一种玉米收获机控制系统的机器学习算法应用

为进一步提升我国玉米收获机的作业水平、降低其籽粒损失率，基于机器学习算法理念，针对其控制系统展开优化研究。以玉米收获机控制系统的结构组成为基础，恰当地选择对象与目标明确的机器学习算法为应用核心，建立系统的控制模型，同步实施系统的硬件配置以满足机器学习算法在进行收获作业时各功能要求的实现，并展开此机器学习算法应用下的玉米收获机作业试验。试验结果表明：经机器学习算法应用前后对比，应用后的玉米收获机控制系统的控制精度相对可提升7.92%,在保证了秸秆切断合格率与苞皮去除率的前提下，实现了籽粒损失率相对降低2.32%的良好控制作业效果，整机作业效率比机器学习算法应用前提升了5.12%,并提高了收获控制精度及收获籽粒完整性。     

面向对象的玉米收获机系统优化可行性分析

为深度提升我国玉米收获机的整机作业效能与运行效率,采用面向对象的软件设计开发方法,对其作业系统展开可行性优化设计.以整机的作业机理为基础,融合ETL技术与面向对象的设计方法,把系统划分为不同的对象进行系统建模,并构建完整的系统运行体系展开可行性验证试验.试验结果表明:经面向对象方法设计优化,收获机系统的数据冗余度可降低...     

玉米收获机摘辊转速自动控制系统应用研究

为更好地提高玉米收获机的工作效率及减少收获过程中玉米籽粒的破损率等问题,根据玉米收获机的基本工作原理与主要组成结构,从分析摘辊转速、玉米收获机行进速度及摘辊部件倾斜角度等多个影响因素角度出发,针对硬件电路、变频控制装置及防干扰等装置进行选型,软件系统控制融入模糊控制算法与摘辊转速系统电机自动控制调节理论进行优化,对玉米收获机的核心作业装置摘辊部件进行自动控制系统设计及试验。结果表明:拟设计及优化的玉米收获机摘辊转速与整机行进速度存在一定内在联系,两者协调可实现玉米收获机收获效率高及玉米籽粒破损率小的目标。该摘辊转速自动控制系统设计应用具有一定的可行性,可为玉米收获机的整机优化研究及相关远程监控设计提供改进思路和参考方向。     

一种谷物收获机的高速信道传输技术分析

为进一步提升谷物收获机的收获效率与智能化控制水平,从信息数据传输精准度出发,结合高速信道传输技术理念,针对其通信系统展开设计。在谷物收获环境特点与作业机理的基础上,合理分配信道和网络地址,搭建高速信道模型,布置谷物收获机通信系统的信道传输高速化设计组成并进行技术实现。信道传输性能试验表明:高速信道传输技术应用后,理论计算下的高速信道输出与仿真试验输出值误差不大,满足精度要求,且通信系统的稳定性与准确率均有所提升,整机收获效率可保证在90%以上,具有较好地推广价值与应用前景。     

基于常微分系统的甘蔗收获机控制系统研究

为进一步提高轮式甘蔗收获机的收获效率，针对其作业对象特点与蔗地环境，应用常微分控制技术进行收获系统优化研究。基于其结构组成与作业流程，就实现关键组件的常微分控制要求建立相适应的数学模型，并完成实际算法应用布局与收获核心部件优化。进行常微分控制机理下的轮式甘蔗收获机收获效率试验效果测定，结果表明：轮式甘蔗收获机的系统控制准确度得到提升，堵塞率与含杂率降低，蔗段合格率可达92.85%,满足大于90.00%以上的相关设计规范，整机收获效率相对提高了9.30%,验证了该常微分控制应用于甘蔗收获机系统设计的适用性，可为类似收获装备效率提升研究提供借鉴。     

基于卷积算法的自动割草机目标检测应用研究

为进一步提高我国自动割草机的目标检测准确度与整机作业效率,采用卷积算法理论针对其检测系统展开设计应用研究.在整机结构组成及作业原理基础上,根据卷积算法执行规则流程,建立目标函数与检测核心模型,并针对检测系统进行软件设计与硬件平台搭建,并进行自动割草机目标检测作业试验.结果表明:经卷积算法应用,自动收割机检测系统可实现目...     

