基于虚拟仪器的汽车教学系统开发

从汽车专业教学和科研的需要出发,提出了以汽车电控发动机及自动变速器为研究对象,结合虚拟仪器技术进行汽车教学系统开发的方案。基于此方案,开发了一套具有对发动机及变速器各信号进行软硬件方面的检测,常见故障的设置,信号的模拟,波形的显示、存储、回现等功能的教学系统。本系统可明显提高教学效果和科研效率,有利于增强学生的实践能力。     

剪式座椅和前桥空气悬架匹配对拖拉机振动特性的影响

以常发CF700型拖拉机为研究对象,基于MATLAB/SIMULINK为研究平台,选用布置空气弹簧的剪式座椅悬架和前桥空气悬架,建立拖拉机系统的四自由度平面振动模型。通过仿真分析得到,拖拉机机身质心垂向加速度均方根值、俯仰角方向加速度均方根值、座椅垂向加速度均方根值以及前轮胎动载荷均方根值较无悬架拖拉机系统分别下降了16.92%、36.82%、32.71%和20.57%。在GB/T 10910-2004规定的100 m较平滑跑道上对样机进行振动测试并与同等条件下的仿真结果对比,结果表明平均误差率为11.37%,在可接受的范围内,仿真结果可以真实反映拖拉机的振动趋势。     

基于分形插值的三维路面重构与分析

原始精细的路面谱是研究车辆与路面耦合的重要基础,对车辆的通过性和噪声、振动及不平顺性NVH(noise,vibration and harshness)分析有重要的应用价值。为了构建与原始路面相同或相近的路面谱,利用非接触式激光路面不平度仪测量沥青路面、水泥路面、比利时路面和砂石路面的三维路面不平度;基于分形理论,采用迭代函数法重构这四种路面谱;结合路面不平度的统计特性评价指标和分形维数对四种路面的原始谱和重构谱进行评价。研究结果表明:重构前、后路面谱的平均值、标准差、峰度系数以及分形维数变化范围在±5%以内,除水泥路面的偏态系数变化范围均在±9%以内,重构路面谱与原始谱具有一致性;重构路面谱保持了原始路面的结构特性,并具有路面的细微结构。     

犁耕土壤表面的三维分形插值重构

利用非接触式激光地面不平度仪测量三维犁耕地面不平度,采用不同的剔除率,对剔除后的犁耕地面不平度数据进行了三维分形插值重构,使用统计特性参数及分形特性参数对原始测量的犁耕地面不平度与插值重构后的犁耕地面不平度进行对比分析。研究结果表明:在剔除率小于80%的前提下,使用三维分形插值方法可重构出三维犁耕土壤表面,真实表达了原始的三维犁耕表面;并可得出犁耕土壤不平度的纵向无标度区间为459 mm,横向无标度区间为23 mm。这对三维犁耕地面不平度的最小测量间距提供了理论依据,为三维犁耕地面不平度重构提供了实用方法。     

中国农业机械化现状与发展模式研究

通过农作物耕种收综合化水平、主要农作物全程机械化水平、作业各环节机械化水平及各省农作物耕种收综合机械化水平等方面分析我国农业机械化发展现状,指出制度体系不完善、农业机械保有量总体较低、农业机械技术质量与科研水平落后、土地资源集约化水平偏低及农业劳动人员作业素质偏低等问题是制约我国农业机械化发展的主要因素。研究基于政策、农民、土地、机械相协调的新型发展模式,指出土地适度集约化将是农业发展的趋势,新型职业农民的培育是农业机械化的根本,先进农业机械的研发是关键,而政策的引导将是发展农业机械化的重要推手。详细分析了政策支持、农民职业化、土地适度集约、农业机械技术提高等各要素的具体要求,并提出建设性意见。     

非接触式激光地面不平度仪的设计与试验

[目的]为获取地面不平度数据用来研究耕作地面的土壤风蚀情况、含水量情况、土壤与轮胎耦合情况,设计了一种非接触式测量仪器。[方法]仪器主要由运动测试台架、数据采集、虚拟控制3部分组成。采用基于激光三角测距原理的传感器进行距离测量,利用采集设备将数据传送至上位机显示、储存和处理。基于Lab VIEW软件创建虚拟操作平台,控制带有测量设备的运动测试台完成扫描定位,测量时根据不同要求改变1~100 mm不等的采样间隔。对测试仪进行了精度检验试验。[结果]试验结果表明:地面不平度仪的测试精度在±2 mm的精度范围内,试验测量数据均方根误差为0.16 mm,地面不平度仪能够准确测量不平度数据。对于测试得到的数据进行零均值化预处理,减小了测量不利因素带来的影响。[结论]非接触式地面不平度仪能够精确测量地面不平度数据,实现自动化测量,为进一步的理论研究提供测量基础。     

基于改进AFSA的路面不平度时域估测

为提高根据车辆动力学响应建立路面不平度时域模型的精度,对RBF神经网络的设计、输入神经网络的动力学响应参数和汽车车体测量点的位置进行了研究。基于拉格朗日第2方程建立了车身任意位置的5自由度振动模型,以滤波白噪声法建立的路面时域激励为车辆激励的输入和神经网络的理想输出,采用改进的人工鱼群算法(AFSA),针对车身测量点距质心的距离、待测量的动力学响应参数的类型和RBF神经网络的扩展系数建立了优化分析模型。提出了2种需测量的车辆动力学响应参数方案,以及各方案下车身测量点的具体位置。研究结果表明,2种方案的路面不平度时域激励估测精度均高于0.99。     

共轨柴油机测控实验教学系统的开发

将现有共轨柴油机上的传感器及执行器的信号作为信号源,设计相应的信号调理电路,通过数据采集卡将信号采集到计算机,利用LabVIEW编程实现基于虚拟仪器的实验教学系统软件平台的设计,实现了系统的登陆、主控模块、虚拟仪表、测试各种工况下发动机各信号波形或变化趋势、数据流分析、数据离线处理、系统帮助等功能.