水田除草关键部件扭矩测试试验研究

苗间除草装置是水田除草机的核心部件,其工作时的功率消耗为该机具总功消耗的主要部分.利用自制扭矩传感器测取除草机工作过程中除草刀轴上产生的扭矩.选取影响除草机功率消耗的刀盘转速、机具前进速度、除草作业深度三因素为试验因子,采用二次正交旋转设计方法进行试验研究.运用minitab15.1软件处理扭矩测试结果,根据田间试验分析,得出苗间除草刀在最佳工作状况下产生的扭矩值,该数值可为机具关键部件可靠性分析和寿命估算等提供重要的理论参考     

伺服控制系统跟踪任意输入函数的研究

为了使设计指标能保证伺服控制系统准确地跟踪任意输入函数,研究了一种基于对收敛傅里叶级数响应的分析方法：以任意输入函数能满足傅里叶级数展开条件为前提,将输入函数以奇函数形式展成满足误差要求的有限项傅里叶级数,推证出稳定线性定常系统对该三角级数的响应,确定了输入函数频谱特性与系统频域误差的关系,给出了频域内系统能跟踪任意输入函数的设计指标。     

柑橘园仿形割草机切割器的设计与试验

针对山地柑橘园地形地貌复杂、一般刀盘难以作业的问题,设计了一种柑橘园仿形割草机切割器,该切割器采用让刀设计,具有避障功能,可降低障碍物对刀片的损害。通过理论分析和优化设计,建立甩刀对数螺线函数模型。通过台架试验和综合评分法分析得出切割器的最佳组合参数为：刀盘转速为1 900 r/min、刀刃长度为72 mm、刀片数量为4。试验结果显示,与正交试验组中最优值相比,切割器峰值扭矩降低0.38%,一次切割整齐率上升5.43%,所设计的柑橘园仿形割草机切割器满足山地柑橘果园的除草要求。     

梨树枝条粉碎机切削系统工作参数的优化

为改善枝条粉碎机的作业质量,提高粉碎生产率及切削合格率、降低生产能耗,在构建切削装置试验台的基础上,以动刀数量、动刀楔角及刀盘转速等工作参数为影响因素,以切削生产率、切削功耗及合格率为目标函数,建立二者之间的多元数学回归模型,探索各因素之间的影响规律及最佳水平组合。采用Box-Benhnken的中心组合试验设计理论,进行3因素3水平试验。同时利用Design-Expert 8.0.6软件的回归分析法和响应面分析法,建立数学模型,分析各因素对切削作业效能的影响,并对各因素进行优化分析,得到切削装置最优工作参数。性能试验结果表明,切削生产率影响因素显著顺序依次为动刀数量、刀盘转速、动刀楔角;切削功耗影响因素顺序依次为动刀数量、动刀楔角、刀盘转速;切削合格率影响因素顺序依次为刀盘转速、动刀数量、动刀楔角;综合指标影响因素顺序依次为动刀数量、刀盘转速、动刀楔角;最优参数组合为动刀数量4把、刀片角度30°、刀盘转速1 600 r/min,生产效率2.02 t/h,功耗3.85 kW·h/t,合格率96.5%。研究结果可为进一步完善切削机的结构设计和作业参数优化提供依据。     

圆盘开沟机刀盘升降装置参数优化的Matlab实现

为了解决圆盘开沟机在下地、过梗、爬坡过程中出现的旋耕刀易破损、刀盘支架易变形等问题,通过对其关键部件的分析研究,以刀盘轴最大提升高度和升降装置最小尺寸为目标函数建立数学模型;用Matlab软件对其结构尺寸进行参数优化.优化结果显示:当油缸支架为113 mm,刀盘轴支承臂为200 mm,刀盘轴回转臂为732 mm时,刀盘轴最大提升高度可达1092 mm.与初始设计相比,刀盘提升效果显著,达到了优化设计的目的.     

