基于GPS-OEM的车载农田面积测量系统的设计

根据GPS定位信息的采集、测量实际农田试验数据,得出的农田面积测量简易算法,设计出一种基于GPS-OEM的车载田间面积测量系统。该系统在农业机械作业时,利用GPS-OEM模块实时接收GPS定位信息,能够算出农业机械的动态作业面积。系统拥有常用的CAN总线通信接口和存储设备,方便与其他设备实现信息共享和数据存储。并具有测量准确,价格低廉等特点,适合于各种农业机械作业面积的测量。     

基于CAN总线技术的客车远程监测系统设计

为保障营运车辆安全运行,提高运营企业的管理水平,避免财产损失和灾难性事故的发生,本设计整合了MC9S12DG128B微控制器及DS-8104HM-M嵌入式车载录像机,采用CAN总线技术及3G无线通信技术等,开发了营运客车运行状态远程监测系统。通过系统研究和多次试验表明:该系统能实时采集并上传CAN总线信息和视频数据流,监控管理平台可实时监测到营车辆状态参数及车内影像,完成了预期的各项功能。     

基于CAN总线的温室大棚微耕机导航分布式控制系统节点设计

为了提高设施大棚机械化作业的效率和精度,提出基于控制器局域网络(controller area network,CAN)总线的自主导航分布式控制结构并进行节点的设计。系统采用主-从分布式控制结构,以嵌入式控制器作为主控节点采集GPS数据和电子罗盘数据,从而决策适当的控制指令;以单片机控制作为功能节点,实现对微耕机的转向、变速和升降机具的控制。基于ISO11783标准设计了导航系统CAN通信协议,系统通讯测试结果表明,该通讯系统能够满足基本功能要求且工作稳定可靠。     

桥梁结构远程协同拟动力试验平台开发

基于网络化结构实验室NetSLab系统的通讯功能,开发了梁式桥结构远程协同拟动力试验平台.该平台由控制中心、真实试验机、虚拟试验机3个模块组成.控制中心组织整个试验流程,协调数据通信,并进行整体结构数值分析;真实试验机和虚拟试验机分别采用试验设备和数值模拟来获取试验和计算子结构的恢复力.真实试验机和MTS液压伺服系统之间的通讯采用湖南大学开发的标准ActiveX控件,用于位移指令的发送和试验反馈数据的采集.通过网络通讯速度测试和网络环境调查,结合拟动力试验的特征,建立了可靠的远程协同试验通讯事务处理框架.利用开发的试验平台进行了一系列桥梁结构的远程虚拟协同拟动力试验,验证了该远程混合试验平台的可行性.     

数字信号发生器的设计

信号发生器是一种常用的仪器,能够实现各种波形,不同频率的输出,电子测试系统的重要部件。本研究的数字信号发生器是基于直接数字合成即DDS技术设计的,采用VHDL与C语言相结合的方法,通过查找存储于ROM查找表中的各种标准波形数据,产生频率可调并且高精度的正弦波、方波、锯齿波等常用信号,并且可以通过修改表中的数据,实现任意信号发生器。     

4LL-1.5Y型履带式油菜联合收获机割台振动分析

针对油菜联合收获机振动剧烈,整机稳定性、工作可靠性和驾驶舒适性较差等问题,以4LL-1.5Y型履带式油菜联合收获机的割台为研究对象,在道路运输（仅发动机工作）、道路运输（发动机与工作部件同时工作）以及田间收获作业 3 种典型工况下,在割台上选择3个测点,利用DHDAS动态信号采集分析系统对油菜联合收获机割台振动进行了测试,并基于时域分析、小波分析和频域分析对试验数据进行了处理。研究表明：发动机、拨禾轮、割刀的振动是整机主要激振源,但作物喂入割台后,吸收了部分振动,使得拨禾轮和割刀的振动总量分别下降了23.5％和68.7％;振动信号主要集中在0~125 Hz内,油菜联合收获机割台上各激振力的激振频率以低频为主;油菜联合收获机工作时发动机引起的一阶惯性振动频率为29.18 Hz;研究结果对提高油菜联合收获机工作的可靠性、降低收获损失、减轻驾驶员的疲劳具有重要意义。     

