基于BOM的产品概念设计方案求解技术

产品概念空间的表达和备选方案集的选择是概念设计的重要环节。在物料清单（BOM）的结构特征和属性特征分析的基础上,提出了基于BOM形式的产品概念空间表达方法,建立概念空间功能域和载体域属性值的求解模型来选择最佳设计方案,运用层次分析法求解了备选方案表现度,并以实例进行验证。该模型在保证产品功能要求的前提下,充分保证了备选设计方案具有良好的技术性能,直观地表达了产品概念空间,提高了概念设计方案求解的效率。     

基于感性工学的拖拉机造型设计研究

为设计出满足用户感性需求的拖拉机,为以后的拖拉机造型设计或改进提供一定的参考。本文运用感性工学的产品设计方法,设计出针对拖拉机的感性工学设计框架,通过调查分析等多种方法确定出拖拉机的典型样本和具有代表性的感性词汇,结合语义差分法对用户的感性需求进行量化,获得典型样本感性词汇的平均值,运用SPSS 25.0进行意象描述统计、因子分析和主成分分析,得出感性词汇数据的公因子方差表、解释的总方差表、碎石图和成份矩阵和旋转后的成分矩阵表。通过SPSS分析得出"整体感受"与"局部感受"两类设计核心语义词,其中厚重的—轻巧的,稳健的—动感的,圆润的—硬朗的,几何的—无序的四对词汇的因子载荷系数分别为0.971、0.866、0.922、-0.858,对拖拉机造型设计影响较大。通过对用户感性需求的研究为拖拉机的创新设计提供新的思路,并提出拖拉机的设计方案,使得拖拉机产品更符合用户的感性需求。     

面向设计重用的三维CAD模型局部结构检索方法

为了更好地实现面向设计领域的三维CAD模型设计信息的有效重用,提出了一种融合语义的三维CAD模型局部结构检索方法。首先以设计特征作为设计语义信息的基础载体,对三维CAD模型进行结构化表征,并用特征属性邻接图来表示;然后设计能够捕捉不同层次信息的特征描述子,构建融合语义的特征相似性评价模型;最后采用子图同构算法计算查询局部结构与模型库中零件的特征属性邻接图的特征匹配对,以此计算相匹配局部结构的相似度。实验结果表明,该方法能够较好地实现融合语义的三维CAD模型局部结构检索,可以有效地支持面向农机设计领域的三维CAD模型设计信息的重用。基于检索的设计重用方法可为农机装备数字化设计中各类成果的有效重用提供多粒度、精确化和智能化的方法。     

基于电动转向的教练车副转向系统研究与开发

设计了基于电动转向的教练车副转向系统。介绍了转向台的结构和主要组成部分。建立了以副转向盘的转角为输入、车辆主转向柱的转角为输出的线性系统模型。进行了主转向盘对各种输入条件下的响应试验,试验结果表明,在各种条件下,主转向盘都能很好的实现对副转向盘的跟随,即使在阶跃输入下两个转向盘之间的最大角度差仅为3°。     

电动助力转向系统全工况建模及试验验证

为克服以往车辆电动助力转向(EPS)模型的不足,结合简化的原地转向轮胎模型和基于Doguff轮胎模型的七自由度整车模型,建立了转向系统转向及回正时的力学模型。为得到车辆的转向力矩和回正性能特性,对无助力转向全工况(原地及行驶条件下)转向操纵转矩和回正的转向盘残留转角进行仿真,试验结果表明所设计的模型可以准确描述转向操纵转矩和回正特性。进而设计了基于滑模变结构电动助力转向控制策略进行助力和回正控制,仿真和实车验证结果表明,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。     

