STFZ-3000W型投饲机气流流场分析

我国是世界上第一水产养殖大国,养殖水面达474.7万公顷。目前市场上出现的鱼塘投饲机械以小青青牌STFZ-3000W投饲机为例的新型机械,问世较迟,标定参数多为经验参数,难以正确描述投饲机械的特性特点,此外,投饲机还有投饲不均匀等诸多问题有待解决。笔者主要利用常见CFD软件ANSYS对STFZ-3000W型投饲机工作时产生的流场进行模拟,再用实验进行验证,得到其流场的分布规律,为提高投饲机抛撒效率做好前期准备。     

STFZ-3000W型投饲机投饲性能分析

随着农业机械的不断发展,鱼塘饲养也开始趋于自动化,鱼塘投饲机械也开始被广泛应用于鱼塘饲养。目前市场上的鱼塘投饲机械多为新型机械,例如小青青牌STFZ-3000W型投饲机。由于此产品是近些年开发生产的,标定参数多为经验参数,还不能够准确的描述投饲机械的特性参数。此外,该投饲机还存在投饲不均匀、饲料破碎率高、利用率低、抛洒半径不够等问题,有待我们解决并进一步提高。本文主要根据投饲机工作时饲料的投饲情况来分析其性能,为今后改变实验设备的参数来提高投饲的效率作参考。     

基于物联网技术的高效投饲技术与装备的应用开发

针对我国大面积养殖水面的投饲作业存在的问题,提出应用负压进行饲料气力输送及抛洒工艺来代替现有的投饲机工作方式,并对风盘与电机的功率匹配进行合理设计,实现饲料远距离输送和360°大面积抛洒、投喂远程控制、大料仓物料余量的远程监测和故障实时报警,以降低劳动强度,节约成本。     

锂电池驱动拖拉机动力系统优化与设计

针对传统拖拉机动力系统采用燃油作为主要的能量供应且动力不足的问题,基于动力锂电池对拖拉机的动力系统进行了设计和优化。动力系统以锂电池作为驱动,主要包括电池管理系统、控制器及变速系统等。通过对拖拉机动力系统的内部锂电池进行建模和分析,并计算锂电池的荷电状态,以预测拖拉机的动力特性。对拖拉机的动力系统进行试验,结果表明:该动力系统可以满足拖拉机的使用要求。     

风送式投饲机工作原理及使用维护方法

分析了风送式投饲机的结构及工作原理,并结合工作实际介绍了机具使用与维护方法.     

基于扩展卡尔曼滤波的锂电池SOC估计

锂电池荷电状态用来描述电池剩余电量的多少,是电池管理系统中的核心参数。电池循环次数、瞬间大电流以及温度等因素都会使电池特性发生变化。针对动力电池这一动态非线性系统,在二阶RC电池等效模型中增加了表征温度效应的等效电阻,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的锂电池荷电状态估计算法。该算法通过构建状态方程和量测方程,经历预测、修正和估算3阶段,实现了对锂电池的荷电状态的估算。     

基于PLC的自巡航虾塘投饲机研究

为了解决虾塘人工投饲劳动强度大、操作不便、饲料利用率低等问题,进行自巡航虾塘投饲机的研究,设计了一种自带传感器的船只。船体采用传统结构,导向装置由两个可实现正反转的螺旋桨推进器构成,分别放置在船头和船尾,可确保小船船身与河岸接近于平行行驶。控制系统采用的是S7-200PLC小型程序控制器,可按照设定的指令配合小船船身上安装的超声波传感器,实现控制投饲机与池塘堤岸始终保持一定距离循环行驶。减速电机带动下料机构工作。实验表明,该投饲机结构简单、易于组装、运行稳定,监控系统故障率低,安全可靠。     

