分析分類像素,,構(gòu)造分割二值圖像,使用面積過濾器和形態(tài)學(xué)組合方法剔除二值圖像中的噪聲點(diǎn)和偽目標(biāo),,統(tǒng)計(jì)雜質(zhì)檢測效果,。結(jié)果表明可以檢測棉網(wǎng)內(nèi)一定深度的普通雜質(zhì)(植物性雜質(zhì))、彩色丙綸絲,、有色線和有色布塊,,能夠檢測部分黑色毛發(fā)和灰色丙綸絲。其中,,普通雜質(zhì)的檢測效果最佳,,正確檢測率超過80%。
2012, 43(12):204-210. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.037
摘要:為實(shí)現(xiàn)番茄形態(tài)的數(shù)字化設(shè)計(jì)與可視化模擬,,通過對番茄進(jìn)行長期的觀察測量與分析,,提出了對實(shí)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行器官模板分類的幾何建模方法。對葉片和側(cè)枝進(jìn)行了分類,,每種分類都建立模板庫,。依據(jù)番茄器官的主要形態(tài)特征,提取器官幾何模型的主控參數(shù),。結(jié)合模板技術(shù)實(shí)現(xiàn)了番茄主要器官和植株三維形態(tài)結(jié)構(gòu)的交互式設(shè)計(jì)軟件,。所提出的基于番茄器官幾何模型的植株結(jié)構(gòu)交互式設(shè)計(jì)方法所構(gòu)建的模型呈現(xiàn)〖JP2〗多態(tài)性,,并且對模型和對應(yīng)的真實(shí)植株的垂直投影葉面積與總?cè)~面積的比值進(jìn)行了計(jì)算,分別為0.4788和0.4832,,其誤差為0.91%,,具有較高的真實(shí)感效果。該設(shè)計(jì)方法易于結(jié)合農(nóng)學(xué)知識,,且滿足番茄形態(tài)多樣化的數(shù)字化設(shè)計(jì)要求,,對形態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的園藝作物幾何建模具有一定的參考價值。
2012, 43(12):211-216. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.038
摘要:針對孵化過程是一個具有高度非線性,、大滯后,、時變特性且強(qiáng)耦合性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程,提出了一種基于灰色預(yù)測和聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的組合預(yù)測方法,。該模型首先利用灰色預(yù)測模型和聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別對焦?fàn)t禽蛋孵化過程溫,、濕度進(jìn)行預(yù)測,然后采用方差-協(xié)方差優(yōu)選組合預(yù)測法對2種單一模型的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行加權(quán)集成,,以獲得較為準(zhǔn)確的預(yù)測精度,,實(shí)現(xiàn)孵化過程溫度和濕度的有效預(yù)測。運(yùn)行結(jié)果表明,,組合預(yù)測模型均方根相對偏差為0.9%,。
2012, 43(12):217-221,228. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.039
摘要:為了正確地識別植物常見的脅迫種類,以采集的正常狀態(tài)和7種脅迫下的植物電信號為樣本,,結(jié)合小波包分解提取特征值能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),,應(yīng)用模糊準(zhǔn)則來優(yōu)化小波包分解,提取植物電信號中的最優(yōu)小波包基能量值構(gòu)成特征集,,應(yīng)用更適合處理模糊的,、非線性信號的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為分類器,以實(shí)現(xiàn)對不同逆境因子類型的識別,。首先利用小波包對采集的植物電信號進(jìn)行降噪預(yù)處理,,然后列舉了樣本經(jīng)基于模糊準(zhǔn)則的小波包處理后各小波包基上的能量樣本值,繪制了特征分布圖,,最后通過對蘆薈,、碧玉、虎皮蘭和蟹爪蘭4種植物所處7種脅迫的判斷,,以統(tǒng)計(jì)特征值作為對照,,采用所提方法脅迫平均識別率達(dá)到9595%,,驗(yàn)證了此方法的準(zhǔn)確性和可行性,。
2012, 43(12):222-228. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.040
摘要:為分析單棟塑料溫室內(nèi)的溫度場分布情況,建立了包括溫室內(nèi)外空間,、室內(nèi)作物和土壤層等的溫室環(huán)境幾何模型,,在分析太陽輻射及各部分熱交換的基礎(chǔ)上,,對單棟塑料溫室內(nèi)的溫度場進(jìn)行了3-D穩(wěn)態(tài)模擬。熱輻射傳遞過程采用蒙特卡羅法模擬,,將室內(nèi)作物簡化為連續(xù)固體換熱模型并采用剪應(yīng)力輸運(yùn)模型表述空氣紊流,。結(jié)果顯示:模型預(yù)測值均高于實(shí)測值,絕對誤差均小于2.2℃,,平均相對誤差為6.7%,。氣流對溫室內(nèi)溫度和均勻性影響較大,溫室進(jìn)風(fēng)口側(cè)的溫度低于出風(fēng)口側(cè),。作物簡化為連續(xù)固體的假設(shè)用于室內(nèi)空氣部分的溫度預(yù)測具有一定的可行性,,但預(yù)測值會高一些。