网络化虚拟测试仪器的研究与开发

开发了对真实测试设备进行访问和控制的网络虚拟仪器测试实验室的软件平台,实现了测试与信号分析功能的网络化以及硬件仪器的共享,并给出了系统的总体设计流程。网络测试系统采用B/S模式,网络虚拟仪器测试实验室则采用BSDA模式;基于多层结构进行了功能的划分与整合:使用Java编程实现了网络管理服务器程序,采用“并发接收,顺序执行”的服务策略进行实验室多用户并发访问协调管理;应用LabW indows/CVI开发了测试服务器程序,用于执行客户的测试和信号分析请求,并作为原虚拟测试与分析仪的网络化功能扩展部分;利用Java App let开发了运行于客户端的多个虚拟仪器;实现了Java与LabW indows/CVI的网络数据通信。在系统结构为服务器-3台客户机的环境下进行了试验,取得了良好的效果。系统运行正常,客户端与服务器能够协调、无差错地进行网络通信,用户可以根据自己的需要进行试验。     

基于CAN总线的汽车车身电器网络实验台的设计

针对网络技术在国内汽车车身尚无应用的现状,提出了一种基于CAN总线的分布式汽车车身网络系统的建立方法,并将其应用于桑塔纳2000型轿车车身电器实验台上。将车身电器按区域划分为9个部分,通过CAN智能节点连接到总线上。对总线参数进行设置,包括节点ID、位定时、位同步、信道延迟等,使得各节点能够有效进行通信。选用89S51单片机和SJA1000CAN控制器设计CAN智能节点。试验室测试时采用PCI-5121智能CAN接口卡将上位机连入总线系统中,分别以单帧和多帧2种方式进行通讯,普通双绞线为通信介质,通讯时间24 h,节点传输速率为40 kbit/s,通讯成功率100%。系统能够实现节点间的可靠通信,达到预期的设计目标。     

一种面向温室应用的嵌入式采集终端设计方案

针对我国温室生产中信息采集装备产业化相对落后,采集终端采用PC机不利于安装且成本较高的情况,利用运算速度较快的32位嵌入式处理器,移植实时性较强的嵌入式Linux操作系统,扩展USB接口、CAN总线接口和以太网接口,设计开发了一个基于现场总线网络和以太网,能够对温室信息进行实时采集,实现了多种数据融合、存储、传输的嵌入式采集终端。用户可以通过驱动程序和应用程序操作终端的CAN总线接口进行数据的采集和命令的发送,可将相关信息存储在USB海量信息存储设备中或通过以太网实现数据的远程传输。测试结果表明:终端对于错误的数据帧具有识别能力,应用协议软件运行稳定;节点对正确的远程帧和数据帧的控制命令均能正确响应;终端能实时显示温室状态的变化并保存数据,采集器和监控中心的数据通讯稳定性较高。系统实现了温室环境信息实时、远程监测的功能,同时,系统的设计降低了温室生产和管理成本。     

新型土槽试验平台及测控系统的设计与应用

农机试验土槽是对农田作业机械进行整机或部件试验的有效装置,可以为新型农业机械的研发和性能参数的测试提供准确有效的数据.根据未来农田作业机械的发展方向,设计了一个新型的室内农机试验土槽车及其测控系统,系统中综合应用了计算机、PLC控制、PXI总线技术、虚拟仪器等新技术.介绍了设计方案及设计过程,为现代农机试验土槽系统的建...     

基于CAN总线的发动机状态监测系统设计

采用带CAN总线控制器的Freescale MC9S12DG128建立了发动机状态监测系统。通过设计的CAN节点对发动机的关键参数如油压、转速以及故障码信息等进行采集,并通过GPRS模块将这些参数传输给远程监控中心。经实车试验证明,该系统能实时采集CAN总线信息并通过GPRS无线通讯模块将数据传输到监控平台,完成了预期各项功能。     

CAN总线在工程机械控制中的应用价值分析

CAN总线不仅在组网与通信功能方面具有巨大的发展潜力,而且其本身还具有高性能、低价格的巨大竞争优势,因此在众多领域都有着良好的发展势头。本文立足于CAN总线的基本内涵,通过对CAN总线技术的应用特点以及应用优点进行分析,对CAN总线在工程机械控制中的应用状况进行着重阐述。     

车身控制CAN总线网络的设计

介绍了现代汽车网络的种类,描述了局域网控制总线(CAN)的基本特征、分层结构、帧格式、报文传输、节点通信以及在实际应用当中所采用的控制器,并选用新型器件设计了实用的CAN智能节点。最后对CAN总线未来的发展趋势做了分析。     

脂肪酸甲酯生物柴油对直喷式柴油发动机排放性能影响研究

主要探讨了混合生物柴油对直喷式柴油发动机排放性能的影响。试验在3.0LV6柴油发动机上进行测试,柴油发动机具有双涡轮增压,水冷式,带冷却的废气再循环装置(EGR)和直接燃料喷射系统。研究表明,混合生物柴油有较好的燃烧特性,其产生较高的燃油消耗率;直喷式柴油发动机使用混合生物柴油后具有较低的CO、HC和PM排放量和较高的NOx排放量。     

