摘要：针对农业地面的复杂和崎岖不平性,提出了全地形仿形行走车仿形行走理论并进行了仿形行走原理研究和关键仿形行走参数的分析计算,并通过计算机进行仿形行走过程模拟分析和特定地形下的仿形行走运动关系检验计算。对全地形仿形行走车的关键参数进行设计并试制小样车,通过完整仿形行走过程试验以及极限仿形行走试验对全地形仿形车仿形行走理论及特性进行了验证,通过部分通用行驶性能试验证明全地形仿形行走车具有行驶稳定性以及工作可靠性。理论与试验表明,全地形仿形行走车能够适用于山地、丘陵、草地和农业等崎岖不平地面。研究可为全地形仿形行走车的推广应用提供理论依据和试验参考。

摘要：针对快速反射镜系统在捕获、跟踪、瞄准过程中,由于外界环境以及音圈电机机械惯性和电磁惯性所引起的影响跟踪精度以及响应时间的不确定性干扰问题,提出了一种滑模动态面控制器(SMDSC)。此控制器引入跟踪微分器(TD)代替传统动态面控制中的一阶滤波器,改善了一阶惯性环节收敛速度和控制精度不理想的问题,另外控制器将滑模控制和动态面控制相结合,进一步提高了系统的抗干扰能力和跟踪精度。研究表明,设计的SMDSC与传统动态面控制、经典PID控制相比较,上升时间分别提高了62.5%、75%;调节时间分别提高了72%、88%;跟踪精度分别提升了75%、96%。

摘要：针对目前城市中存在的车辆交通拥堵、停车困难、污染排放大等问题,本文中提出一种适用于城市交通的窄型车辆侧倾方法,实时获取车辆行驶时转向盘转角信息与车速信息,计算车辆在保持稳定情况下所需侧倾角度,并在转向同时进行侧倾工作,可避免转向行驶过程中的车辆侧翻。本文中设计了一种采用新型侧倾机构的主动侧倾车辆,分析了车辆侧倾角度参数与侧倾执行策略,可通过该侧倾机构实现主动侧倾,并利用样机在户外道路上进行S形轨迹与O形轨迹转向试验验证。试验结果表明,主动侧倾样机在转向过程中横向加速度能减少95%,有效防止了车辆转向时由于离心力而产生的侧翻危险,验证了主动侧倾方法以及主动侧倾机构方案的可行性。

摘要：针对目前丘陵山区农用底盘倾斜后调平精度低、滞后的问题,提出一种预检测主动调平方法,该方法提前检测行驶前方地面情况,判断如何实施调平动作,并在底盘倾斜同时进行主动调整,可主动预防、避免或减少在崎岖不平地面上行驶作业过程中的底盘倾斜。设计了一种采用Y型可调悬架作为调平机构的农用车辆预检测主动调平底盘,分析计算了底盘悬架调整与预检测调平参数、承载能力与调平速度及调平执行策略,分析计算表明,可通过Y型可调悬架的高度调节实现底盘调平。利用样机在室外试验田中进行崎岖不平地面的行走试验验证,试验结果表明,在预检测主动调平行走过程中,丘陵山地农用预检测主动调平底盘可在精度0.5°范围内实现动态调平,验证了预检测主动调平方法以及丘陵山地农用预检测主动调平底盘设计方案的可行性。

摘要：基于不封闭状态下的秸秆辊压成型原理及理论,提出了多级辊压秸秆冷成型技术方案。进行了秸秆多级辊压成型关键性能参数和技术可行性试验研究,以不同含水率9%~23%、粒度0~12 mm的玉米秸秆为对象,研究在不封闭状态下秸秆物料的压缩成型特性,发现压缩过程存在屈服现象,压缩过程可划分为松散、压紧、屈服和成型4个阶段,在一定粒度下,秸秆物料的压缩屈服极限随着含水率的增加而减小;测试含水率9%的秸秆在不同压缩阶段的秸秆成型块厚度且计算各级压缩比,验证了不封闭状态下的秸秆辊压成型原理可行且为秸秆多级辊压成型装置提供设计依据。最后,依据秸秆多级辊压秸秆成型原理及秸秆物料压缩过程,设计多级辊压秸秆成型装置,以满足生物质秸秆成型的产地高效工业化生产技术要求。

