农田二氧化碳浓度梯度原位同步测量系统优化设计与试验

为准确测量农田近地层二氧化碳浓度梯度分布,降低人为测量所产生的干扰误差,设计了一种二氧化碳浓度梯度原位同步测量系统。该系统由机械采集模块和系统控制模块组成,机械采集模块负责采集气体,系统控制模块实现二氧化碳浓度的自动测量,测量系统在农田中自动进行二氧化碳浓度梯度分布的测量,并采用无线传输技术将测量数据发送至服务器。阐述了测量系统的总体结构以及各模块设计方法,运用Fluent软件模拟了二氧化碳测量的抽气过程,分析优化了测量管路间隔与抽气速度、管道直径的关系,并进行了测量系统室内标定和现场二氧化碳浓度测量试验。试验结果表明,该系统能够较好地测量农田二氧化碳浓度梯度的分布,测量误差不大于4.17%,实现了农田信息的自动获取,对二氧化碳碳汇信息计算具有重要意义。     

内孔珩磨尺寸在线气动测量系统

在分析内孔珩磨尺寸在线气动测量系统工作原理的基础上,给出了内孔珩磨尺寸在线气动测量系统的总体方案及主要功能模块构成.详细没计了系统的核心模块--气动测量模块,并进行了试验.试验分析结果表明该在线气动测量系统设计是可行的.     

基于ZigBee通信网络的农机作业监测系统设计

首先，介绍了ZigBee通信网络技术，并设计了系统总体设计方案；然后，分别从转速测量模块、振动信号采集模块和割台高度检测设计了系统硬件部分；最后，针对设备节点和协调器两部分设计了ZigBee无线网络传输软件，实现了农机作业监测系统。测试结果表明：系统能够正确采集农机作业参数并通过无线网络发送到云平台，证明系统的可靠性和可行性。     

增压器转速适应性测量方法

提出一种以采集卡为测量平台的增压器转速测量方法。系统以软件方式实现了随转速变化进行自适应调整的数字滤波，给出一种基于转速信号极值点的周期识别方法。分析和实验结果表明，该方法能够在增压器转速信号受外界干扰而偏离的情况下，在较宽的范围内实时测量增压器转速。     

基于微机并口中断方式的转速测量系统设计

设计了一种水力测功机转速微机测量系统，该系统使用微型PC机并口中断方式计数测最外部转速信号，为发动机转速及功率测试试验提供了一种新的方法及手段。     

卷盘式喷灌机水涡轮性能测试系统研究

为了测试卷盘式喷灌机水涡轮的水力性能,设计了基于MSP430F169单片机的测试系统。该系统分为水力参数测量模块、输出轴参数测量模块和制动器控制模块。其中,水力参数包括入口压力、出口压力和流量;输出轴参数包括转速、扭矩和轴功率;制动器控制模块控制磁粉制动器的输出扭矩。设计并研制了各个模块的软硬件,实现了对水力参数和输出轴参数的实时采集和显示。通过调节阀门和制动器输出扭矩,得到了在不同转速下水涡轮的性能参数,并对实验数据进行了误差分析。结果表明,该系统能对测试参数进行同步采集,测试精度较高,得到的试验数据为水涡轮的优化设计提供了依据。     

基于MC9S12DP256的发动机转速测量系统研究

设计了一种基于飞思卡尔MC9S12DP256单片机的发动机转速测量系统,给出了测量系统的实现技术和硬件结构,进行了软件程序设计,并讨论了转速测量数据的滤波方法。该系统在实际测量中取得了良好的效果,为发动机动力性能研究提供了重要的参考依据,有较强的实用性。     

基于数据采集卡的转速测量方法及实现

为了研究柴油机相继增压系统的性能,实现相继增压柴油机涡轮增压器超速保护,需要实时测量多个涡轮增压器的转速以及柴油机的转速。本文给出了一种基于微机和数据采集卡测量涡轮增压器转速、内燃机转速的方法及其算法实现。该速度测量方法的测速精度、测速个数能够满足相继增压柴油机速度测量要求。     

