基于QBP-PID的履带式作业机全向调平控制研究

针对丘陵山区农业机械作业时的机身倾角变化大、工作品质和作业安全性差等问题,以履带式作业机为研究对象,设计了一种基于“3层车架”的液压全向调平系统,并提出了复合Q学习-BP神经网络-PID(QBP-PID)的全向调平控制策略。首先,给出了全向调平整机结构方案和工作原理,在此基础上,建立了包含全向调平系统的履带式作业机整机动力学模型。然后,针对PID控制参数难以整定的问题,通过BP神经网络对PID控制参数进行实时更新,并引入Q学习算法对神经网络连接权值进行在线更新,建立了全向调平复合QBP-PID控制器。仿真结果表明,QBP-PID控制下,20°横向调平时间为2.8 s, 25°纵向调平时间为3.2 s,相较于PID与BP-PID控制,减小了调平时间,并且未出现超调量。最后,进行横坡路面和纵坡路面的整机试验,与仿真结果相比,横向和纵向调平时间误差为0.6 s和0.4 s,且平地路面机身倾角小于1.5°,满足丘陵山区农业机械调平性能需求。     

农田平地机激光发射平台调平控制系统设计

为使农田平地机双源激光定位系统的激光发射平台检测数据更精确、调平实时性更好,设计了激光发射平台自动调平控制系统。该系统采用三脚支撑的平台支撑方式,利用倾角传感器检测平台的倾斜度,通过步进电机驱动平台3条支腿伸缩从而实现平台调平。通过加入倾角传感器数据处理算法和基于RBF神经网络的智能PID控制算法,激光发射平台检测的数据更精确,能满足双激光源定位系统的要求,使农田平地机平地作业更精确。     

基于PLC的番茄收获机电液调平系统设计

电液调平系统是番茄收获机正常运行的核心,其优良性直接决定机器割台刀具和动力链的机械磨损率,同时对色选系统的效果也有较大影响。通过分析机器倾斜角范围,确定系统作业环境压力,设计和研究出了基于PLC的电液调平系统。采用PLC和电液控制技术,利用AMESim软件进行仿真实验,对该系统的可行性和可靠性进行了验证,结果表明:系统运行稳定,调平时间短,完全满足系统设计要求,实际应用前景比较广泛。     

激光机械在土地平整中的应用与探讨

激光技术应用范围很广，现已广泛地应用在农业、军事、医疗等方面。而在我国，激光机械运用在土地平整中仍属空白。为了让国内同行更好地了解激光机械，本文阐述了利用激光机械在土地平整的应用与探讨。激光机械平整农田土地与一般的农业机械，如推土机、铲运机平地的根本区别在于使用了激光技术指导平地。激光发射机和激光平地机互相配合使用。经实践证明，使用激光机械先进可靠，省汕省时，平地精度高，工作效率高，是一种适应性很强的平地机械。我国幅员辽阔，有华北、东北等大平原及众多的丘陵盆地，都适宜使用激光技术指导平整个地，特…     

温室电动旋平机控制系统研究

针对温室土地粗放性耕作、耗时费力和污染等问题,设计了高效、无污染的温室电动旋平机。该机将激光扫平技术、旋耕技术、调平技术和蓄电池直流驱动技术有机结合,实现了温室地表旋松与平整。利用电推杆正反向独立调平,试验表明:该机旋平精度高,可满足温室土地平整要求。     

农机具自动调平现状及趋势分析

针对目前我国农机具作业地形的多样性与复杂性,讨论自动调平技术在农机具作业过程中的重要作用,介绍国内外自动调平技术的发展进程及在农机具方面的应用,就硬件与软件包括检测装置、控制器、执行机构、控制策略及控制算法五方面分析自动调平技术在多种机具的应用效果,总结由软、硬件差异对自动调平结果的影响,最后指出自动调平将会向更精准、更智能、更迅速的方向发展。     

基于Matlab/Simulink的调平系统动力学建模与仿真

针对目前丘陵山地地区作业机械调平效果差,作业效率低等问题,对果园作业平台调平控制系统进行动力学分析,从数学模型的角度建立调平系统微分方程,通过Matlab/Simulink搭建仿真模型,运用龙格库塔法求解作业平台输出角度与输入电流之间的关系。从仿真结果可以看出,输出角度可以很好地跟踪输入电流,证明建立的调平控制系统数学模型的正确性。     