基于EDEM-Fluent的气动式鱼塘投饲机性能优化

为提高气动式鱼塘投饲机抛料均匀性,提高饲料利用率,利用EDEM-Fluent耦合方法对投饲机抛料过程进行性能分析和数值模拟,研究造成抛料分布不均匀的主要原因,并对投饲机结构进行优化改进。在此基础上设计三元二次回归正交旋转组合试验,研究设计参数外腔体半径R_o、外腔体高度h_o、导流板圆心角α等对抛料均匀性的影响,建立饲料颗粒周向分布变异系数C_v与因素R_o、h_o、α之间的二次多元回归模型并解析,确定最优设计参数组合并进行场地验证试验。结果表明,各因素对周向分布变异系数的影响程度由大到小为:导流板圆心角α、外腔体半径R_o、外腔体高度h_o,当R_o取77.00 mm、h_o为85.40 mm、α为93.20°时C_v最小,其理论结果为14.13%,验证试验结果为15.08%,与模型理论值相吻合,与未优化前相比C_v降低50.50个百分点。表明基于EDEM-Fluent耦合方法进行气动式投饲机抛料性能参数优化改进是可行的。     

用于水产养殖的微孔增氧投饲设备的开发

水体溶氧对鱼的摄食影响明显,高溶氧可大大提高鱼的食料速度及食料量;而投饲机的投料量及投料范围不仅影响到鱼的食料速度还影响其投料区域的溶氧量。本文介绍一种将风送投饲技术与微孔增氧技术有效结合的微孔增氧投饲设备,以此解决水产养殖喂养过程投料量低、范围小、水中溶氧降低的问题。     

基于TRIZ理论的自走式青饲机喂入液压反转机构设计

针对目前青饲料收获过程存在因切割不畅导致的喂入堵塞以及收获效率低的问题，应用TRIZ理论对自走式青饲机喂入部分进行创新设计研究。最终设计出一种结构合理、操作方便的青饲机喂入液压反转机构，解决了喂入堵塞问题，提高了工作效率。      

基于Lab VIEW的苗盘输送控制系统设计

针对半自动移栽机移栽效率低的问题,设计开发了自动送盘系统。针对取苗机构位置固定,每次夹取1株钵苗的取苗方式,通过控制苗盘的横向和纵向间歇移动,实现钵苗逐个自动喂入,从而实现自动取苗。系统采用PC机作为上位机,由Lab VIEW构建控制系统操作界面;单片机作为下位机,接受传感器的检测信号和上位机发送的指令信号。试验验证表明:系统可以实时监测苗盘的运动位置和取苗工作状态,实现苗盘运动和机械手取苗的配合。     

玉米种子实时检测分选装置设计与试验

针对我国玉米种子人工分选效率低、错分率高、缺少自动检测分选装置等问题,设计了一种玉米种子实时检测分选装置。该装置由进料单元、检测单元、分选单元和控制系统组成。下位机采用MSP430,与上位机实时通信,并控制分选执行机构,上位机采用Matlab 2014b软件对玉米种子图像进行实时处理,并输出识别结果。为了便于采集玉米种子图像,设计了种子分离机构。根据霉变玉米种子与正常玉米种子表面颜色的差异,设计了一种基于HSV颜色空间划分的玉米种子识别算法,并提出了一种玉米种子排序策略,实现了玉米种子的精确分选。该装置对单幅图像的采集和处理时间约为0.7 s,分选速率最高为680粒/min,霉变玉米种子识别准确率为100%,裝置总体分选准确率不低于94%。该装置实现了从玉米种子进料到分选的全自动化,能够对霉变玉米种子进行实时检测和分选。     

一种锂离子电池的检测分选系统

基于目前锂离子电池检测分选的状况及组合电池需求的迅速增长,介绍了锂离子电池的检测分选系统,该系统实现了锂电池分选的可视化、自动化控制,提高了分选的效率和精度,分选出的锂离子电池无需其他检测,即可直接用于组合电池,这样既可保证产品质量,又可大大节省人力物力,具有一定的实用价值。     

一种改进的双能量源电动汽车功率分配策略

以并联式双能量源(锂电池组&超级电容)纯电动汽车为研究对象,提出一种改进的功率分配策略。这种功率分配策略在模糊控制的基础上增加深度神经网络训练过程,以获得更精确的功率分配因子。通过整车模型构建、功率分配模型构建、功率分配策略制定、仿真验证结果分析后得出结论:与电量消耗功率分配策略相比,这种改进的功率分配策略能优化锂电池组和超级电容二者之间的功率分流,限制锂电池组充放电的峰值电流,延长复合储能系统的工作寿命,提升动力系统的工作效率。     

