基于改进粒子群算法的小麦收割机路径优化控制研究

为了实现小麦收割机的路径优化控制,文章利用改进粒子群算法对其进行优化控制。首先,构建了小麦收割机调度优化模型;其次,构建了改进粒子群算法的基本模型;最后,对其进行了仿真分析,仿真结果表明,改进粒子群算法能优化小麦收割机的路径。     

基于PID可编程控制器的小麦收割机机械式自动变速箱档位控制设计研究

AMT作为自动变速器中的一种,具有结构简单、操纵方便、传动效率高、成本低等特点,在变速箱的设计中具有广泛的应用。为了提高小麦收割机的自动化程度和对不同收割作业环境的自适应能力,提升收割机的作业效率,本文在小麦收割机机械式自动变速箱档位的设计过程中提出了一种PID可编程控制算法,并结合遗传算法建立了PID控制器的数学模型,编制了PID控制程序。为了验证档位速比的可行性,将从最低到最高的6个档位的速比转换为喂入量,利用FLUENT软件对不同喂入量下的收割模块进行了数值仿真模拟计算,通过反复计算对档速比进行优化设计;最后将参数引入PID控制器的优化过程中,实现了变速箱档位的自动调节,为小麦收割机变速箱的设计提供较有价值的参考。     

图形学与人机交互下小麦收割机路径设计分析

为进一步提升小麦收割机作业路径识别与执行的精准度,结合图形学原理与人机交互技术,针对其路径跟踪系统进行了设计。以图形学技术下的小麦作物田间信息处理原理为基点,考虑田间垄距、垄台宽度及收割作业幅宽的因素,搭建小麦收割机路径控制模型,并设计了基于图形与人机交互下的小麦收割路径控制系统,将人机交互设计在控制系统的顶层决策板块,匹配智能通信、导航定位算法、电子控制单元及相应的I/O接口,执行机构将转向、行进、变速等动作在人机交互界面终端展示。路径规划跟踪试验结果表明:融入图形学与人机交互功能,整机的作业路径识别准确率可由86.60%提升至95.20%,系统路径指令执行率与系统稳定性均大于90%,满足农机作业控制要求,具有很好的推广价值。     

基于元胞自动机模型的未来共享收割机智能化模式

当农民没有能力购买农机时,租赁便成为农民满足农机需求的主要方式,而共享作为一种新兴经济模式引起了广泛关注,也在不断发挥着重要作用,将其应用在“三农”领域可弥补租赁模式的不足。为此,提出了一种基于元胞自动机模型的未来共享收割机智能化模式,并采用启发式和遗传算法对模型进行了优化,从而使模型对于农机的共享调度和路径规划更加智能化。为了验证方案的可行性,模拟收割机作业情景,采用元胞自动机模型对收割机的共享调度过程进行了仿真计算,结果表明:采用智能化共享模式可以有效缩短农机的作业时间和作业路径,提高了收割机的作业效率,实现了农机的智能化管理。     

自走式小麦联合收割机电气控制线路优化

为提升自走式小麦联合收割机的收割效率,在收割机结构组成与工作原理的基础上,对收割机的电气控制系统及相关线路展开优化分析。通过分析行走系统与收割装置等关键部件的工作特性,得出其传递函数及实现双闭环控制与调节的条件;采取行进速度智能精确控制,加入PID核心算法控制、辅助电气线路改进与控制、加入实时监测与准确报警装备等措施,实现整机的控制线路优化并通过试验进行验证。结果表明:经优化后的收割机主要性能指标均得到明显改善,尤其收割效率较优化前提高13%左右。电气控制线路优化具有一定的可行性,能够为小麦联合收割机的其他结构优化与改善提供参考。     

玉米收割机机械化作业对后茬小麦生长的影响研究

为探究玉米收割机机械化作业对后茬小麦生长的影响,以及整个过程是如何影响小麦生长的,笔者采用对比试验研究了玉米收割机机械化作业对后茬小麦生长的影响,并进行了一定的结果分析。结果发现,在玉米收割机机械化作业的一年内,实验区的小麦出苗率和产量都明显低于对照区。这表明,玉米收割机的机械化作业后会在各个方面,包括土地质量、秸秆遗留物等方面对小麦产生影响,从而导致小麦的产量降低。但是玉米秸秆的碎屑原则上应该在足够的时间后丰富土壤,增加土壤养料,帮助小麦生长。玉米收割机的机械化操作在短期内会对小麦的生长发育产生影响,也会在后期的秸秆中出现病虫害,因此必须采取支持性的生产管理措施。     

基于ANSYS的共振装置三维系统建模及优化设计

为提高小麦联合收割机的使用寿命、降低收割作业过程中产生的共振,基于ANSYS分析理论,对易产生共振的核心装置进行三维系统建模和优化设计。通过分析联合收割机工作机理及运动特点,根据机械振动理论和激振频率模型,利用UG软件,选取收割机的机架和收割系统作为研究对象,对其进行结构优化后得出三维系统物理模型,并导入ANSYS分析软件进行模态求解分析得出前4阶振型。从振型图可知:优化设计较好避开了共振点。振动试验结果表明:有限元计算的固有频率与振动试验值误差在±8%范围内,机架与割台质量分别降低15. 3%和8. 8%。由此验证了三维系统建模参数设计的合理性与可行性,从而为类似收割机的振动分析提供思路与参考。     