基于分层特征对齐网络的小样本马铃薯病害叶片检测

针对传统马铃薯病害叶片检测方法过度依赖大量训练数据以及对未知病害识别泛化性不强的问题,提出一种基于分层特征对齐网络的小样本马铃薯病害叶片检测模型。首先,收集并整理包含多种病害类型的弱标注马铃薯病害叶片数据集。其次,在支持分支中建立文本语义和视觉语义的多模态双层特征语义表示,并利用预训练网络生成多个候选框。再次,利用卷积神经网络将候选框区域映射到深度特征空间,并借助无参数的度量方法实现文本语义与视觉语义的特征对齐。最后,将查询分支中的未知类病害图片与多模态视觉和文本语义关联集进行度量计算,根据相似度值快速给出待测图片中未知新类的病害类别。通过在自建的马铃薯病害叶片数据集和开源数据集上进行测试,所提出模型分别可以实现93.55%和96.35%的识别精度,在跨域数据集上可以实现95.15%和94.06%的识别精度,优于当前经典的目标检测模型,具有一定的实际应用价值。     

面向客户定制需求的产品配置系统

基于客户的定制需求,面向大批量定制环境下的产品设计问题,给出了实现大批量定制的产品设计系统框架结构,并对其中关键技术进行了研究。提出利用面向对象技术进行构件设计,建立基于构件的产品模型和配置流程,利用客户定制需求与零部件构件属性之间的映射关系进行产品配置设计,利用产品模型和客户定制需求建立零部件构件的需求参数,并给出需求参数匹配算法。该系统框架结构和实现方法在农用水泵的配置系统中进行了应用,效果明显。     

基于空间机构学的赛车转向梯形机构优化设计

为了提高赛车的转向性能,应用空间机构学理论建立赛车转向梯形机构的优化数学模型,通过MATLAB软件编程,采用复合形法对转向梯形机构进行了优化设计。优化结果表明,基于空间转向梯形模型优化后的赛车内外轮实际转角与理论转角关系曲线吻合程度高于基于平面转向梯形模型的优化结果,从而提高了设计精度,改善了赛车的弯道行驶性能,为赛车转向系统设计提供指导。     

双齿盘驱动打结器设计与成结试验分析

通过对D型打结器空间传动方案改进提出了双齿盘驱动打结器,将驱动夹绳器的空间传动布置在打结器支架的另一侧,将进口打结器支架一组空间交错轴角度关系简化为平面相交轴角度关系,降低了打结器支架的加工难度,克服了进口打结器空间交错轴锥齿轮齿廓设计与制造难的问题,便于批量化生产。通过将蜗杆与斜齿轮的传动比调整为1∶3使原四槽口夹绳盘改进为三槽口夹绳盘,并匹配设计了夹绳盘、打结嘴和刀臂的运动时序,建立了双齿盘驱动打结器的结构模型。与进口打结器的成结动作对比试验表明双齿盘驱动打结器的空间传动方案改进合理,驱动夹绳器、打结嘴和刀臂的运动时序匹配设计正确,夹绳和割绳动作比进口打结器更优,夹绳时捆绳直接入夹绳盘槽口,割绳时捆绳靠近刀片中间位置。室内台架的打结试验表明双齿盘驱动打结器的成结率为100%。     

线控转向系统变角传动比的研究

线控转向系统取消了转向盘与转向轮的机械连接,理论上可以任意设计转向系统的角传动比。为了研究线控转向汽车变角传动比,首先需要建立线控转向汽车模型,包括线控转向系统模型以及Carsim整车模型,然后利用汽车操纵稳定性综合评价指标与遗传算法结合,在不同的车速下对汽车的横摆角速度增益值进行优化,最后基于优化后的横摆角速度增益确定线控转向汽车的变角传动比。选取典型工况进行仿真验证以及硬件在环试验验证,结果表明,通过优化的变角传动比能有效提高汽车的操纵稳定性。     

履带拖拉机液压控制差速转向系统设计与试验

履带拖拉机控制液压变量柱塞泵的流量和方向驱动液压马达,液压马达动力和发动机传入变速箱的动力汇合,实现行驶和差速转向.现有技术存在两方面问题:一是倒车时方向盘转向和车辆驾驶习惯相反;二是在停车和行驶时会停不稳、行驶跑偏.为此,通过对液压油路进行设计和増设控制阀等方法,实现了倒车时正常转向功能;设计了双定位精准调节机构,使...     

