基于CNC技术的农业旋耕机数字化控制系统研究

旋耕机是完成耕、整作业的农耕机械,具有很好碎土、整平的功能,可为播种提供良好的基础,在现代农业中应用广泛。农业旋耕机在作业中的重点是深度的控制,而CNC技术可以实现旋耕机-旋耕深度自主控制。工作时利用安装在机械上的计算机测定土壤情况,并将监测到的数据及时地反馈给计算机,经计算机分析后实时地调整液压悬挂机构,使其达到要求的耕地深度,完成耕整作业。试验表明:CNC技术控制的旋耕机可以达到耕耘深度的要求。     

数值迭代算法下的智能插秧机插秧路径规划

为实现智能插秧机的插秧路径规划,提出了基于数值迭代算法的智能插秧机插秧路径规划的方法。该路径规划系统的主要组成为传感器系统、电动方向盘、档位自动化安装系统和油门自动化安装系统。通过改进人工鱼群算法,包括引入禁忌表和公告牌,改进人工鱼觅食和聚群行为的方法,提高了算法的计算速度和精度。对路径规划系统进行试验,结果表明:算法运行速度快,可以较低成本遍历待插秧区域,能够满足插秧机的使用要求。     

水稻插秧机的研究与发展

介绍了国内外水稻插秧机的研究与发展过程,发展现状与新的应用,提出了实现插秧机机械化存在的问题及解决途径,通过对国内外插秧机研究过程的回顾,不难发现：在我国２０１０年全国实现水稻生产机械化的条件下,水稻秧机的研究又将充满生机与活力。     

自动插秧机协同化建模与PLC控制应用研究

针对自动插秧机的结构缺陷和作业效率较低的问题,基于PLC控制对自动插秧机的结构进行了协同化建模.自动插秧机的主要组成部分为辅助行走机构、液压升降系统、分插机构和自动导航系统等.通过对插秧机的分插机构进行建模,进行运动学、动力学和结构力学分析,使得分插机构能够满足设计要求,保证插秧机的总体水平和性能.试验结果表明:自动插...     

基于插秧机运动模型的DGPS野值剔除方法研究

DGPS定位系统在外界干扰的作用下会导致定位信息中含有野值。这些野值对插秧机的精准控制有很大的影响,必须对DGPS的野值进行处理。为此,提出了一种基于插秧机运动学模型的DGPS野值在线剔除方法。该方法根据插秧机的运动模型设定野值判定阈值,然后采用基于插秧机运动学模型进行推算的估计值对野值进行替换。试验结果表明该方法能够很好地剔除DGPS位置信息中的野值。     

基于MPC的插秧机路径跟踪控制算法研究

针对国内自动驾驶插秧机路径跟踪精度不高的现象,提出一种基于线性时变模型预测控制的路径跟踪方法。将建立的非线性插秧机运动学模型进行线性化和离散化处理,并基于此模型进行模型预测路径跟踪控制;建立以控制增量为状态量的目标函数;考虑系统控制量和控制增量的约束条件,将目标函数求解转为带约束的二次规划问题;采用内点法进行求解,将所得控制序列第一个元素作用于系统,并且不断重复以上过程实现最优控制。在MATLAB/Simulink环境下,搭建上述模型预测控制器系统仿真,并与路径跟踪效果良好的Stanley控制算法对比,结果表明,上述模型预测控制器优于Stanley控制算法。采用卫星信号接收机、电动方向盘和转角传感器,改造井关PZ60型插秧机,搭建插秧机自动驾驶试验平台,进行田间试验,试验结果表明,基于线性时变模型预测控制器能够使自动驾驶插秧机车速1 m/s时,有效进行路径跟踪,直线段跟踪误差最大2.02 cm,满足插秧机自动驾驶路径跟踪精度要求。     

基于计算机网络控制的插秧机自动路径规划研究

首先,对插秧机导航控制原理进行了分析,建立了插秧机行驶模型;然后,通过确定矩形地块边界、直线和转弯路径规划实现了基于计算机网络控制的插秧机自动路径规划系统。系统采用Ω式转弯式覆盖方法,可以较大程度提高作业覆盖率。试验结果表明：插秧机在进行直线行驶的路径和仿真路径一致,只有在转弯时才会出现较小偏差,证明控制系统能够满足实际应用需求。     

基于模型预测的插秧机路径跟踪控制算法

为了提高自动驾驶插秧机路径跟踪更高频的控制,本文提出一种基于模型预测的路径跟踪控制方法。以模型预测算法为基础设计自动驾驶控制器,通过简化农机车辆模型、线性化运动学方程、制定约束量,实现以当前状态量p=(x,y,θ)预测下一时刻的车辆状态,控制自动驾驶插秧机沿参考路径行走。通过在Matlab中建立仿真模型验证控制器的可行性,结果表明：直线路径跟踪横向偏差小于0.02m,航向偏差小于0.08°,曲线路径横向偏差平均值为0.022m、航向偏差平均值为0.699°,可用于实车试验。另外,以水稻插秧机为试验平台,通过设置不同车速验证算法的鲁棒性,直线路径跟踪平均横向、航向偏差分别为0.021m、6.187°,曲线路径跟踪平均横向、航向偏差分别为0.450m、10.107°,可满足自动驾驶插秧机路径跟踪精度及实时性需求,为农机路径跟踪控制研究提供了参考。     

手扶式插秧机经济效果与技术经济分析

为推动水稻机插工作的顺利开展,该文在对手扶式插秧机的经济效果和技术经济进行详细分析的基础上,提出应从秧盘制作规格化入手提高插秧机适用性,插秧机手要为插秧机配置专用的装载运输工具等建议。并得出插秧机故障率低、可靠性强,只要在制作秧盘环节按规格化的要求稍加注意,整地时提前做好安排,插秧机不论是栽插杂交水稻还是常规水稻都非常适应的结论。     

基于自适应深度学习的数控机床运行状态预测方法

针对机床状态动态标签及差异化分布数据下的预测适应性差与准确度低问题,结合时序特征关系和模型融合方法,建立自适应混合深度学习模型进行机床状态预测.首先,通过融合最小近邻分类器,设计一种基于权值累积的自适应更新法则,建立具有数据自适应性的状态预测模型.在此基础上,提出一种基于中心损失函数的特征距离度量优化策略,构建综合决策...     