基于虚拟仪器技术的发动机转速测量系统的应用

基于虚拟仪器技术的发动机转速测量具有开发周期短、操作方便、性价比高、可扩展性强等特点,而且可以完善联网功能实现综合性检测。为此,组建了汽车发动机转速测量系统的硬件结构,研究了发动机转速测量原理,阐述了应用LabVIEW开发平台进行软件设计的基本方法。     

小型柴油机无外载测功的理探讨

在无外载测功原理基础上，设计了内燃机瞬时转速的测量装置，经小型单缸柴油机加速过程瞬时转速的测量与分析，确立了加速度谱与相应加速时间间隔的函数关系。采用平均加速扭矩法测量加速功率，可明显改善小型柴油机无外载测功精度。     

基于随机森林的玉米发育程度自动测量方法

为提高玉米果穗发育程度检测的自动化程度与精度,提出一种基于机器视觉技术的测量方法。在随机森林机器学习算法的基础上构造秃尖、干瘪和籽粒区域的识别模型。该模型由多个独立同分布的弱分类器构成,对输入的训练样本进行列和行两个方向上的随机采样。比较随机森林模型和决策树模型的分类效果可知随机森林模型有效避免了过拟合和局部收敛现象的产生,并具有良好的推广能力。为确定最优的弱分类器数目,选择弱分类器个数为训练样本数量的1/80、1/40、1/20、1/10、1/5、1/4时分别构建随机森林分类器。研究结果表明,当随机森林中弱分类器个数为训练样本数量的1/20时,模型的识别率与稳定性最好。然后,以最优的随机森林模型作为分类器构建玉米果穗不同发育程度自动检测方法。试验结果表明,各区域长度测量的准确性均在95%以上,测量速度可达30个/min以上。     

单片机在测量内燃机瞬时转速中的应用

随着内燃机应用的日益普及,对内燃机各种性能参数的测定显得尤其重要.瞬时转数测量能够快速检测出内燃机的多种性能,并具有简洁和价格低廉等特点,因而得到了极其广泛的应用.为此,从分析内燃机瞬时转速的测量原理入手,论述了内燃机瞬时转速的测量现状及存在的不足,并通过实验把AT89C51单片机应用于内燃机瞬时转速的测量中,实现了数据的存储与发送,满足了不同的瞬时转速的测量要求.     

深施型液肥对靶点施装置设计与试验

针对液肥穴深施机具存在施肥位置不准确等问题,结合机械结构设计和自动控制技术,设计了一种深施型液肥对靶点施装置,该装置包括液肥深施开沟器和液肥对靶点施控制系统。设计液肥深施开沟器,构建了开沟器与土壤间力学接触模型和土粒质点运动学模型,确定了开沟器结构参数,解析了扰土和回土原理,应用EDEM软件建立开沟器-土壤离散元仿真模型,验证了液肥深施开沟器结构可行性。以单片机为核心开发一种液肥对靶点施系统,光电传感器感知作物植株位置,测速模块实时监测装置作业速度,单片机结合作物植株位置信息和作业速度控制电磁阀启闭,实现液肥对靶点施作业。通过田间试验验证了装置作业性能,在作业速度为0.4～1.0m/s时,平均回土深度52.8mm,平均对靶率84.03%,装置回土性能和对靶喷肥性能稳定,满足液肥深施农艺要求。     

YZ4105柴油机机体温度场的测量和三维数值模拟

在测量YZ4105柴油机机体和冷却水温度的基础上,建立了机体和缸套耦合数学模型,确定了相应的边界条件,用有限元分析方法计算了机体和缸套的温度场。     

台架负载模拟控制方法研究

动态载荷负载模拟是室内台架测试的核心技术之一,也是评估试验台架综合性能重要途径。针对某一混动式汽车台架,以型号为C8051F120单片机所能达到的转速脉冲信号的测频精度为基础开展动态加载技术研究。在Matlab/Simulink中建立整车传动系动力学模型和台架系统模型;设计逆向模型控制的负载模拟方案和PI自适应卡尔曼滤波算法,并搭建相应的控制器模型来分析不同采样频率和测频精度对负载模拟的影响。仿真结果表明：低速段在采样频率100 Hz、测频精度0.001%未滤波下,电机最大加载扭矩误差为10%;高速段在采样频率100 Hz、测频精度0.001%滤波下,系统响应时间0.11 s,电机加载扭矩误差15%;加载系统能够平稳运行且可以达到动态加载目的,验证负载模拟算法的正确性。在得到正确的仿真结果后可轻松实现代码生成,从而为台架硬件在环试验提供参考。     