基于智能逆变技术的玉米精播机性能优化

为进一步提升我国玉米精播机的综合作业效率,以性能优化提升作为研究目标,基于智能逆变技术的深度应用展开分析。以电控逆变处理与调速机制相融合为出发点,建立正确的电控模块逆变应用数学模型,通过控制分析与硬件优化,进行整机作业试验。结果表明：基于智能逆变技术应用的玉米精播机性能优化效果明显,排种精准率与播深合格率分别可提升至94.46%与94.05%,满足精量播种机的设计要求;同时,种子的重播率与漏播率可降低至3.83%与3.06%,整机作业运行稳定,各零部件指令执行协同性好,综合效率相对提升了5.88%,充分体现了智能逆变应用的准确性与适应性,可为类似农机播种装备优化提供参考。     

一种智能采摘机器人的电控系统设计研究

为进一步提升我国农业采摘的作业效率及实现采摘装备的深度智能化,针对通用型采摘机器人的电控系统展开研究。以采摘机器人的作业原理及核心部件组成为设计基础,搭建电控系统输入参数与机构组件执行之间的数学模型,进行电控系统的软件功能优化与硬件配置实现。同时,展开基于电控系统设计优化的采摘机器人整机作业试验,结果表明：采摘机器人的系统动作响应迅速,系统响应率与采摘成功率分别可达98.53%及96.40%,结构协调度良好,实现了综合采摘效率相对提升5.69%的设计目标,且各采摘机构及装置运行稳定,具有较强的实践与推广价值。     

数学建模下的植保机定量施药系统设计分析

为进一步优化我国植保机的喷施性能，提升整机作业水平，基于数学建模理论针对其施药系统展开设计分析。以植保机飞行控制、路径规划、施药系统等模块组成与工作原理为基点，着重考虑施药系统的药液均匀度、喷施准确度参数，建立系统的核心数学模型，并依据系统完整性进行相应地软件控制设计与硬件配置选型，展开此数学建模下的植保机喷施作业试验。试验结果表明：经数学建模设计后的植保机施药系统具有良好的实用性，施药精度与施药均匀度分别相对提升了9.74%和9.07%,且系统的稳定性与响应速度满足植保机设计要求。     

基于CAN总线的玉米收获智能控制系统研究

玉米收获机作为玉米收获的主要机械,其工作性能直接影响作业效率和收获质量。针对我国玉米收获关键技术有待突破、智能控制技术不成熟且实用化程度低的问题,提出了一种基于CAN总线的玉米收获智能控制系统。根据玉米收获机摘穗损失控制、籽粒破碎控制、清选损失控制、自动对行以及故障诊断等智能收获关键控制技术的功能要求,基于CAN总线的玉米收获智能控制系统共设置9个CAN节点;通过对控制信号进行分析,并参考SAE J1939,制定了应用层通讯协议;针对智能收获关键控制技术,建立了相应的控制策略,实现了多参数自适应联合调控、数据的实时采集与显示、跑偏校验与故障诊断;通过整机搭载和田间试验,验证了CAN通讯协议的合理性及控制策略的有效性,系统满足可靠性与实时性要求,工作性能良好,实用性强,是玉米收获机作业控制的有效解决方案。     

精准网络通信理念在智能作物收获机中的应用

为进一步提高作物收获机的智能通信水平,从精准网络理念角度出发对其通信系统展开研究.全面理解智能收获机一站式的集中收获作业机理,考虑车辆运动的非线性特点及收获执行部件(摘辊系统及相连接组件等)运动参数与作物收获破损关系,搭建该类型智能化作物收获机的精准网络通信控制模型,运用数据传感融合核心算法,针对通信系统硬件配置及软件...     

丘陵山区玉米收获机车身稳定性能仿真分析

小型玉米收获机在丘陵地带工作,面临的最主要问题是侧翻和爬坡。针对此问题,对丘陵山区玉米收获机械整机的稳定性能进行了研究分析。通过对整机作业关键模型参数的调整,基于ADMAS软件建立虚拟仿真环境,并对G型玉米收获机在不同坡度上的侧翻、爬坡性能进行了虚拟仿真。仿真结果表明:15°坡度是G型玉米收获机发生侧翻的临界值,且其最大爬坡能力为5°坡度,旨在为以后小型玉米收获机械的设计和研究提供理论参考依据。     

玉米收割机智能控制系统的设计与试验研究

我国玉米种植面积广,玉米联合收割机是玉米全程机械化生产的重要部分,收割时虽机械化程度较高,但智能化程度低、人力投入大。针对以上问题,对传统收获机的基本结构进行了智能化控制系统设置,并对玉米收割装置、传感器进行了设计和选择,结合PLC控制原理和传感器输出信号处理,对电动装置和收割机行走液压系统的液压元件进行控制,提高了玉米收割机智能化程度。以玉米收割机作业为基本条件,对智能控制系统进行可行性测试,结果表明:各工作部件响应速度较快,超调量和稳态误差较小,所建立的控制策略,无论在何种负荷条件下,都能对玉米收获机的各项工作参数进行优化。试验获得了1.676%和1.386%的玉米采摘损失率,满足了玉米收获的要求。研究结果可为玉米联合收割机的研究与进一步发展提供理论基础。     