收割机搅龙五轴数控加工刀具路径规划——基于UG仿真和曲线插补

搅龙是收割机较为复杂的零部件,其加工质量影响到收割机进给系统的作业效率和作业质量。为了提高搅龙叶片的加工质量,降低加工误差,提出了一种基于UG仿真和曲线插补算法的五轴数控加工刀具优化算法。在UG仿真软件中建立了工件和刀具的基本模型,根据模型的特点选择了合适的加工环境和加工参数,采用NURBS插补算法,最后自动生成了刀具路径轨迹,并根据刀具路径轨迹进行了走刀仿真模拟,进一步对刀具路径进了优化。仿真实验结果表明:采用UG软件对五轴数控加工刀具路径进行优化后,其加工误差要明显的低于优化前的加工误差,从而验证了刀具路径优化算法的可靠性。     

传动带式无级变速在小麦收割机中的应用

近年来,传动带无级变速技术越来越广泛地应用于收割机领域,为收割机的传动装置发展提供了更多可供选择的空间。主要以小麦收割机为研究对象,对其中涉及的传动带无级变速进行分析和介绍。     

小麦收割机虚拟样机运动仿真研究——基于离散元虚拟现实技术

为了克服传统小麦收割机设计过程中反复试验-制造的长周期与低效率的缺点,且达到降低机械设计成本的目的,提出了一种基于离散元虚拟技术的小麦收割机虚拟样机设计方法,实现了小麦收割机的虚拟优化设计。采用Windows平台下VS2010集成了离散元仿真软件,并使用Open GL软件仿真实现了脱粒过程的三维显示,利用并行计算的方法对数据进行处理,最后通过保存三维输出结果,对脱粒的性能进行了数据统计和计算。虚拟仿真测试表明:所提出的小麦植株建模方法和收割机虚拟样机的性能仿真是可行的,通过颗粒捕捉仿真得到了麦粒的运动轨迹,并根据对脱粒的性能进行了统计,最终得到了小麦收割机脱粒的损失率、破碎率和脱净率,对现代化农机的设计制造具有重要的现实意义。     

基于量子遗传模糊神经网络的苹果果实识别

针对田间苹果采摘机器人视觉系统中彩色图像边界像素的模糊性和不确定性影响苹果果实识别精度和速度问题,提出了一种将量子遗传算法的全局搜索能力和模糊推理神经网络的自适应性相结合的算法来识别苹果果实。利用量子遗传算法对模糊神经网络的可调整参数初始值进行了全局优化,加快了网络学习速度,避免了传统BP误差反向传播学习算法易陷入局部极小值、迭代次数多等弊端。实验表明：该识别模型高速且稳定,鲁棒性好,对于果实本身颜色不均匀样本正确识别率为100%,对自然光照引起颜色不均匀样本正确识别率为96.86%,对邻接图像正确识别率为94.29%,对重叠图像正确识别率为92.31%。     

基于贪心遗传算法的穴盘苗补栽路径优化

温室育苗需要通过补苗移栽作业用健康钵苗替换穴盘内未发芽或劣质的钵苗,保证钵苗的质量。自动补苗移栽机可利用机器视觉获取穴盘苗健康信息,控制末端执行器抓取钵苗进行补苗作业,移栽效率高。穴盘内需补苗孔穴的位置具有随机性,对补栽路径进行规划,可进一步提高补栽效率。本文综合贪心算法和遗传算法的特性提出一种贪心遗传算法,在分段步长取8,优化代数取100时,可实现稀疏和密集穴盘的补栽路径优化,具有鲁棒性。贪心遗传算法所规划补苗路径长度与全遗传算法接近,均值差在443 mm以内;相比优化前的固定顺序法,贪心遗传算法路径长度可缩短33.8%~41.3%,缩短长度随空穴数量增加而加长;贪心遗传算法与全遗传算法规划补栽路径耗时分别为1.81 s和5.59 s。对比可知,贪心遗传算法更有利于自动移栽机输送单元和移栽单元间的动作衔接,可进一步提高自动移栽机效率。     

基于5G网络技术的智能收割通信系统优化

为进一步提升我国农作物收割机的智能化通信水平，全面提高其收割效率，融合当前引领先进的5G网络技术，针对智能收割机的通信系统进行了优化。以收割机主要结构组成与通信原理为切入点，以5G网络技术为支撑，结合智能收割机作业功能需求，设定智能精准收割和信息高速解码为分解因素，建立用于收割机智能通信的核心理论模型，通过核心软件模块优化与硬件适应配置形成高速率通信系统。同时，展开收割作业试验，结果表明：采用5G网络技术的收割机通信系统，通信准确率与通信速率分别相对提升了9.19%与9.98%,收割损失率降低了6.20%,体现了5G网络技术的应用优势。该智能收割机的综合收割效率提升至91.84%,优化效果明显，具有很好的推广价值。     

