便携式车辆行驶称重系统设计

设计了基于应变式称重传感器的车辆行驶称重系统,包括应变式称重传感器的结构特点、动态特性、信号采集放大与模/数转换的硬件结构,以及基于采样平均法的信号处理精度和传感器间距的设计表达式。该称重系统在公路车辆限速行驶状态下,能测出行驶车辆的静态质量、行驶速度以及轴距等车辆静态参数。     

用于实训教学的车辆称重收费神器研制

近年来,随着科学技术的进步和经济的发展,车辆称重收费系统已经广泛运用于各类货物转运、生产及销售点。但随着教学的需求增加,用于教学实训的称重系统也渐渐需运用到教学中,车辆称重收费系统是指称重车辆进入有效称重范围后,系统会自动对车辆进行称重与计费的整套系统。我们旨在设计一套可用于教学实践的系统用于各校进行实训教学,帮助同学们更好地提升自己的实践运用能力。     

GAAA算法在乳品企业原奶车辆运输路径中的应用

对GAAA算法中遗传算法和蚁群算法分别进行改进：对遗传算法的改进为①交叉长度发生变化;②定点置换变异;③种群更新。对蚁群算法改进为信息素保留率和信息素自动更新。为此,用MATLAB对改进GAAA算法后对乳品企业原奶车辆路径仿真,达到了车辆使用数最少,车辆运输路径最小,车辆运奶载距最小的目标,从而为快速物流决策提供了理论依据。     

基于滑模观测和模糊推理的车辆侧翻实时预警技术

提出一种实时的车辆侧倾状态观测器和侧翻预警算法。建立一种考虑轮胎力非线性特性的扩展3自由度车辆模型,并使用非线性最小二乘法拟合轮胎模型的参数。在车辆模型的基础上设计了基于超螺旋理论的滑模观测器,实时观测车辆的侧倾状态。侧翻预警算法依据当前车辆状态参数及变化趋势,通过构造模糊推理系统计算车辆侧翻指数,综合评价车辆侧翻的危险程度。使用车辆动力学仿真软件veDYNA进行的虚拟道路试验验证了观测器的观测精度和预警算法的预警效果。     

基于滑模观测和模糊推理的车辆侧翻实时预警技术

提出一种实时的车辆侧倾状态观测器和侧翻预警算法.建立一种考虑轮胎力非线性特性的扩展3自由度车辆模型,并使用非线性最小二乘法拟合轮胎模型的参数.在车辆模型的基础上设计了基于超螺旋理论的滑模观测器,实时观测车辆的侧倾状态.侧翻预警算法依据当前车辆状态参数及变化趋势,通过构造模糊推理系统计算车辆侧翻指数,综合评价车辆侧翻的危险程度.使用车辆动力学仿真软件veDYNA进行的虚拟道路试验验证了观测器的观测精度和预警算法的预警效果.     

汽车制动距离估算模型和安全车距控制算法

针对智能车辆自动紧急制动和自主跟车时安全距离控制稳定较差的问题,提出了一种最小安全车距控制算法,基于汽车制动距离分段精确估算模型,针对车辆制动过程的不同阶段,采用不同的制动距离估算模型,准确计算制动距离。尤其是初始制动距离的精确估算,可以准确给出实施制动的最佳时机。再结合周期安全距离闭环控制算法,实现了最小安全车距的精准控制。该模型及算法已应用于奇瑞智能驾驶自动紧急制动和自主跟车系统中,经过5种初始车速,3000次的实际工况试验,最小安全车距均保持在1.0~2.0m内,控制精度<±0.5m。结果表明:所提算法能够精确控制最小安全车距,尤其是针对前方静止目标的工况下,能够保证驾乘舒适性,同时有效提高车辆行驶安全性和道路行车效率。     

拖拉机质心试验台的开发与研究

以运输车辆为研究对象,通过创建数学模型,建立空间坐标系,推算出车辆质心坐标位置的计算方法。再利用NI DAQ采集卡及LabVIEW虚拟仪器技术测控软件搭建测试系统,以地磅称重系统及起吊系统为机械主体,应用悬挂测量法来精确测量车辆的轴质量和质心位置。     

羊只动态称重及分群系统的设计与试验

为实现羊只日常体重的无应激快速精确检测,提高羊只福利化水平和羊场智能化程度,结合经验模态分解(EMD)和平均值处理动态称重算法,设计出一套羊只动态称重分群系统且对两种算法进行试验对比。结果表明:在相同平均用时8.4 s时,EMD算法平均误差1.1%,平均值算法平均误差2.7%,前者优于后者。同时本系统在10 s内,可顺利完成羊只无应激称重分群工作,具有一定应用价值。     