玉米采摘智能控制系统的设计与试验

玉米收获机是玉米收获的重要机械,其工作参数及工作性能直接影响玉米收获机的工作效率。为此,针对目前玉米收获装置智能控制水平低、通用性差等问题,提出了一种玉米采摘智能控制系统,采用PID模糊控制对智能控制系统进行设计,并对牵引辊转速、作业速度和采摘高度进行了优化。同时,基于试验数据的预测模型对玉米采摘损失率进行预测,以降低玉米采摘损失率。田间试验结果表明:各工作部件响应迅速,超调量和稳态误差相对较小,所建立的控制策略可在不考虑工况负荷的情况下,对玉米收获机各工作参数进行优化;玉米采摘损失率为1.67%,籽粒破损率为3.38%,含杂率为1.09%,收获损失满足玉米生产标准,且系统运行正常、智能化程度高、操作方便,满足预期设计要求。研究结果可为玉米收获机自动化控制的研究提供技术参考。     

自走式玉米籽粒联合收获机优化设计

针对高含水率玉米籽粒收获的要求,在现有纵轴流玉米收获机成熟机型的基础上,研制柔性低损伤玉米摘穗和输送装置,并研制脱粒、分离和清选装置,优化传动和驱动系统,实现自走式玉米籽粒联合收获机的优化提升,使其适合玉米籽粒收获作业。      

基于KNN神经网络的无人机作业操控系统研究

为进一步提升我国农业植保无人机的精准作业效率,针对其操控系统展开优化研究。选定KNN神经网络算法为执行理念,以无人机作业控制原理为基础,搭建正确的过程参数动态计算模型,进行操控系统的算法实现与调控配置,并展开基于KNN神经网络的无人机喷施作业试验。试验结果表明：KNN神经网络算法下的无人机操控系统运行稳定,过程参数的分类准确率相对提高了8.00%,目标喷施流量与试验喷施流量的偏差率相对降低了5.71%,农药喷施均匀度可提升至94.75%,整机作业综合效率明显提升。此设计理念以计算机智能数据处理为出发点,对无人机的高效率全面发挥有一定的推动作用,可用于类似智能农机装备的控制系统改进与开发,具有一定的参考价值。     

收获机虚拟环境模型与仿真平台构建

为实现收获机械的设计创新以及整机作业行为和性能的仿真试验,以玉米收获机为例,采用Unity3D虚拟平台构建了收获机械三维仿真模型。根据物料流变特性,以虚拟弹簧和虚拟墙构建了植株模型,通过建立行为控制模型实现了收获机械与植株的交互,最终开发了收获仿真平台,应用该平台进行了验证试验和不同条件下的收获仿真试验。试验结果表明,构建的植株模型和虚拟收获环境符合收获机械仿真需求,仿真平台可进行收获机械作业性能的评估。     

一种联合整地机的伺服传动系统优化研究

联合整地机作为一种复合型农业装备,在农业生产中占有重要地位。为了进一步提升整地作业效率,针对联合整地机的伺服传动系统展开优化研究。通过明确其结构组成与作业特点,基于伺服控制机理,搭建合理的传动系统控制模型,进行伺服控制算法优化与核心组件相适应配置后,展开整机作业试验。试验结果表明:经优化后的联合整地机,实现了提高伺服控制与响应精度的目标,整地作业后的土壤均匀性可提升在90%以上,整机工作效率相对提高了9.31%,保持了较好的种子生长环境与有机肥基质,从自动、智能的角度改善农机设备的组成的优化理念,对于智慧农业的发展有很好地推动作用。     

玉米籽粒收获机械优化设计与分析

高效的玉米籽粒收获机械对于农业生产至关重要。针对玉米籽粒收获机械在使用过程中可能出现的问题，通过对现有玉米收获机械的分析，采用了现代工程设计方法，结合计算机辅助设计技术，提出玉米籽粒收获机优化设计思路和方法，针对关键部件结构优化和设备选型分析并提出解决方案。田间试验表明，优化后的玉米收获机械相较传统机械，收获效率提升了20%,同时减少了人力投入和劳动强度。为玉米籽粒收获机械的技术进步提供了理论支撑与技术参考。     

花生收获机自动驾驶作业系统设计与试验

为提高花生收获机的智能化水平,设计了花生收获机自动驾驶作业系统。以东泰机械4HBL-2型自走式花生联合收获机为平台,针对花生收获机操作台、变速机构和作业机构设计了具有CAN总线接口的手自一体化电控系统,采用PD控制算法和Bang-Bang控制算法实现了行走和作业系统的控制。针对花生收获作业农艺要求,设计了花生收获机联合作业策略、自动导航路径规划和路径跟踪控制方法。以行驶速度0.25m/s在水泥路面和沙质土壤花生地进行了自动驾驶收获作业试验。水泥路面试验结果表明,花生收获机直线跟踪平均绝对偏差为4.34cm,最大偏差为9.30cm;沙质土壤田间试验结果表明,花生收获机直线跟踪平均绝对偏差为5.12cm,最大偏差为12.20cm,满足花生联合收获作业要求。