2014年谷物收割机技术升级将呈亮点

<正>2013年谷物收割机盘点据中国农机工业协会企业管理委员会统计,2013年收割机骨干企业工业增加值增长16.23%,高于农机工业行业增长速度。2013年骨干企业谷物联合收割机生产17.3万台,增幅21.74%。其中,轮式小麦机生产了45472台,同比增长38.07%,销售轮式小麦机44026台,产销率为96.8%。按行业俚语评价,去年是小麦机的一个"大年"。     

基于虚拟仿真技术的甘蔗收割机喂入装置研究

针对小型甘蔗收割机阻塞严重和机械效率低的问题,提出了收割机的优化方案,主要包括对喂入装置倾斜角度、刀片转速和收割机行进速度的优化。设计了喂入装置的参数尺寸,并使用UG6.0建立了优化后虚拟样机的三维模型,将模型导入到ADMAS软件中进行了运动学仿真,对3种优化项目进行正交仿真模拟实验,得到了3种优化项目对收割机收割效果的显著性影响结果。由显著性计算结果可以看出:只有一次的喂入率小于9 0%,最佳整秆率组合为A1 B2 C2,最低损失率和漏割率组合为A2 B1 C1和A1 B3 C3。对漏割率和损失率进行方差分析发现:A和B对漏割率的影响显著,C和B对损失率的影响显著,因此需要综合考虑这些因素,使收割机的收割效果达到最优。     

市场决胜岂止“大”

<正>近年,农机市场大型化趋势渐成潮流。值得注意的是,因盲目求大,忽视其市场阶段性需求特点,而导致品质下降、竞争力削弱的例子不胜枚举,市场竞争岂止"大",2014年第1季度小麦收割机市场需求及竞争态势诠释了这个判断。今年的小麦收割机市场似乎比往年来得更早些。往年一般4月、5月是小麦收割机市场的黄金销售期,而今年春节一过,市场需求就忙不迭地露出旺相,在其他市场平稳发展之际,小麦收割机市场首先热了起来。统计显示,第一季度,整体市场销售小麦收割机14 281台,同比增长8.2%。     

9GMC-100型牧草小麦收割机的设计分析

本文叙述了9GMC-100型牧草小麦收割机的主要结构及工作原理,所要达到的技术要求,主要技术参数的选择确定,并重点对功率消耗进行了计算分析,为合理选择配套动力确定了最佳方案,并通过田间性能试验测定,对牧草小麦收割机的使用效果进行了定性分析。     

基于遗传算法的离心泵叶片水力性能优化

建立了一种基于遗传算法的离心泵叶片型线水力性能优化方法.区别于传统优化方法,此方法通过CFD技术求解离心泵叶片的水力性能,以离心泵水力效率及理论扬程作为优化目标进行多目标优化.包含3个主要步骤: 基于蒙面法和三次B样条曲线的三维叶片型线参数化;基于NUMECA商用软件的计算域网格划分及流场求解;基于多目标遗传算法的全局优化.应用此方法对某单级单吸蜗壳离心泵水力性能进行了多目标优化,优化结果表明离心泵水力效率及理论扬程分别提高了0.35%和0.944%.     

篮球队员协作模式在多收割机械协同作业中的应用

在篮球比赛时,为了使队员的协作模式达到最佳,可以采用相关算法对协作时最佳的投篮地点进行选择。在农忙时节多收割机机械协同作业时,如果每台收割机的搜索路径不佳,则会造成收割机在作业时具有很多空行非作业时间,造成了资源的浪费,降低了作业效率。为了解决这个问题,将篮球队员协作模式引入到了多收割机编队的协同作业算法中,并提出了多路径蚁群搜索算法。最后,对算法进行了验证,试验结果表明:将篮球协作模式的多路径蚁群搜索算法引入到收割机路径搜索中,不仅可以实现最优路径的快速搜索,而且可以实现多收割机等长度路径搜索,使多台收割机路径最短并保持距离相同或者接近,从而保证了多台收割机同时作业时的作业效率最高,为多收割机编队协同作业的研究提供了较有价值的参考。     

销量超2万台雷沃谷神GE50型小麦机火爆热销

<正>记者日前从福田雷沃国际重工股份有限公司(以下简称福田雷沃重工)了解到,进入2014年以来,雷沃谷神GE50型小麦收割机一直保持着强劲的畅销势头。截至4月20日,雷沃谷神小麦收割机已实现用户提机20 000台,还有5 000多名定机用户等待提机,雷沃谷神小麦收割机销售总量已累计突破25 000台,较2013年同期增长22%,其中,雷沃谷神GE50型小麦收割机贡献率超过90%,显然成为一款行业"明星产品"。雷沃谷神GE50型小麦收割机为何如此受欢迎?记者带着一些疑问跟正在河南驻马店农机公司选购雷沃谷神GE50型小麦收割机的用户聊了起来。"师傅,您为什么只认准雷