高压油管的压力控制

高压燃油系统是许多燃油发动机的工作结构基础。为保证发动机的正常工作,需要通过控制进入和喷出高压油管的燃油量来控制高压油管的燃油压力。通过分析高压油管的供油、喷油情况和内部压力变化,筛选出影响系统稳定的主要影响参数。针对高压燃油系统的压力控制,以高压油管内每一时刻的压力与初始压力差值的平方最小为目标策略,建立关于高压燃油系统的稳态角速度优化模型。最后,运用步长搜索法求得特定稳态条件下的凸轮最佳角速度。     

车辆载重检测方法及载荷计量模型研究

通过对现有车辆超载检测方案分析比较,提出了一种基于车辆弹簧钢板形变的超载控制方案;建立了车辆弹簧钢板形变与载荷关系的载荷计量数学模型,利用参数估计算法,实现了对车辆载荷的计量。最后通过matlab对模型和参数估计算法仿真,结果表明系统模型辨识结果能客观反应车辆载荷。     

基于卷积算法的自动割草机目标检测应用研究

为进一步提高我国自动割草机的目标检测准确度与整机作业效率,采用卷积算法理论针对其检测系统展开设计应用研究.在整机结构组成及作业原理基础上,根据卷积算法执行规则流程,建立目标函数与检测核心模型,并针对检测系统进行软件设计与硬件平台搭建,并进行自动割草机目标检测作业试验.结果表明:经卷积算法应用,自动收割机检测系统可实现目...     

基于改进Hu矩和遗传神经网络的稻飞虱识别系统

针对稻飞虱识别实时性差和BP神经网络分类有一定误差的问题,设计了1种基于DSP硬件平台和遗传神经网络算法的稻飞虱识别系统.系统硬件以AT89S52单片机控制拍摄移动装置,以DM6437处理器作为算法处理平台;系统软件设计主要包括基于改进Hu矩的特征值提取和基于遗传算法优化神经网络的识别算法.系统通过CCD摄像机拍摄稻飞虱视频信号传送到DSP识别系统,从中提取图像,识别图像中的稻飞虱.实验对稻飞虱、水蝇和潜蝇等80个样本进行了训练和测试,结果表明遗传神经网络对稻飞虱的正确识别率达到90％.     

分级搜索GPS载波相位定位解的遗传算法

面向精准农业领域研究开发低成本、高精度的GPS测量系统需要解决GPS载波相位整周模糊度问题，应用模糊度函数法结合浮点数遗传算法搜索定位解是有效的方法。针对遗传算法适应度函数多峰特征的搜索问题，提出分级优选遗传搜索算法。该方法可以提高整周模糊度解的搜索可靠性、稳定性和实用性。通过对大型喷灌机高精度定位、导航系统田间试验数据的验证，表明该算法可行，相对于基本的浮点数遗传算法，搜索正确解的可靠性提高近100倍，而运行时间可减少28．6％。     

重型汽车电控气动离合器操纵系统

为实现重型汽车离合器操纵的电气控制，建立了重型汽车电控气动离合器操纵系统。通过对系统动态特性的分析，指出该系统为非线性控制系统。针对这一非线性控制问题，结合模糊免疫PID控制算法与自适应PSD控制律提出了模糊免疫PSD控制算法。该算法以PID控制为基础，利用免疫控制原理与PSD控制律，实现了PID算法中各增益系数的自调整，增强了算法的自适应性。将该算法应用到电控气动离合器操纵系统中并进行实验。实验结果表明，采用该算法系统可以获得良好的控制性能。     

基于CFD模拟模型的温室温度场均匀性控制

为达到精确控制温室环境因子的目的,提出一种基于计算流体力学(CFD)模拟模型的试验设计(DOE)优化控制系统,通过正交试验设计,在尽可能少的CFD求解次数下,获得环境因子控制的最优组合;以温度场控制为例,通过引入均匀性评价指标,以CFD为计算工具不断改变控制输入的组合,使该指标达到极小,从而在原有温度定值控制基础上,使温室作物温度生长的局部差异减小,提高温室综合生产效率;最后以试验实例给出了这种方法求解的基本过程,结果表明优化后的效果明显,控制组合方式易于获得。     