2012, 43(12):229-233. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.041
摘要:為滿足設(shè)施農(nóng)業(yè)對精準(zhǔn)控制與實(shí)時視頻的要求,,提出將基于ZigBee與3G技術(shù)的無線遠(yuǎn)程傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)中, 構(gòu)建一種高效的設(shè)施農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程精準(zhǔn)測控系統(tǒng),。該系統(tǒng)通過ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)本地環(huán)境信息的無線采集并上傳到嵌入式服務(wù)器端。通過3G網(wǎng)絡(luò)與Internet無縫連接,,實(shí)現(xiàn)大范圍的無線接入,,采用B/S模式,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控環(huán)境信息與視頻信息,。通過內(nèi)嵌的專家系統(tǒng)模型,,實(shí)現(xiàn)自動化、智能化控制,。試驗(yàn)結(jié)果表明,,該系統(tǒng)性能穩(wěn)定,信息無線采集與傳輸,、環(huán)境自動調(diào)控及遠(yuǎn)程可視化調(diào)控均達(dá)到實(shí)際需求,,同時具有很高的實(shí)時性及可擴(kuò)展性。
譚興強(qiáng) , 謝志江 , 謝永春
2012, 43(12):234-239,250. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.042
摘要:根據(jù)6_PUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)的力螺旋平衡方程,,采用支鏈力分解方法推導(dǎo)了該機(jī)構(gòu)的力雅可比矩陣,,進(jìn)而得到其運(yùn)動雅可比矩陣。由運(yùn)動雅可比矩陣得到了6_PUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)發(fā)生奇異的條件,,并以奇異條件為基礎(chǔ)歸納了該機(jī)構(gòu)二類奇異的幾何特征,。為了便于在全工作空間中研究機(jī)構(gòu)的奇異位姿,提出了一種更能反映機(jī)構(gòu)運(yùn)行需求的奇異域概念,,作為研究機(jī)構(gòu)奇異位姿和避免奇異的基礎(chǔ),,建立了奇異域的數(shù)學(xué)表達(dá)式。通過仿真研究獲得了6_PUS并聯(lián)機(jī)構(gòu)在全工作空間內(nèi)2類奇異域的分布,,提出了避免機(jī)構(gòu)進(jìn)入奇異域和發(fā)生奇異的方法,,為該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了參考。
2012, 43(12):240-245,256. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.043
摘要:設(shè)計(jì)了一種軸向分相結(jié)構(gòu)的耐高壓旋轉(zhuǎn)電磁鐵,通過磁路解析,、數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)研究討論了電磁鐵的矩角特性曲線以及頻響和階躍響應(yīng)等靜動態(tài)特性,,其仿真頻寬約為115Hz/-3dB和80 Hz/-90°,上升時間約為15 ms,。為了驗(yàn)證理論分析的正確性,,搭建了靜動態(tài)特性實(shí)驗(yàn)平臺對其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明該電磁鐵的矩角特性近似于正弦波形,,其最大靜轉(zhuǎn)矩達(dá)到了0.19 N·m,,實(shí)驗(yàn)頻寬達(dá)到113 Hz/-3 dB和65 Hz/-90°,上升時間約為18 ms,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果基本吻合,,可以用作直動式2-D數(shù)字比例閥等的電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器。
2012, 43(12):246-250. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.044
摘要:提出了一種利用系統(tǒng)共振原理的壓電共振型隔膜氣泵,。分析了共振泵的工作原理,,建立了共振泵的動力學(xué)模型,通過計(jì)算獲得影響共振泵輸出流量的主要因素,。設(shè)計(jì)了共振泵樣機(jī),,使用激光測微儀測得隔膜片的放大位移約是同一支撐條件下的壓電振子位移的5.3倍,設(shè)計(jì)了測量共振泵輸出流量的實(shí)驗(yàn)裝置。通過實(shí)驗(yàn)測試得到在不同的振動彈簧剛度,、調(diào)整彈簧片剛度和隔膜片剛度下輸出流量及其相應(yīng)的變化規(guī)律,。實(shí)驗(yàn)測試表明:在輸入電壓為150 V、振動彈簧片厚度為0.6 mm,、調(diào)整彈簧片厚度為1.4 mm,、剛性傳振活塞與隔膜片半徑比為0.5和共振頻率為230 Hz時,輸出流量可以達(dá)到1650 mL/min,。
2012, 43(12):251-256. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.045