基于创业孵化区块链模型的农机数字化设计系统研究

近年来,为了提高农机产品的研发速度,提高产品的设计质量,农机产品的数字化设计被应用到了产品的研发过程中,并出现了农机数字化工厂.在农机数字化设计过程中,协同区块化分工不仅可提高设计效率,还可以降低设计成本,对提升农机新产品的设计能力具有重要的意义.为此,在农机数字化设计平台上引入了创业孵化区块链模型,并以播种机的区块化...     

基于ADAMS的内燃机瞬时转速动力学仿真研究

运用Pro/E建立了曲柄连杆机构的三维实体模型,基于ADAMS软件平台建立了曲轴连杆机构动力学仿真模型。对4DW93-84E3型柴油机进行了动力学仿真,在刚性曲轴模型的基础上,建立了瞬时转速分析模型。讨论了影响瞬时转速的关键因素,提出利用瞬时转速进行故障诊断的特征参数及判据,为深入研究瞬时转速在故障诊断中的应用提供了理论参考依据。     

玉米精量播种监测系统的设计与试验

针对玉米精播机作业时常会发生导种管堵塞、地轮排种轴机械传动系统故障及种箱排空造成的漏播等现象,基于单片机技术设计了一套玉米精量播种监测系统,包括整体结构与排种监测传感器电路,完成了相关参数设置。该系统实现了对玉米精播机的播种量、播种速度、播种面积、地轮转速、排种轴转速、种箱料位及机具升降状态等指标的实时监测和漏播故障诊断功能,支持对精播机作业数据远程实时监控管理功能。试验结果表明:玉米精量播种监测系统单粒测量精度约为98.8%,能够实现作业过程的实时监测及远程监管功能。     

基于双测速模式的玉米追肥机控制系统设计与试验

针对玉米追肥机北斗单点测速方式存在延时,造成测速准确性低的问题,提出了北斗单点测速与地轮测速相结合的双测速模式。搭建了玉米追肥机控制系统并开发配套控制界面,完成了双测速模式规则建立及控制器程序设计。重点对加减速过程判定与地轮稳定测速的速度范围进行了研究,试验确定了双测速模式切换条件,并验证了双测速模式的可行性。试验结果表明,地轮稳定测速的最大速度为6.0km/h,地轮测速队列长度N的最佳值为5,模式切换速度变异系数临界值为4.2%;3.5、5.5、6.0、8.0km/h 4种不同目标速度测速性能对比试验结果表明,双测速模式与北斗单点测速在加速阶段相对响应时间均值为1.6s,减速阶段均值为1.8s,实际施肥延时距离平均减小0.55m。田间施肥性能试验结果表明,双测速模式加速阶段速度切换造成的排肥转速差均值为1.5r/min,减速阶段排肥转速差在8.0km/h速度条件下最大,均值为7.1r/min。减速阶段控制结果表明,系统平均响应时间为1.3s,平均稳态误差均值为0.8r/min,系统平均超调量为8.7%。双测速模式切换准确率为100%,满足精准施肥的需要。     

蔬菜移栽机鸭嘴栽植器振动压实研究与试验

为解决在目前蔬菜移栽中鸭嘴栽植器入土时,由于土壤的压实度不够理想,苗穴易垮塌等问题,以土壤压实为研究对象,分析了振动压实机理,建立了土壤压实的动力学模型,通过偏心振动的方式设计了振动压实装置,振动频率通过调节电机转速来调节,振幅通过加减偏心块或者改变偏心块安装相位角来实现。针对试验用土进行了最佳压实含水率测定试验,在此含水率下通过多组试验测定了在不同振动频率、振幅、入土速度3个关键影响因素下的压实度。通过响应面法分析得出:振幅对于压实的影响最大,振动频率次之,入土速度影响最小,确定了在含水率27%、振动频率28Hz、振幅为1.35mm、入土速度为1500 mm/s下进行压实作业,此时在利于蔬菜生长的可压实度范围内取得最大的压实度值为64.73%,为蔬菜移栽机的研发提供了参考。