基于Spark框架XGBoost的林业文本并行分类方法研究

针对当前"互联网+"技术与林业的交叉融合,涌现出海量待挖掘的涉林文本,而林业文本分类的相关研究尚不成熟的问题,使用网络爬虫技术面向互联网采集涉林文本,基于丰富的语料重新构建分类标签,提出基于Spark计算框架的XGBoost并行化方法,对林业文本进行分类。经由交叉验证,构建的XGBoost并行分类算法准确率为0. 923 4,在各类别中最低F1为0. 860 4,最高为0. 998 4;其在2. 1万条、4. 2万条、8. 4万条数据集上的训练加速比分别为2. 13、3. 47、3. 82。结果表明,基于该标签设定的分类模型对现存互联网中涉林文本的适应性较好;Spark环境下实现的XGBoost并行化算法的准确率显著优于其他4种机器学习(朴素贝叶斯、GBDT决策树、BP神经网络和ELM神经网络算法)的并行化算法,算法执行效率远高于单机版本,且数据量越大,其加速比越高,能有效应对海量林业文本的实时、准确分类。     

台架负载模拟控制方法研究

动态载荷负载模拟是室内台架测试的核心技术之一,也是评估试验台架综合性能重要途径。针对某一混动式汽车台架,以型号为C8051F120单片机所能达到的转速脉冲信号的测频精度为基础开展动态加载技术研究。在Matlab/Simulink中建立整车传动系动力学模型和台架系统模型;设计逆向模型控制的负载模拟方案和PI自适应卡尔曼滤波算法,并搭建相应的控制器模型来分析不同采样频率和测频精度对负载模拟的影响。仿真结果表明：低速段在采样频率100 Hz、测频精度0.001%未滤波下,电机最大加载扭矩误差为10%;高速段在采样频率100 Hz、测频精度0.001%滤波下,系统响应时间0.11 s,电机加载扭矩误差15%;加载系统能够平稳运行且可以达到动态加载目的,验证负载模拟算法的正确性。在得到正确的仿真结果后可轻松实现代码生成,从而为台架硬件在环试验提供参考。     

车辆道路模拟试验迭代算法研究

驱动信号迭代算法是道路模拟算法的核心内容，为了消除非线性的影响，采用频域迭代的方法逐步修正驱动信号，使系统的响应逼近于期望响应信号。给出了详细的驱动信号频域迭代算法，讨论了在迭代过程需要解决的两个重要问题，即判断迭代是否收敛和多段信号之间的连接。给出了迭代算法的程序流程图和利用此算法进行的道路模拟结果曲线。试验结果表明，利用迭代算法可以成功地进行道路模拟试验，收敛速度和模拟精度可以满足要求。     

基于图像处理的微小塑料齿轮轮廓优化

通过计算机视觉系统的构成、图像预处理、图像分割和数字图像的像素连通性理论与技术的研究,提出微小塑料齿轮的二值图像噪声点去除及齿轮轮廓提取方法,用数学形态学方法提出轮廓的简化算法,并给出了关键技术的原理及实现方法.发现通过删除曲线上多余点,可以达到用最少的点来表示一条曲线的目的.实验结果表明,该优化轮廓的简化算法,可获得准确的齿形检测数据,能满足工程测量的实际需要.     

四要素变量施肥机肥箱施肥量控制算法设计与试验

针对黑龙江农垦地区垄作玉米施肥过程中遇到的肥料分层问题,设计了一种四要素变量施肥控制系统。系统采用电液比例控制技术,主要由液晶显示终端、变量施肥控制器、4路液压马达和编码器、4路排肥机构（排肥轴和外槽轮）和GNSS模块组成。为了实现氮肥、磷肥、钾肥和微肥的一次性及时、准确施用,提出了一种基于复合交叉原则的各路施肥量确定策略,基于PID技术设计了液压马达控制算法。根据用户在变量施肥控制软件中设置的目标施肥量,系统自动确定各肥箱精确施肥量,基于PID液压马达控制算法,实时计算4路液压马达的目标转速,同步向控制器发送4路转速指令,一次性完成氮肥、磷肥、钾肥和微肥4种肥料的同步变量施用。为了验证各路施肥量控制算法的效果,分别进行了PID算法响应时间和精度试验、变量施肥系统单质肥排肥性能验证试验和作业条件下各肥箱施肥量控制算法验证试验。试验结果表明,基于PID技术的排肥轴转速控制算法响应时间不大于0.5s;变量施肥系统单质肥排肥性能误差绝对值不大于3%;作业条件下各路施肥量控制算法显著减少了氮素的施用量,实现了氮肥、磷肥、钾肥的精确投入。四要素变量施肥机各路施肥量控制算法完全满足了垦区玉米施肥精确、均匀施用的要求。