基于离散元与多体动力学的微耕机旋耕刀轴负荷分析

旋耕部件是微耕机的核心部件,其耕作性能的优劣直接影响微耕机的耕作效率和作业质量。以重庆地区典型的旋耕刀辊和土壤为对象,基于离散元和多体动力学理论,设定前进速度为0.2 m·s^-1,转速为110 r·min^-1,耕深为150和200 mm,采用非线性粘弹性塑性接触模型,在EDEM和Recurdyn软件平台上实现了刀辊耕作过程的模拟分析;同时,依托已有的土槽试验平台,测试了相同工况下刀轴的等效扭矩。模拟与试验的对比分析结果表明：同一刀轴上不同刀盘的扭矩变化规律相似,但数值并不一致,整个刀轴所受的等效扭矩不能简单地理解为单个刀盘所受扭矩与刀盘数的乘积;耕作深度为150、200 mm时刀轴等效扭矩的变化规律一致,模拟值与试验值的最大相对误差分别为14.01%、11.49%。研究结果可为探讨旋耕刀与土壤的相互作用,优化微耕机作业性能提供参考。     

基于离散元与多体动力学的微耕机旋耕刀轴负荷分析

旋耕部件是微耕机的核心部件,其耕作性能的优劣直接影响微耕机的耕作效率和作业质量。以重庆地区典型的旋耕刀辊和土壤为对象,基于离散元和多体动力学理论,设定前进速度为0.2 m·s^-1,转速为110 r·min^-1,耕深为150和200 mm,采用非线性粘弹性塑性接触模型,在EDEM和Recurdyn软件平台上实现了刀辊耕作过程的模拟分析;同时,依托已有的土槽试验平台,测试了相同工况下刀轴的等效扭矩。模拟与试验的对比分析结果表明：同一刀轴上不同刀盘的扭矩变化规律相似,但数值并不一致,整个刀轴所受的等效扭矩不能简单地理解为单个刀盘所受扭矩与刀盘数的乘积;耕作深度为150、200 mm时刀轴等效扭矩的变化规律一致,模拟值与试验值的最大相对误差分别为14.01%、11.49%。研究结果可为探讨旋耕刀与土壤的相互作用,优化微耕机作业性能提供参考。     

表面建筑材料吸放湿特性的辅助变量辨识

建立了以材料表面空气相对湿度为输入，材料湿容量为输出的建筑围护结构材料动态湿特性单输入单输出辨识数学模型，得到相应的Z传递 函数模型。建造了建筑围护结构材料的辨识试验系统。采用辅助变量辨识方法辨识得到单输入单输出差分方程和Z传递函数。并比较了最小二乘辨识法和辅助变量辨识法的辨识结果。结果表明，辅助变量辨识法辨识精度有所提高，系统阶降低。     

双稳态压电悬臂梁发电系统的动力学分析

双稳态压电悬臂梁发电系统由于其自身在发电效率方面的优越性,受到了科研人员的广泛关注。为了研究该系统的相关特性,首先建立了等效的周期激励和随机激励作用下双稳态压电悬臂梁俘能系统的数学模型;其次通过龙格-库塔法,得出系统在单势阱和双势阱内振动响应的振幅、输出功率和电压等计算结果;并分析了双稳态系统工作过程中出现的随机共振现象,得到它们的变化规律及特性;通过将这些数值计算结果进行分类对比分析,显示了双稳态压电俘能系统在激励响应幅值、频率响应范围和输出功率等方面的优越性。以上研究结果为优化双稳态压电悬臂梁俘能器的设计和应用提供了理论依据。     

基于光滑粒子流体动力学的旋耕切土数值模拟

为明确ⅠT245型旋耕刀(刀座式)切割重黏土过程,基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法对旋耕刀–土壤进行建模,运用ANSYS/LS–DYNA软件进行仿真,分析单个旋耕刀在刀盘转速200 r/min、机具前进速度0.6 m/s、耕深0.12m工况下的切土扭矩情况,仿真平均扭矩为5.84N·m,以库伦定理和朗肯土压力理论为依据计算的理论平均扭矩为6.42N·m,二者误差为8.98%。分别使用理论方法和有限元方法,以机具前进速度、刀盘转速和耕深为影响因素,以比功为评价指标,进行正交旋转组合试验,得到旋耕比功与机具前进速度、刀盘转速及耕深的回归方程,表明在符合农艺要求的情况下,应尽可能选择较大的机具前进速度和耕深,较小的刀盘转速。     

PMSM DTC转矩响应性能的仿真分析

为了分析永磁同步电机直接转矩控制的转矩响应性能,建立了永磁同步电机的数学模型,分析了其运行原理并通过Matlab/Simulink进行仿真.仿真结果表明,转矩响应快,可以快速跟随各种给定转矩的变化,但是转矩脉动比较大.     