摘要:運(yùn)用干擾管理思想,,從客戶不滿意度、運(yùn)作成本以及工件加工順序三方面度量單機(jī)調(diào)度系統(tǒng)的擾動,,構(gòu)建字典序的,、多目標(biāo)的單機(jī)調(diào)度干擾管理模型,并采用改進(jìn)的蟻群算法進(jìn)行求解,,通過算例驗(yàn)證模型的有效性,。結(jié)果表明:該方法比已有的全局重調(diào)度方法更實(shí)用,能夠均衡各方的利益,,得到多方滿意的調(diào)整方案,,使得系統(tǒng)的擾動更小。
2012, 43(12):257-261. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.046
摘要:以水為工質(zhì),,以微通道平行流蒸發(fā)器為模型,,試驗(yàn)研究了1孔、5孔、12孔3種不同結(jié)構(gòu)分流板的流量分配特性,,并與無分流板時作了比較,。結(jié)果表明:集流管的入口雷諾數(shù)小于3000時,,無分流板和1孔分流板的流量分配受雷諾數(shù)的影響很大,,均勻性和穩(wěn)定性均較差,但無分流板時的均勻性好于1孔分流板,,當(dāng)入口雷諾數(shù)大于3000時,,無分流板時的均勻性最差,1孔分流板的均勻性和穩(wěn)定性變好,;在入口雷諾數(shù)小于4000時,,5孔分流板的流量分配均勻性和穩(wěn)定性均較好,當(dāng)雷諾數(shù)大于4000時,,均勻性和穩(wěn)定性變差,;12孔分流板的流量分配均勻性和穩(wěn)定性始終最好,均勻性隨著雷諾數(shù)增大而略有提高,。
2012, 43(12):262-267,277. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.047
摘要:采用細(xì)化試驗(yàn)和有限元方法對某立式加工中心靜剛度進(jìn)行了研究,。通過細(xì)化試驗(yàn)不僅測得了機(jī)床的三向靜剛度,而且測量了主要零件的變形,;對主軸箱的變形進(jìn)行了細(xì)化試驗(yàn),,對結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析;測量了主軸箱滑塊與立柱導(dǎo)軌結(jié)合面的變形,,結(jié)果表明該結(jié)合面y向是薄弱環(huán)節(jié),。在Workbench中建立了機(jī)床靜剛度有限元模型,通過與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比驗(yàn)證了有限元模型的準(zhǔn)確性,。
2012, 43(12):268-272. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.048
摘要:根據(jù)成形法加工螺旋錐齒輪的幾何理論,,推導(dǎo)了任意時刻切削厚度和切削寬度的計(jì)算公式,建立了成形法加工螺旋錐齒輪大輪的動態(tài)銑削力模型,,通過單因素實(shí)驗(yàn)標(biāo)定了銑削力系數(shù),編寫了成形法加工螺旋錐齒輪大輪動態(tài)銑削力仿真程序,。為驗(yàn)證動態(tài)銑削力模型的有效性,設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)裝置,。銑削力計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差不超過±15%,,證明了銑削力模型的正確性。
2012, 43(12):273-277. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.049
摘要:在分離式Hopkinson壓桿實(shí)驗(yàn)(SHPB)和準(zhǔn)靜態(tài)壓縮實(shí)驗(yàn)裝置上對鋁合金6061-T6進(jìn)行了高溫(20~500℃)高應(yīng)變率(達(dá)104/s)下的動,、靜態(tài)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn),,在獲得應(yīng)變強(qiáng)化、應(yīng)變率強(qiáng)化和熱軟化效應(yīng)曲線的基礎(chǔ)上,,修正了經(jīng)典的JC(Johnson-Cook)方程,,并在仿真模型中驗(yàn)證了所得MJC方程的有效性。研究表明:鋁合金6061-T6材料流變應(yīng)力隨應(yīng)變和應(yīng)變率的升高而升高,隨變形溫度升高而降低,;提出的JC修正方程較JC方程具有更高的本構(gòu)關(guān)系描述精度,;所獲得的鋁合金6061-T6材料本構(gòu)方程,為該材料高速切削物理仿真提供了精確的動,、靜態(tài)材料模型參數(shù),。
2012, 43(12):278-282. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.12.050
摘要:建立了具有分形特征的二維雙粗糙表面滑動接觸模型,考慮材料的彈塑性變形及滑動過程中損傷失效,,運(yùn)用有限元方法動態(tài)探討相嵌微凸體在滑動過程中應(yīng)力與應(yīng)變的變化情況,。結(jié)果顯示不同位置的等效塑性應(yīng)變沿深度的變化規(guī)律不同,最大等效塑性應(yīng)變量發(fā)生在摩擦次表層的某一深度處,;隨著塑性應(yīng)變的增大,,導(dǎo)致材料表層下微觀裂紋的萌生,在外載荷持續(xù)作用下,,表面一定深度處存在著一交錯的剪切應(yīng)力區(qū),,這一應(yīng)力區(qū)阻止了裂紋沿深度方向擴(kuò)展,但卻促使了裂紋沿平行于摩擦表面方向的延伸裂紋擴(kuò)展乃至發(fā)生斷裂,。
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