自走式木薯茎叶青贮饲料收获机作业性能研究

木薯茎叶具有重要的青贮饲料价值，为了解决目前木薯茎叶青贮饲料机械化收获水平低问题，针对4JMG-190型自走式木薯茎叶青贮饲料收获机的田间作业性能进行研究。采用二元二次回归正交旋转组合设计方法，建立了圆盘割刀转速和前进速度与损失率和破头率的回归方程，方差分析结果表明圆盘割刀转速和前进速度对损失率和破头率具有极显著影响，确定了最低损失率参数组合条件为圆盘割刀转速为500 r·min^-1，前进速度为2.6 km·h^-1，在此条件下，理论损失率为10.04%，理论破头率为6.19%。通过验证试验对最低损失率参数组合进行检验，结果表明，损失率和破头率实际值与理论值的相对误差都在5%以内，优化结果可靠。该收获机满足木薯茎叶青贮饲料机械化收获作业要求，最低损失率参数组合可为其田间作业参数提供参考。     

多功能玉米收获实验台的设计

为满足玉米收获机摘穗辊等主要工作部件的设计和室内试验的需要,在对国内玉米收获机结构、工作参数和收获工艺进行调查研究的基础上,设计了一种新型多功能玉米收获实验台.试验台主要由台架、植株喂入装置、电气控制等部分组成,台架可安装玉米割台和剥皮装置,植株喂入装置包括支架、输送链、夹持板等.通过改变摘穗辊间隙、转速以及植株株距、行距、喂入速度等,测试不同工况下的功耗、收获质量;在台架上更换剥皮装置,调节工作参数,还可以测试剥皮作业功耗和质量.经过试验验证,试验台具有良好的适应性.     

基于ARM反馈智能变量喷药控制系统研究

为了实现变量施药和确保喷施效果,开展了基于ARM反馈的变量喷药控制系统的研究。该系统需要车载ARM控制器为核心,采用北斗导航系统获取车速,通过CAN总线获取喷嘴的流量和压力等信息。系统可以在线处理数据并发送功能代码到驱动电路,在脉冲宽度调制下根据输入用户的需要来实现比例电动调节阀的开闭量,最终基于作业行驶速度来改变喷药量的变化。试验结果表明,车辆的速度为5～11km/h,该系统变量的控制误差较小,不超过5%,满足变量喷药的操作要求。     

山地果园链式索道货运机链条拉力检测系统

为提高山地果园货运机索道的安全性能,优化货运机运行参数,以货运机链条所受拉力为安全性能指标,研究并设计了一套基于CAN总线的拉力检测系统。首先对货运机工作时链条所受拉力进行分析,确定拉力检测方案;然后用主控制器STC12C5A60S2、CAN控制器SJA1000和CAN收发器82C250等搭建拉力检测系统硬件、用Lab VIEW搭建拉力检测系统软件界面,对CAN总线通信进行可靠性检测后,对系统测量电压进行测试并标定;最后通过铁杆受力试验,检验拉力检测系统的准确度和稳定性。试验结果表明,系统测量电压最大绝对误差绝对值为0.3251 V,相对误差8%,标定后测量电压绝对误差绝对值0.0124 V;拉力检测系统对铁杆拉力测量的绝对误差绝对值4 N,相对误差绝对值5%。     

新型青贮饲料收获机滚筒切碎器的设计与试验研究

切碎滚筒是青贮饲料收获机的重要工作部件,直接影响收获机的功率消耗、切碎性能及抛送性能。本研究在试验的基础上,设计了新型平板刀式滚筒切碎器,分析了滚筒切碎器的结构参数和运动参数对切碎性能的影响,确定了平板刀式滚筒切碎器较优的结构和工作参数。试验研究表明:滚筒转速和喂入量是影响功耗的重要因素,饲草的切碎均匀度与滚筒转速呈正相关。     

液压激振式马铃薯收获机挖掘装置的设计

在对振动速度变化成正弦曲线的挖掘铲进行运动学分析的基础上提出了振动挖掘铲的理想工作状态.应用动粘摩阻力模型对振动挖掘铲切入和提升阶段进行了动力学分析.在此基础上,以拖拉机液压输出作为动力源设计了一种液压激振式马铃薯收获机挖掘装置.应用SolidWorks和ADAMS软件建立了虚拟样机模型,在ADAMS中进行了虚拟试验.虚拟试验结果验证了设计的正确性,试验表明,设计的液压激振式马铃薯收获机挖掘装置具有振幅和频率调整方便的特点,在4～10 Hz范围内能较好的进行振动掘削,挖掘铲的平均牵引阻力为1.3～1.9 KN.