基于MATLAB的材料试验机力控制系统仿真研究

介绍电液伺服控制材料试验机力控制系统,建立数学模型,在MATLAB/Simulink环境下采用刚性系统的ode23tb求解器进行仿真,编写M程序设计PID控制器,并绘制系统校正前后阶跃响应曲线及开环Bode图,得出PID校正对材料试验机动态特性的影响.     

犁曲面的动力学仿真研究

采用数学软件MathCAD建立了翻土型犁曲面的数学模型,利用ANSYS/LS-DYNA建立了犁曲面-土壤系统显式动力分析的仿真模型,并通过物理样机试验对模型的仿真结果进行了验证。     

基于小波分析的振动攻丝动态切削力提取

介绍了小波分析理论及小波变换的快速算法,并将它应用于提取振动攻丝动态切削力.通过对所获得的振动攻丝切削力(扭矩)信号进行小波变换,将动态切削力从中分离出来,并对分离前后的信号频谱进行对比分析.结果表明:经小波变换后的动态力频谱结构比未经分离的信号更为清晰,其特征谱线尤为突出.这将为深入研究振动攻丝动态切削力对整个系统的影响提供有力的工具.     

电磁弹射式森林消防炮的研究

研究了电磁弹射式森林消防炮的基本结构和控制方式,对其建立数学模型,并利用Maxwell2D电磁场有限元分析软件对该模型进行了仿真分析。结果表明:在设定的结构参数和控制方式下,电磁弹射式消防炮模型具有良好的动态性能。另外,探讨了电磁弹射式森林消防炮中直线电机动子的侧向力对消防炮结构产生的影响,以及动子永磁体的退磁问题。     

林火巡护车辆横向动力学特性分析

建立了该车辆的线性二自由度数学模型,通过数学计算的方法分析了该车辆的横向稳定特性,对车辆的稳态响应进行了数值分析.应用虚拟现实技术对林火巡护车辆建立了多体系统动力学仿真模型,模拟分析了稳态转向特性及瞬态响应特性.研究结果表明,虚拟试验方法与数值分析计算结果非常吻合,该车辆具有不足转向特性,其质心位置是影响该车辆横向稳定性的重要因素之一.      

一种新型的PMSM直接转矩控制

针对传统永磁同步电动机直接转矩控制系统中存在定子磁链和电磁转矩脉动的缺点,提出了一种改进方法,即用变参数PI速度控制器和模糊控制器分别替代传统直接转矩控制系统中的PI速度调节器和滞环比较器,在此基础上重新建立了永磁同步电机直接转矩控制新的控制框图.利用MATLAB仿真软件对传统永磁同步电机直接转矩控制和改进后的直接转矩控制系统进行了仿真对比研究,实验结果表明,新系统有良好的动、静态性能,减少了转矩和磁链的脉动,能满足控制系统快速响应的要求.     

双电机同轴驱动系统功率追踪算法研究

测算股权制衡度时不考虑股东间的关联关系可能引致偏差。鉴此,重新测算了股权制衡度,以2003~2013年927家A股主板上市公司为样本研究其与公司绩效的关系。结果表明：“新股权制衡度”与公司绩效为非线性的U型关系,而“旧股权制衡度”与公司绩效为线性关系;［1,2］为股权制衡度对公司绩效影响的灰色区间;股权制衡度与公司绩效的关系受股东持股模式和外部环境影响。研究结果支持条件有效论,适度的股权制衡才能发挥积极作用。     

转差闭环调速系统动态设计方法研究

转差频率控制是异步电动机变频调速系统转矩控制的重要方法，本文从讨论转差频率控制原理及转差闭环高速系统的控制结构出发，研究了异步电动机数学模型的工程简化及电压型变频高速系统转差闭环控制的动态设计问题，提出了类似直汉高速系统动态设计的工程设计方法，经仿真研究证明了该方法的可行性。     

基于EASY5的汽车自动变速器换挡品质分析

利用传动系建模和仿真软件EASY5．建立了自动变速器动力换挡的变速器模型和整车动力学模型，通过对自动变速器换挡各阶段的分析，建立了相应的动力学方程，并探讨了换挡过程中输出转矩的变化．在分析自动变速器换挡系统的基础上，对自动变速器动力换挡的过程、寓合器切换对换挡品质和整车动力性的影响进行了分析．确定了影响自动变速器换挡品质的因素．提出了改进换挡品质的方法．