果园升降平台自动调平控制系统设计

针对目前丘陵山区果园作业生产中采摘、运输等升降平台通过性不强、调平不稳定等问题,设计一种自动调平果园作业升降平台调平控制系统。设计平地作业和坡地作业两种工作模式,平地作业时升降平台利用自身平行四边形结构实现升降平台平稳升降;坡地作业时机器通过两级调平模式实现精准调平;通过仿真分析确定一级调平误差为2°以内,为二级调平设定界限。根据升降平台几何结构关系,通过位移传感器测量调平油缸伸长量实时调整升降平台倾斜度实现一级调平;调平误差达到二级调平允许范围内利用角度传感器通过模糊PID控制系统进行二次调平实现精准调平。对试验台进行调平性能测试,试验结果表明:在不同负载和爬坡角度下升降平台一级调平误差均在2°以内,经过二次调平以后升降平台最终误差在0.5°以内,调平响应快,调平性能好,操控简便,适合丘陵山区果园作业环境。     

基于主动悬挂的车载稳定平台调平系统设计与试验

针对刚性支腿调平装置灵活性差、调平耗时长等问题,设计了一种基于主动悬挂的车载稳定平台调平系统,该系统主要包括三轴六轮车辆底盘、惯性测量单元、控制系统和液压系统。通过悬架互联方式将悬挂作动油缸对车载稳定平台的六点支撑结构等效转换为三点支撑结构,采用“中心不动”调平算法对三支撑点高度进行调节,从而实现对车载稳定平台的调平控制。为验证所设计调平系统的可行性,试制了车载稳定平台样机,并进行了驻车调平和行车调平试验。驻车调平试验包括基于本文设计的调平系统调平试验和基于样机自带的刚性支腿调平装置的调平试验,行车调平试验包括过单边桥调平试验和过双边桥调平试验。结果表明,在驻车调平试验中,采用本文设计的基于主动悬挂的调平系统进行调平,平台俯仰角由2.5°调至水平状态约需5.5s,调平精度为0.1°,相比刚性支腿调平装置,在调平速度和调平精度方面具有明显优势;在行车调平试验中,过单边桥调平时,平台侧倾角最大误差为0.58°,过双边桥调平时,平台俯仰角最大误差为0.55°,行车调平过程中平台倾角变化误差较小,可基本满足实际使用要求。所设计的基于主动悬挂的车载稳定平台调平系统不仅能保证车载稳定平台驻车调平时的调平速度和调平精度,而且能实现在行车过程中边行走、边调平的功能。     

基于单片机的农药喷洒机械自动调平系统设计

设计一套基于单片机STC89C51的农药喷洒机械自动调平控制系统,使安装在机械车上的农药喷洒装置在不平整的农田或山地作业时,始终能水平地喷洒农药。系统采用倾角传感器进行倾斜检测,再经单片机控制电路,最终由三位四通电磁换向阀控制液压缸完成自动调平。该系统对提高农药的利用率、降低农作物生产成本起着积极地推动作用。     

关于数控机床的精度检测的探讨

现代数控机床集合了电子计算机、伺服系统、自动控制系统、精密测量系统及新型机构等先进技术,能够加工形状复杂、精密、小批量零件,并且具有加工精度高、生产效率高、适应性强等特点.随着我国制造业的快速发展,数控机床在机械制造业已得到广泛应用,且对数控机床的精度要求也越来越高.如何检测数控机床的精度,正成为各行业用户在验收与维护数控机床时非常关注的问题.     

