作物行识别算法的虚拟试验方法

针对作物行识别算法的传统开发过程对田间作物生长周期依赖性较强，错过适当的田间图像采集时期将直接导致算法开发周期延长等问题，提出一种基于虚拟场景的作物行识别算法测试方法，即在虚拟环境下模拟农田作物行场景和图像采集系统，运用虚拟作物行图像测试作物行的识别算法。该方法在虚拟现实环境下建立作物行场景模型；提出一种融合建模法，根据作物和杂草的几何特征建立对应的三维几何模型；根据实际田间作物的空间分布特征，建立株距、行距可调的田间作物行模型；以Vega Prime为视景仿真工具，通过配置投影模式、渲染模式、视点位姿和图像采集规格，构建图像采集系统，输出作物行场景图像。以苗期棉花作物行为建模对象，对一种经过田间试验验证的双目视觉作物行识别算法进行测试试验。对比实际棉田图像对应的试验结果，同一作物行识别算法的识别正确率、偏差角和图像处理时间均相近。结果表明，本文建立的虚拟棉田作物行与实际棉田作物行场景相近，能够用于作物行识别算法的测试。     

丘陵山地拖拉机电液悬挂仿形控制系统研究

针对丘陵山地拖拉机作业地形复杂，传统电液悬挂控制系统地形适应性差的问题，设计了一套横向姿态可调的丘陵山地拖拉机电液悬挂仿形控制系统。根据丘陵山地拖拉机仿形控制作业需求，在传统悬挂结构基础上加装一个液压驱动旋转装置，设计了一种仿形悬挂机构，基于液压多点动力输出技术设计了带有负载反馈的闭心式液压控制系统，并提出了一种基于带死区的经典PID算法的控制方法。通过对阀控非对称液压缸工作原理的分析，建立了其数学模型并推导出仿形控制系统的传递函数，运用Matlab/Simulink建立了电液悬挂仿形控制系统的动力学模型并进行了仿真分析，仿真结果表明，系统在0°~11°阶跃信号的作用下，调整时间约为0.4s，几乎无超调，系统稳定后农机具横向倾角约为11.1°，稳态误差约为0.1°，仿真结果验证了该控制算法的有效性。通过对传统拖拉机的液压悬挂装置进行改装，将原来的手柄操纵式液压悬挂装置改装成带有虚拟终端的电液悬挂控制系统，搭建了仿形控制试验台并进行了室内台架试验，试验结果表明，系统调整时间约为2.2s，几乎无超调，系统稳定后农机具横向倾角约为11.2°，稳态误差约为0.2°，在系统允许误差（0.5°）范围内，试验结果验证了所设计的丘陵山地拖拉机电液悬挂仿形控制系统调节的快速性与稳定性，满足拖拉机等高线坡地作业需求。     

基于改进NSGA-Ⅱ算法的拖拉机传动系统匹配优化

为实现拖拉机动力传动系统的最优化匹配，提高整机动力性和燃油经济性，提出一种基于改进非支配排序遗传算法（Non dominated sorting genetic algorithm Ⅱ，NSGA-Ⅱ）的拖拉机传动系统匹配优化方法。该方法引入正态分布交叉算子，在保证解集质量的基础上，扩大空间搜索范围，同时加入差分进化变异算子，抽取其中的差分向量与NSGA-Ⅱ算法结合，从而避免算法陷入局部最优，改善种群分布性。随后，以变速箱各挡传动比为输入变量，以驱动功率损失率和比燃油消耗损失率均最低为优化目标，通过分析拖拉机设计理论车速、传动比公比、驱动附着力限制等约束条件，建立了变速箱传动比匹配优化模型，利用改进算法对拖拉机变速箱传动比进行优化，并与原NSGA-Ⅱ算法及加权遗传算法进行对比。分析结果表明，改进NSGA-Ⅱ算法求得的解集分布评价指标SP优于原NSGA-Ⅱ算法，表明Pareto最优解分布更均匀，且更接近测试函数的真实Pareto前沿。经本文算法优化后，理论上拖拉机驱动功率损失率和比燃油消耗损失率分别降低了41.62%和62.8%，运输挡头挡爬坡度可提高2.35%，整机综合性能得到明显改善，且优化效果均优于对比算法，验证了本文方法的有效性，可为拖拉机传动系统设计与优化提供一定参考。     

ITS中路侧停车管理系统方案的研究

针对目前我国城市中路侧停车管理模式，分析了路侧停车存在的必要性及当前管理中信息传递的不足，并分析了适应ITS(智能交通系统)发展的几种车位检测方法的优缺点，提出了一种比较先进而且经济实用的路侧停车管理系统方案，同时给出了系统构成及信息流向图。该方案把城市的路侧停车看成一个整体，并且可以和城市的停车诱导系统融为一体，对改善城市交通具有积极作用。     

激光控制平地系统设计与试验分析

开发了用于农田平地的激光接收与控制装置、液压调节装置、平地铲等。利用该系统与Trimble公司的激光控制平地系统进行了平地对比试验。试验结果表明，该系统工作性能稳定，与国产中等功率拖拉机液压动力输出匹配较好。     

拖拉机电液悬挂系统中CAN总线智能节点研究

针对用插装阀组成的拖拉机电液悬挂系统，给出了基于CAN总线的悬挂控制方案，主要包括悬挂子系统ECU、2个智能节点。智能节点的设计以LPC2119芯片为核心，具有硬件简单、封装小巧、软件模块化强的特点。试验表明，该节点能很好地满足悬挂系统的工作要求。     

新型拖拉机液压系统对拖拉机机体的振动冲击分析研究

主阀为锥阀结构的拖拉机液压系统能够改善其泄漏和能耗的问题,但同时也能对拖拉机机体产生一定的振动冲击,本文通过建立该系统的数学模型和仿真模型研究了该新型液压系统对拖拉机振动的影响程度。     

农业装备虚拟试验系统平台的建立

针对农业装备数字化设计技术研究的需求，利用虚拟现实场景建模工具MultiGen Creator 和实时场景驱动软件Vega Prime，结合VC++编程语言，开发出一套完整的农业装备虚拟试验系统平台。阐述了系统平台的软硬件组成、功能、结构以及系统的开发流程，对建模过程中运用到的方法、步骤和所涉及到的关键技术进行了研究，此外对Vega Prime应用中的关键技术和难点进行了探讨。测试试验表明，该系统平台运行稳定，具有可靠性和有效性。     

小型玉米收获机分禾与摘穗装置性能仿真

对某小型卧辊式玉米收获机分禾与摘穗装置进行了仿真分析.运用Pro/E建立了该机割台三维模型,运用ADAMS建立了其虚拟样机模型,进行了分禾器与玉米植株以及摘穗辊运动学和动力学性能仿真试验.试验结果表明:该机型分禾器形状和底面锥角设计存在一定缺陷,植株推倒严重,导致玉米秸秆不能正常喂入；同时给出了摘穗辊工作的最佳转速为800～1 000 r/min,最佳摘穗倾角为30°.     

面向对象技术在机械系统运动图一菜仿真中的应用

提出了用面向对象技术建立机械系统几何模型的方法。用这种方法建立的几何模型易于扩充，可以构造任意复杂的机械系统几何模型，而且具有高效、易实现等优点。