基于多元振荡黏菌算法的田路分割模型参数优化方法

田路分割是农机轨迹语义分割模型的重要任务之一,其目的是将轨迹自动分割为田间作业轨迹和道路行驶轨迹。该文选用基于方向分布的田路分割模型（Field-Road Trajectory Segmentation Based On Direction Distribution,BDFRTS）,田路分割模型的参数是影响其分割准确性及精度的关键因素,传统的参数选择方法效率较低且难以获得较好的方案,限制了模型的分割性能。因此,该文尝试从参数优化的角度研究模型的性能提升,提出的方法主要包括两个方面,首先建立了一种基于元启发式算法（Metaheuristic Algorithms,MA）的田路分割模型参数优化解决方案;其次,在黏菌算法（Slime Mould Algorithm,SMA）的基础上提出了一种改进的多元振荡黏菌算法（Multiplex Oscillation Slime Mould Algorithm,MOSMA）求解参数优化方案以更好地提高模型的分割性能。MOSMA分别提出一种动态引导策略与多元振荡策略强化了黏菌的振荡收缩反应及细胞质的流动过程,进而增强了算法的优化能力。为验证所提参数优化方法的有效性,将博创联动提供的中国农机在2021年9月底-10月中下旬进行水稻收割的作业轨迹作为数据集开展试验。试验结果表明,该文所提方法有效地提升了田路分割模型的准确性和性能。MOSMA-BDFRTS分割模型在10组高密度轨迹中的平均准确率相比网格搜索田路分割模型,粒子群田路分割模型分别提高了25和28个百分点;在10组低密度轨迹中分割的平均准确率分别提高了17和14个百分点。该研究可为田路分割技术提供合理的性能优化方案,也为农业机械运动轨迹分割技术的效率研究提供参考依据。     

大米色选中的光源选择与模式分类方法研究

目前,国内广泛使用的大米色选机一般用日光灯作为光源,光能不能长期稳定;当光能变化或更换待选大米种类时,需要工程师手动设置参数;各种杂质的分选效果也不一致.针对这些问题,采用稳定性与方向性更好的高亮度发光二极管(LED)代替日光灯管作为色选机光源,并对不同颜色的LED光源进行了比较.实验证明,在蓝色LED光源下可以一次性分检出各种异色粒和杂质,分选效果较好;同时,还在色选机中应用了根据含杂比自动调节动态阈值的方法,提高了色选机的自动化程度.     

制钵机构的动态仿真

利用Pro/E软件对无体钵制钵机的制钵机构进行了实体建模,并以其机构部件的实际连接为基础,对其进行装配。在设置了机构连接方式和运动方式的前提下,利用Pro/E的Mechanism模块对切钵刀和预压板工作过程中的位置、速度和加速度进行了仿真,进而分析了制钵机构工作过程中的运动特点,为机构参数优化提供了参考。     

单缸内燃机动平衡分析

针对单缸内燃机的曲柄连杆机构进行动力学分析，建立了单缸内燃机的两质点和三质点模型，推导出单缸内燃机不平衡惯性力和惯性力矩的数学模型。以某一具体的单缸内燃机为例进行了计算分析。     

汽车转弯制动工况轮胎垂直载荷仿真计算

在已有的轮胎力学模型的基础上,对汽车转弯制动工况车轮垂直载荷的变动情况作了深入的理论分析,并进一步建立了仿真模型。这为汽车在该工况以及更复杂工况下的动力学仿真分析奠定了理论基础,方便了以后的计算。     

气流一阶集中式排种系统中弯管的设计及试验分析

根据弯管压损理论选择设计了短半径弯管,并对其进行了相关试验.试验结果表明,长半径弯管的压损高于短半径弯管的压损,与最新研究理论相符;但是,使用长半径弯管时分配器的排量要大于使用短半径弯管时分配器的排量.同时,在试验中发现弯管与水平管的交接处附近产生物料沉积.     

龙滩水电站左岸拐弯坝段动力结构

基于线弹性三维有限元法，采用振型分解反应谱法，对龙滩水电站左岸拐弯坝段设小机组进水口方案和取消小机组方案分别进行了动力计算分析，研究了该坝段的位移和应力分布规律。结果表明:两种方案下的位移变化规律一致，总位移最大值出现在坝顶的同一位置；坝体主要截面的坝踵处出现了较大的拉应力，坝趾处也出现了不常规的应力集中现象，但拉应力区域都很小；各截面的最大压应力都在混凝土抗压强度之内；该坝段满足抗震要求。     

地下水浅埋区农田地下水动态模拟

在地下水浅埋区,农田地下水动态对降水、蒸发等气象因素很敏感,研究它们之间的关系对农田水管理具有重要意义。对湖北省荆州农业气象试验站1981~2005年和湖北省荆州市四湖工程管理局排灌试验站2000~2004年实测降水、蒸发、土壤水和地下水资料进行分析,建立2种数学模型以模拟不同季节地下水埋深随基本分析时段有效降水、蒸发等因素的变化情况。用后验差指标法检验模型的拟合程度,结果表明,所建立的2种模型都能较好地描述农田地下水动态受降水量、蒸发量等因素影响的变化趋势。     

基于ADAMS和MATLAB的整车半主动悬架联合仿真

选取捷达轿车为原型,用ADAMS/View模块建立了整车的动力学模型和国家C级仿真路面模型,测得了被动悬架的动力学参数;然后将此模型导入MATLAB,在MATLAB/Simulink模块里建立整车模型的控制规则并仿真。仿真结果表明,半主动悬架的确可以衰减车身的振动,进而提高了整车的乘坐舒适性。联合仿真的方法也为复杂动力学系统的仿真提供了一种新的途径。     

节水灌溉条件下宁夏银北灌区地下

根据灌区引水、排水、降水及蒸发等长观资料，分析讨论了宁夏银北引黄灌区大气降水、地表水、地下水相互转化规律及其时空分布状况。采用有限元法，建立了银北灌区地下水动态数值模型。在此基础上，研究了采取节水灌溉措施后，灌区地下水动态。首先按照优化后的灌区作物种植结构及相应的灌溉定额，反推灌区灌溉引水量。然后，通过相关分析，得到与灌溉引水量相对应的沟排量。最后，用反推所得数据及典型年份的降水和蒸发资料，进行了地下水动态趋势分析和数值模拟计算，给出了模型的预测结果，并将预测结果绘制成相应的地下水等水位线图。