毒饵喷撒机的改进设计与试验研究

草原毒饵喷撒机在灭鼠作业中,经常会出现排毒饵器堵塞及毒饵喷撒分布不均匀的现象。如果此问题不能及时解决,就会严重影响毒饵喷撒机灭鼠的效果和效率。为了提高毒饵喷撒机的灭鼠性能,在原毒饵喷撒机相关研究的基础上,设计了一种排毒饵器排毒饵的自动控制系统和摆动机构摆动频率调节装置,根据风机的转速控制排毒饵器是否排毒饵,根据毒饵喷撒机前进速度调节喷筒摆动的频率。同时,通过试验得到一组最佳的毒饵喷撒机作业性能参数,使毒饵喷撒机在草原灭鼠作业过程中不出现排毒饵器堵塞且使喷撒毒饵均匀,达到最佳的使用效果。     

地面机器系统的研究现状及展望

回顾了国际地面力学学科发展情况、国际地面车辆系统学会的成立及发展情况,以及中国的地面机器系统学科从１９５１年开始至今的研究情况及研究成果。阐述了地面力学学科的研究内容以及对农林业、工业、国防、交通等领域所起的巨大作用。文中还介绍了Ｂｅｋｋｅｒ等人对地面力学学科所作的贡献,讨论了地面车辆系统今后的发展方向。     

冷却液温度对发动机性能和传热的影响研究

研究了发动机冷却液温度对发动机性能及发动机冷却液传热量的影响,为发动机冷却系统及发动机匹配的整机的冷却系统的优化提供技术支持。     

复杂机械产品系统差异性分析度量方法

基于相似性科学和复杂系统理论,研究了复杂机械产品系统差异性分析原理,提出了以相似佳度量为基础的零部件单元和复杂机械产品系统的差异性度量方法.数值计算结果表明了差异性度量方法的有效性,从而为复杂机械产品系统差异性度量提供新的理论与方法.     

新型滚刀式棉秸秆粉碎回收机的研制

根据目前棉秸秆粉碎机功耗高、粉尘较大及棉秸秆回收能力差等缺点,设计了一种新型滚刀式棉秸秆粉碎回收机。同时,重点介绍了滚刀式棉秸秆粉碎回收机主要结构和工作原理,对其关键部件切碎装置以及输送装置进行了设计计算,确定了主要的参数。该机结构紧凑,功耗低,可以一次性的完成棉秸秆的粉碎及回收作业,为充分利用开发棉秸秆资源提供了一种新的机型。     

播种机自动控制系统的设计——基于模糊自动控制和反馈调节

播种机是农业生产过程中最常用作业机械之一,目前大部分采用了机械式或者液压式控制系统,其控制效率和控制准确性较低。为了提高播种机自动化作业的控制效率和准确性,将模糊自动控制和PID反馈调节系统引入到了播种机的控制系统中,实现了播种机速度和转向的自动反馈调节功能,并初步进行了播种机无人化作业的试验测试。结果表明:采用模糊自动控制和PID反馈调节系统可以有效地提高播种机转向和速度控制的响应速度,控制精度较高,为播种机无人化作业的研究提供了重要参考。     

茶鲜叶铡碎机的设计研究

针对我国机采后茶鲜叶难以用人畜力以及常规机械切碎加工的生产实际,研制了茶鲜叶铡碎机;同时,介绍了整机的结构、工作原理和主要技术参数,并完成了主要工作部件设计。通过生产试验表明:该机切碎合格率为98%,生产率为3～4.5t/h,单位能耗为0.52kW.h/t,各项技术指标均达到了茶鲜叶机械化切碎加工技术要求。     

机群智能化工程机械体系结构和关键技术

研究分析了机群智能化工程机械技术。指出国内可首先研究由混凝土拌和站、自卸车、摊铺机、压路机和装载机等智能化工程机械组成的道路施工机群。就机群智能化工程机械技术体系应包括的机群的优化与调度、机群智能化中单机的共性关键技术、施工机群中的单机关键技术3个方面,分别提出了结构框架。     

三坐标自由曲面精加工中的步进优化方法

由于自由曲面的几何复杂性,所以自由曲面相对来说较难加工。工作主要集中在对于精加工操作的刀位轨迹的步距进行优化。给定任意的自由曲面,并且生成了加工的G＆M机器代码,在三坐标数控机床上利用球头铣刀进行曲面加工。在偏置曲面上产生刀具路径规划。考虑到曲面的强度和单一性因素,所以生成等间隔平面往复式刀具路径。所产生的刀具路径要符合在给定的曲面上所规定的误差。输入的是.prt格式的曲面实体模型,输出的是包含加工代码的.txt文件。最后将给出实例用来证明本算法的有效性。