数控机床常见电气故障及分析

数控机床是一种高度机电一体化的产品,技术先进、结构复杂,是现代生产中重要的加工设备。通过对数控机床常见电气故障进行分析,为维修或故障诊断提供参考,从而大大提高了设备检修的工作效率和质量。     

数控机床常见电气故障及分析

数控机床是一种高度机电一体化的产品,技术先进、结构复杂,是现代生产中重要的加工设备。通过对数控机床常见电气故障进行分析,为维修或故障诊断提供参考,从而大大提高了设备检修的工作效率和质量。     

浅谈数控机床翻新改造策略

针对目前数控设备存在的翻新改造问题,提出了翻新改造策略,确定了不同情况下的改造方案。为机床翻新改造的实施提供了保障。     

基于注意力机制的时空卷积数控机床热误差模型研究

为了提高数控机床热误差模型的精度与泛化性,提出了基于注意力机制的长短时记忆卷积神经网络(Long short term memory convolutional neural network based on attention mechanism, AM-CNN-LSTM)热误差模型。利用卷积神经网络提取高维数据空间状态特征的能力和长短时记忆网络提取长时间序列状态特征的能力,构建具有2个支路的热误差模型,分别提取特征后输入到注意力机制中进行特征重要性重构,建立原始数据与热误差的特征映射,最后通过全连接层进行热误差预测。采用G460L型数控机床进行实验数据采集,将不同季节采集到的温度数据和热误差作为模型输入,采用循环学习率与正则化优化方法对模型进行训练。与LSTM、ConvLSTM和CNN-LSTM热误差模型对比,结果表明,AM-CNN-LSTM模型对特征还原能力最强,残差波动范围最小,其残差范围较最大值下降62.09%,模型预测精度在2.4μm以内。     

数控机床故障分布的灰关联分析法

考虑截尾时间对数控机床可靠性的影响 ,提出引入故障总时间法计算故障时间。针对一批数据同时符合多种分布这一问题 ,提出采用灰关联分析方法计算试验数据与参考分布的关联度 ,根据关联度的大小 ,确定故障的最优分布模型。以 4台数控机床的现场截尾数据为例介绍运算过程 ,应用表明该方法简便易行 ,具有一定的工程应用价值。     

机电一体化在数控坡口机技术升级中的应用探究

数控坡口机是利用机电一体化技术对坡口机前端采集过来的坡口机序列进行自动的分析与处理。如今也广泛应用到了坡口机技术升级领域中,并逐渐综合了嵌入式技术、坡口机信息处理技术和无线通信技术等。随着这些技术的发展,坡口机技术升级技术也有了广阔的应用空间,文章结合数控坡口机技术,对该技术在现阶段我国坡口机技术升级领域的应用做出相关研究。     

基于环境温度模型库分段式加权的数控机床热误差建模

针对环境温度变化较大时常用的热误差模型预测精度低的问题,提出了一种基于环境温度的模型库分段式加权的热误差建模方法,以UPM120型数控铣床为实验对象,通过跨季度的7批次数据,完成了环境温度15～35℃的分段式加权模型建模和预测精度分析。结果表明,环境温度变化在5℃以内时,多元线性回归模型的预测精度优于BP神经网络模型、分布滞后模型、灰色理论模型和支持向量机模型,可以将其作为分段式加权模型库中的基础模型。当环境温度变化较小时,基于多元线性回归的分段式加权模型预测精度为1.39μm;当环境温度变化较大时,其预测精度为1.51μm,均远高于单一环境温度样本的回归模型、多环境温度样本的回归模型和泛化能力强的支持向量机模型的预测精度。     

基于冗余联动的六轴联动数控机床加工轨迹误差优化

针对数控机床实际加工轨迹与理论轨迹存在误差的现象,提出利用六轴联动数控机床冗余联动特点优化该误差的方法。建立了一类六轴联动数控机床的运动学模型,并研究了其冗余联动特点。根据刀具接触点运动规律,以冗余旋转联动轴的运动优化刀具中心点运动轨迹误差和刀具轴线转动轨迹误差,从而实现加工轨迹误差的优化。在实际六轴联动数控机床上进行了抛光加工实验,通过应用所提出的轨迹误差优化算法,减小了抛光过程中的加工轨迹误差,降低了工件表面粗糙度,且保证加工后表面具有较高的均匀一致性,提高了抛光表面质量,从而验证了所提出方法的有效性。     

一种铰接式玉米田间管理机的运动学与动力学分析

针对一种新型高地隙铰接式玉米田间管理机,为了确保该管理机具有良好的转向性能,对管理机的静态转向特性进行研究分析,建立了管理机静态转向的运动学模型及动力学模型。同时,运用MatLab对模型进行仿真求解,分析了管理机运动学与动力学特点,为以后管理机进一步的改进提供了理论基础。