基于加速度传感器的本交笼种鸡个体行为监测与识别

为了监测种鸡行为、了解鸡群的健康状况,实现本交笼养下种鸡个体行为的自动识别,设计了一种基于九轴加速度传感器和蓝牙无线传输的本交笼种鸡个体行为实时监测系统。采用小波sym降噪对原始数据预处理,根据不同行为的加速度曲线波动性提取加速度数据特征值,利用K-means聚类算法对行为特征进行识别,得到稳定的聚类中心;进行了加速度传感器读写距离测试和以充电宝、锂电池作为供电设备的供电情况对比;同时利用视频监控验证种鸡的5种行为。结果表明,该系统能够快速且连续不间断地采集本交笼种鸡个体行为信息,准确识别种鸡个体的多种行为,采食行为平均识别精度为94.31%,饮水行为平均识别精度为92.53%,打斗行为平均识别精度为84.03%,交配行为平均识别精度为72.00%,振翅行为平均识别精度为9231%。本研究有助于无损、快速识别种鸡个体行为,为本交笼养模式配套设施设备优化设计和高效管理提供科学依据。     

电动汽车用锂离子电池荷电状态的卡尔曼滤波算法

在考虑电动汽车蓄电池在使用过程表现的高度非线性基础上,分析了影响电池荷电状态的主要因素及其处理方法,建立了改进的二阶线性化电路模型,采用KALMAN滤波法与安时计量法的组合算法来精确估算电池荷电状态,通过Matlab/Simulink仿真,验证该方法的可行性及准确性。     

基于GIS和GPS的采棉机跨区作业调度与服务系统设计

精细农业是21世纪农业发展的主要方向,随着农业机械化的深入发展,农机规模作业和跨区域作业已成为趋势。为此,针对兵团棉花机械收获实际,将GPS与GIS技术相结合,设计了一套采棉机实时监控、调度与服务系统。该系统可实现在遥感影像地图上实时显示采棉机的位置,对采棉机作业进行监控,辅助农机管理人员科学有效地对采棉机进行调度和管理,从而提高采棉机的作业效率和机采棉公司的经济效益。     

农机远程智能管理平台研发及其应用

本研究针对农机管理实时数据少、农机实时作业监管困难、服务信息不对称等问题,首先提出专业化远程管理平台设计时应具有五大原则：专业化、标准化、云平台、模块化以及开放性。基于这些原则,本研究设计了基于大田作业智能传感技术、物联网技术、定位技术、遥感技术和地理信息系统的可定制化的通用农机远程智能管理平台。平台分别为各级政府管理部门、农机合作社、农机手、农户设计并实现了基于WebGIS 的农机信息库及农机位置服务、农机作业实时监测与管理、农田基础信息管理、田间作物基本信息管理、农机调度管理、农机补贴管理、农机作业订单管理等多个实用模块。研究着重分析了在当前的技术背景下,平台部分关键技术的实现方法,包括采用低精度GNSS定位系统前提下的作业面积的计算方法、GNSS定位数据处理过程中的数据问题分析、农机调度算法、作业传感器信息的集成等,并提出了以地块为核心的管理平台建设思路;同时提出农机作业管理平台将逐步从简单作业管理转向大田农机综合管理。本平台对同类型管理平台的研发具有一定的参考与借鉴作用。     

基于Arduino的简易水情检测系统设计与试验

水的pH值、水位等水情是影响农作物生长的重要因素。简易水情检测系统可以有效地实现对水位及pH值的实时检测,且测量精度高、成本低廉。系统由电源模块、主控模块、传感器模块、显示模块和电压检测模块5部分组成。该系统基于Arduino板控制,利用干电池或USB接口对系统进行供电,通过传感器模块将pH值和水位信号传递给Arduino板进行信号处理。系统通过电压检测模块测量输出电压,方便使用与及时调控。