摘要：根据碳平衡法测油耗的原理,建立了采用锥形流量计的碳平衡法汽油车油耗测量模型及测量系统;设计了用于稀释排气流量测量的锥形流量计和用于稀释排气成分(CO、CO2、HC)浓度测量的气体分析装置;采用变频器调节电动机的转速来实现排气流量稀释系数的自动调节;使用***和虚拟仪器技术开发了相应的自动测试软件;进行了实车试验,与油耗仪实测结果进行了对比。试验结果表明,系统具有较高的精度及稳定性,对实现检测线上车辆耗油量的快速不解体测量有重要推动作用。

摘要：为了保证碳平衡法测量实车油耗的精度,对油耗测量系统中的内锥流量计进行了特性研究。用Fluent软件对内锥流量计进行了数值模拟,研究不同等效直径比、前后锥角、有无连接支撑杆等几何参数以及雷诺数对内锥流量计永久压力损失和流出系数的影响规律;将设计的两种内锥流量计与标准临界文丘里管组进行了对比验证实验,并以文丘里管实测值为参考值,得出了计算流出系数的拟合公式,将此拟合公式作为流量计算模型。结果表明数值模拟计算与实验验证的一致性较好,设计的内锥流量计具有较高精度和稳定性,适用于汽车排气流量测量。

摘要：针对车辆线控转向前轮转角控制精度要求高、建模困难等问题,利用线控转向硬件在环试验台开展线控转向前轮转角控制研究。基于V模式控制器开发思路,利用LabVIEW系统辨识工具获得了线控转向前轮转角控制系统数学模型,设计了最少拍无波纹随动控制器,并进行系统离线仿真和硬件在环试验,结果表明前轮转角执行电机响应快,几乎没有超调量,系统进入稳定时间短。说明所设计的最少拍无波纹随动控制器能有效地解决系统快速性和超调之间的矛盾,取得较好的控制效果。

摘要：针对甘薯秧蔓垄沟匍匐生长不易全部机械回收的难题,设计了一种甘薯秧蔓回收机,并对关键部件仿垄刀辊机构和风机抛送装置进行了设计计算,该机可一次性完成甘薯秧蔓切割、粉碎、抛送和回收作业。以刀辊转速、离地间隙、风机转速为试验因素,甘薯秧蔓粉碎合格率、含土率、回收率为试验指标,采用响应面分析方法,建立了试验因素与试验指标之间的回归模型,分析了试验因素对试验指标的影响。试验结果表明:最优工作参数组合为刀辊转速2070 r/min、离地间隙16 mm、风机转速890 r/min,秧蔓粉碎合格率均值为93.10%、含土率均值为8.56%、回收率均值为91.19%,研究结果满足甘薯秧蔓回收机的使用要求。

摘要：为提高农用车辆路径跟踪性能,提出一种基于非线性模型预测的路径跟踪控制方法。该方法将路径跟踪问题转换为求解满足速度、转角约束的最优值问题。首先将农用车的非线性运动学模型进行离散化推出递推模型,作为控制器的预测方程;然后建立以农用车运动学模型控制量为状态量的目标函数,设计各个变量的约束条件,把预测方程代入目标函数将其转化为基于递推序列的二次规划法响应问题,在此基础上进行梯度计算解决非线性的约束优化;最后,利用实时反馈与滚动优化实现控制器的闭环校正;重复以上过程,完成预测控制。Matlab仿真结果表明:非线性模型预测控制器能够实现对所设计路径的有效跟踪。相对应的场地试验结果表明:试验小车以2 m/s的速度跟踪参考路径时,最大横向偏差为-4.28 cm;3 m/s跟踪参考路径时,最大纵向偏差为-6.61 cm,可以满足农用车辆对于路径跟踪的精度要求。与线性模型预测控制器的对比试验表明:以3 m/s的速度跟踪圆形路径时,设计的控制器跟踪横向偏差降低了36.8%,纵向偏差降低了32.98%。

摘要：为实现稀释排气流量的精确测量,进行了锥形流量计的结构设计.建立锥形流量计流量的理论计算模型,编制了计算软件.应用Fluent计算流体动力学软件对锥形流量计进行流量仿真,并研究了锥体前后锥角大小、有无连接支撑杆以及气体温度等因素对流量计流量计量特性的影响.最后进行与标准临界文丘里喷嘴组的对比验证试验.结果表明,理论计算模型、仿真计算、试验验证的一致性较好,该流量计具有较高精度和稳定性,适合应用于汽车稀释排气流量测量.