基于转向试验的车辆主销定位参数完整解算

受前轮转向轴几何结构的影响,车轮轮心及轮胎印迹中心的位置随车轮左右转动而变化.如果在悬架结构未知的情况下能够根据车轮运动计算出主销定位参数,将有利于悬架设计.提出了应用汽车悬架KnC特性试验台转向试验数据解算主销定位参数的方法,定位参数包括:主销内倾角、主销后倾角、主销后倾距、主销偏移距、轮心主销纵向偏移距及轮心主销侧向偏移距.应用Adams仿真结果及试验数据对提出的解算方法进行了验证,误差在允许范围内,解算方法满足使用要求.     

水稻插秧机电动方向盘系统设计及控制研究

以富来威2 ZG-6 DM型水稻插秧机为应用对象,设计了一款以步进电机作为动力源的电动方向盘集成系统,由摩擦式扭矩限制器、减速器、步进电机及驱动器、角度传感器、主控装置、通信模块、开关及传动机构组成.提出了步进电机转角与转速控制算法,构建了考虑转向阻力矩的电动方向盘转角闭环控制模型,并运用MatLab对此模型动态响应进...     

三轴车辆转向性能分析

建立了多轴车辆定比例转向系统理想模型和多轴车辆侧向动力学模型,通过对两模型定比例转向时的低速转向半径进行比较,验证了多轴车辆侧向动力学模型的合理性.基于该模型,分别分析了定比例转向系统和变比例转向系统的低速转向半径和高速操纵稳定性.结果表明:定比例转向的多轴转向系统低速机动性不够好,且高速稳定性很差;变比例转向的多轴转向系统在提高车辆机动性的同时,还能改善车辆的高速稳定性.     

农用柔性底盘前轮转向动力学研究

农用柔性底盘通过偏置转向轴转向,4个独立的电动轮既要用于行进,又要驱动转向,控制难度大.为探明柔性底盘前轮转向过程的转向特性,建立了7自由度整车动力学模型,并通过Matlab/Simulink软件建立相应的交互控制仿真模型,进行了不同车速下单轮驱动转向与双轮比例控制转向的仿真与分析,根据仿真结果制定了控制策略;在此基础...     

基于ADAMS的车轮定位参数优化设计

本文应用汽车动力学分析软件ADAMS建立了汽车前悬架—转向系统的仿真模型,并采用单轮激振方式对模型的动力学特性进行了仿真分析。主要分析了车轮跳动过程中车轮侧滑量与车轮定位参数的关系,以及车轮定位参数相互之间的影响,这些研究为车轮定位参数的初始设计提供了技术依据。最后,应用ADAMS软件对模型进行了优化设计,优化目标是车轮跳动过程中车轮的侧滑量最小,设计参数是车轮的四个定位参数:车轮外倾角、前轮前束、主销内倾角和主销后倾角。     

轮式AGV纯滚动转向系统设计与无侧滑转向控制研究

为了解决前轮导向AGV的车轮侧滑问题,基于Ackermann转向原理设计了一种变长连杆的双曲柄转向系统。通过推导转向动力学模型,建立了考虑转向阻力矩的左、右前轮转向角闭环控制模型,提出了左、右前轮转向角PID同步控制算法,利用Matlab仿真转向控制模型的动态响应,获得了相关控制参数。以松下PLC为核心,构建了由左前轮转向交流伺服电机、推杆伺服电机、驱动器和编码器组成的AGV转向测控系统,设计了前轮转向系统同步闭环控制流程,实现了满足纯滚动转向原理的左、右前轮转角实时同步控制及转角信息采集。草地路面原地转向及硬质路面S型轨迹转向行驶试验表明,前轮导向AGV转向系统的左、右前轮期望转角与实际转角误差小于0.1°,AGV转向系统近似满足车轮纯滚动无侧滑运动条件,验证了轮式AGV纯滚动转向系统设计和转向控制的正确性与有效性。     

工程车四轮转向控制用位移传感器设计研究

工程车作业场地狭窄,要求转向机动灵活,需采用四轮转向。本文介绍某型工程车四轮转向控制用位移传感器的设计方法,分析其组成部分的工作原理、结构特点和性能特点,该设计方法可为其他车辆设计提供参考。