基于模态叠加法的静电微泵吸合现象

利用数值计算和模态叠加法建立了静电致动泵膜的降阶模型,使复杂的吸合过程求解简单化。通过与已有文献中的结果和三维有限元计算值的比较,表明降阶模型能减少求解时间并且具有很高的精度。利用降阶模型参数化研究了残余应力、泵膜厚度、泵膜半径、极板初始间隙对泵膜吸合电压和吸合位置的影响,得到了泵膜设计的准则,为静电微泵的优化设计提供理论基础。     

多级离心泵叶轮级间泄漏对轴向力的影响

理论分析了叶轮级间泄漏对叶轮前后盖板外侧腔体内液体流动状态的影响,指出轴向力的实际大小与计算值之间存在着差异。通过离心泵轴向力试验装置,对液流速度分布和轴向力进行了试验,研究结果表明：叶轮前后盖板外侧腔体内液体并不是以叶轮0.5倍的角速度进行运转,前盖板外侧大于0.5倍,后盖板外侧小于0.5倍;叶轮两侧的压力分布不一致,前盖板外侧压力小,后盖板外侧压力大;轴向力计算值小于实际轴向力,应对行业应用的传统轴向力计算公式进行修正。     

基于改进BP神经网络的排种器充种性能预测

充种性能直接影响排种器排种质量,应用Matlab神经网络工具箱建立了排种器充种单粒率η1和空穴率η2的改进BP神经网络预测模型。选取转速n、种子当量直径d、充种角β和型孔直径D作为试验因素进行充种性能试验,获得64组单粒率和空穴率的试验结果。选取55组结果作为训练样本,采用Levenberg-Marquardt训练方法对建立的网络进行训练,并选取剩余的9组结果对训练好的网络进行仿真预测。其中,n、d、β和D为网络的输入层,η1和η2为网络的输出层,网络结构为含有单隐层的4-15-2型3层网络。预测结果表明：预测值与试验值有较好的一致性,利用改进BP神经网络对排种器充种性能进行预测是可行的,可为排种器的优化设计及工作参数的选择提供依据,从而减少试验时间和成本。     

不对行棉秆拔取收获台设计与试验

针对棉花种植行距不统一,导致目前拔棉秆机适用范围小、效率低、功能单一等问题,设计了具有整理棉秆和分离泥土功能的不对行棉秆拔取收获台。简述了整机结构和工作原理,并对关键部件进行了理论分析、设计计算和选型,对样机的主要性能指标进行了田间测试。试验结果表明,拔茎辊转速502r/min、整机前进速度0.93m/s时,生产率为0.8hm2/h,拔净率为97.7%,各项指标达到了设计要求。     

基于变前视距离的四轮同步转向农机改进纯跟踪控制

路径跟踪控制是提高自主导航系统控制精度的关键。针对在复杂农田作业环境下转弯时纯跟踪算法跟踪精度不高的问题,本文提出了一种基于改进纯追踪模型的四轮同步转向农机路径跟踪控制算法。建立了基于四轮同步转向农机的运动学模型和纯跟踪模型,在此基础上考虑航向误差得到改进纯跟踪模型,进行RTK定位坐标修正,根据量化误差的评价函数搜索前视区域最优目标点,得到最优前视距离。本文算法能实时确定四轮同步转向农机改进纯跟踪模型中的前视距离,使航向误差和横向误差最小化,实现目标点的自适应优化。仿真结果表明,本文方法转弯时平均绝对横向误差减至0.035m,平均绝对航向误差减至0.212°;水田实验结果表明,当四轮同步转向农机作业速度为3.6km/h时,四轮转向农机轨迹跟踪平均绝对横向误差减至0.109m,平均绝对航向误差减至2.799°,转弯跟踪精度显著提高。     

草地贪夜蛾在安徽地区越冬能力初探

草地贪夜蛾的生长发育、繁殖和分布与环境温度密切相关,为探明该虫在安徽地区的越冬能力,本研究利用人工接虫的方式模拟草地贪夜蛾冬季的田间存活状态,调查幼虫存活率、龄期、植株被害率,并利用线性模型预测草地贪夜蛾田间发育历期。结果表明:草地贪夜蛾在田间平均气温低于10℃并持续8~10 d时死亡率达到100%;10月15日接入的草地贪夜蛾幼虫无法完成完整世代周期,但仍能为害玉米幼苗,接虫后30 d玉米植株的被害率均达100%;根据模型公式,采用10月15日至11月18日期间的温度预测发育历期,得到卵、幼虫、蛹以及整个世代的发育历期分别为9.23、46.86、40.70、69.38 d。本研究初步探明了草地贪夜蛾在安徽地区的越冬规律,研究结果为虫情监测和防控提供科学依据。     

玉米田草地贪夜蛾幼虫的空间分布型与抽样技术

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J. E. Smith)是一种世界性的重大农业害虫,已于2019年1月侵入中国云南省西部地区,对当地主要经济作物鲜食玉米的生产构成了严重威胁。我们调查了入侵成虫后代幼虫在鲜食玉米田的种群密度和为害情况,分析了幼虫种群的空间分布格局。结果表明,草地贪夜蛾幼虫在玉米田呈聚集分布,聚集度随密度的增加而升高,环境是导致聚集分布的主要因素。基于空间分布型的分析结果,进一步研究提出了幼虫密度的理论抽样模型和基于幼虫密度防治指标的序贯抽样技术。本研究明确了草地贪夜蛾幼虫在玉米田的空间分布特征和抽样方法,为通过调查田间种群密度指导幼虫防治工作提供了技术支撑。     

基于支持向量机的玉米田间杂草识别方法

提出了一种基于图像处理和支持向量机(SVM)技术的玉米和杂草识别方法.首先根据玉米与杂草、土壤彩色图像的特征提出一类图像灰度化方法,并通过对灰度图像的除噪处理有效地分离目标对象.然后从处理好的图像中提取出目标对象的形状特征参数作为输入特征向量,进而提出玉米田间杂草识别的支持向量机方法.试验结果表明了方法的有效性,通过适当选取核函数识别率可达到98.3%.     

基于虚拟仪器技术的微孔钻削实时监控系统

为了防止微孔钻削过程中钻头折断,建立了基于虚拟仪器技术的微孔钻削实时监控系统.该系统以工业PC机为主控机,用霍尔电流传感器监测主轴电动机电流.采集的数据用LabVIEW语言编写的软件进行处理,实现了虚拟示波器、虚拟频谱分析仪、数字滤波器等功能.利用该系统以主轴电动机电流为监测对象进行了实验,根据钻头失效分布函数和可靠度函数的关系确定监控阈值,监测值超过给定阈值时自动报警退刀、提示换刀.实验结果证明,该系统及其监控方法可有效地防止钻头折断,并提高了钻头的利用率.     

汽车EPS故障模式分析与其控制技

阐述了EPS的构成及工作原理,分析了EPS的故障模式与控制技术,EPS的故障有硬件故障和软件故障两个方面。对于硬件故障,采取了控制器的模块化设计、双CPU的并行工作、转矩传感器的互补信号输出、驱动开关管的并联工作、故障指示与故障代码显示等措施;对于软件故障,采取了软件冗余措施,可以采用N版本程序、恢复块技术和异常处理技术。EPS系统的故障模式分析与控制技术可以提高EPS系统的安全可靠性能和汽车的操纵安全性。