摘要：根据甘薯的种植模式和秧茎的物理力学性能,设计一种仿形杀秧机刀辊。确定刀辊结构的总体布局,包括甩刀的排列方式、数量、类型及各部件的材料和结构参数。运用solidworks2013三维建模软件建立仿形刀辊三维模型,利用Ansys软件对甩刀进行强度校核,在满足设计要求的前提下对直甩刀进行结构优化,为甩刀的设计提供参考依据。

摘要：针对目前市场上缺少甘薯横向水平移栽机的问题,该研究根据横向水平栽插法移栽甘薯苗的农艺要求,设计了甘薯横向水平复式移栽机的栽苗装置。首先,通过理论分析栽苗装置栽插运动,确定影响甘薯苗移栽质量的主要因素为机器前进速度、链条速度、入土深度及栽苗爪高度等。再基于EDEM-RecurDyn耦合仿真建立栽苗装置-柔性甘薯苗-薯垄耦合作用模型,模拟栽苗作业过程,确定栽苗爪运动轨迹为长摆线,栽苗爪高度为50 mm,确定甘薯苗最终位姿和甘薯垄形态符合甘薯水平栽植农艺要求。最后采用Box-Behnken试验设计方法,以机器前进速度、链条前进速度和入土深度为试验因素,以栽植深度合格率、栽植株距合格率、移栽效率为评价指标,进行了响应面试验,构建优化模型。试验确定移栽机最优工作参数组合为:机器前进速度0.4 m/s,链条前进速度0.2 m/s,入土深度46 mm。该参数组合下栽植深度合格率为92%,栽植株距合格率为92%,移栽效率为263株/min。研究结果可为甘薯横向水平移栽机设计及优化提供参考。

摘要：LabVIEW FPGA模块具有灵活性、高性能,以及可定制化能力,CompactRIO硬件提供高性能的可重复配置I/O,保证实时性要求,因此利用LabVIEW FPGA模块和CompactRIO硬件作为线控转向硬件在环仿真试验系统的开发工具和基础。首先对试验系统的总体结构和工作原理进行了概述,对系统的实时硬件和软件系统进行了设计。针对线控转向系统的实现必须以路感模拟算法和转向控制算法为基础,对系统路感控制算法和转向控制算法进行了重点设计和仿真试验。结果表明所设计的线控转向硬件在环系统非常适合线控转向系统控制算法的测试,采用的控制算法具有良好的控制效果。

摘要：为提高农用运输车辆路径跟踪的鲁棒稳定性,基于线性模型预测控制结合农用运输车辆特点设计了路径跟踪控制器。该方法首先将农用运输车辆的运动学模型进行离散化求解,推出误差模型作为控制器预测方程,为使农用运输车能够克服在田间行驶时的各种干扰,通过构建李雅普诺夫函数重点分析了该模型的鲁棒稳定性,得到控制周期约束条件,然后建立目标函数并引入松弛因子,最后把预测模型代入目标函数进行优化求解,重复以上过程,实现优化控制。Matlab仿真表明:当前轮转角扰动不大于15°及横向扰动不大于1. 5 m时,控制器可以迅速起到调节作用,使车辆快速回到参考轨迹上行驶。对应的场地试验结果表明:试验小车以2 m/s的速度跟踪参考路径时,直线路段跟踪效果良好,最大横向偏差为10. 57 cm,均值为8. 49 cm;添加扰动路段的跟踪偏差较大,最大横向偏差为23. 89 cm,最大纵向偏差为62. 53 cm,但在控制器的控制作用下可以实现对路径的有效跟踪。由此可见,该控制器在速度小于等于2 m/s的情况下,可以满足农用运输车辆对路径跟踪的精度与鲁棒稳定性要求。