摘要：针对拓扑切换下的异构多智能体输出调节系统,考虑当系统中部分智能体无法获取到外部系统控制状态,且系统的拓扑图随时间变换的问题,设计了一种基于分布式输出反馈状态观测器的切换控制器,给出了拓扑切换下多智能体输出调节问题可解的充分条件,该条件与控制参数和通讯拓扑有关.基于图论和矩阵分析的方法,设计了李雅普诺夫函数,并证明了系统的镇定性.最后给出了系统的Matlab仿真实验,研究结果表明,在拓扑切换条件下多智能体的输出渐近跟踪并收敛到外部系统,所设计的控制器能解决动态切换下输出反馈输出调节问题.

摘要：针对智能农业机械多执行机构同步动作、调速及变载荷恒速运动问题,提出一种变量齿轮同步分流器。分析了中心轮齿数和行星轮均布个数对同步状态的影响,得到各分流单元瞬时状态全部相同的工作条件是中心轮齿数能被行星轮均布个数整除,各分流单元瞬时同步。利用Fluent软件的动网格技术,对分流器流量特性进行非定常模拟,分析出不同中心轮齿数对平均流速和分流器体积的影响。研究了负载压力不变齿轮转速变化、负载压力变化齿轮转速不变、负载压力和齿轮转速均变化的工况下,瞬时流速和平均流速的变化规律。结果表明:行星轮和中心轮回转中心的连线与中心轮参与拟合轮齿的对称中心线重合误差为0.05?和0.1?时,6个出口瞬时流量误差分别为?0.56%和?1.12%;负载压力不变时,根据平均流速与齿轮转速的线性关系,通过伺服电机调节中心轮转速实现变量控制;负载压力变化时,伺服电机调节中心轮转速实现恒流控制,理论上实现了执行机构瞬时同步、调速或恒速动作,试验验证了恒流控制的可行性。

摘要：针对丘陵山区农业机械通过性差、车身难以保持水平、机械化薄弱的问题,设计了一种丘陵山区农用仿形行走动态调平底盘。底盘4组调平悬架的悬臂夹角可精确调节,不仅能在崎岖地面上实现全时多轮驱动、多自由度仿形行走,而且通过悬架悬臂夹角调节实现车体调平控制,同时解决丘陵山区农用动力底盘行走、作业的两大难题。底盘在仿形行走过程中,倾角传感器实时测量车身倾斜角度,并计算出各悬架悬臂夹角瞬时调节量,精确调整各悬架悬臂夹角实现底盘动态补偿调平。参照中小型东方红500型农用拖拉机设计底盘样机,建立虚拟样机三维模型,并导入动力学分析软件ADAMS中进行仿真分析,底盘在多自由度仿形行走过程中,可在0.5°精度范围内实现动态调平。研制小比例样车,通过土槽试验验证底盘在多自由度仿形行走过程中,可在1°精度范围内实现动态调平。仿真、土槽与自然地面试验验证了理论分析和计算结果,为丘陵山区农用仿形行走动态调平底盘应用提供参考。

摘要：丘陵山区地形复杂,地面凹凸不平,针对农用车辆行驶稳定性较差、车体倾斜等问题,提出一种自适应调平方法,并根据丘陵山区农用动力底盘作业要求,设计一种自适应调平悬架及应用该悬架的自适应调平底盘。建立虚拟样机三维模型,并导入动力学分析软件ADAMS中进行仿真分析,将底盘仿真过程中的侧倾角和俯仰角与四轮刚性底盘在同等条件下仿真得到的侧倾角和俯仰角对比,自适应调平底盘参考某种作业环境在幅值和波长特定的波形地面上行走作业时,侧倾角和俯仰角之和可降低60%左右。通过对样机土槽试验结果分析,证明自适应调平方法的可行性和仿真分析的正确性。

摘要：多头环面蜗轮滚刀通常采用螺旋槽,以降低刀齿负前角的绝对值、并均衡每个刀齿左右两侧的前角,从而提高滚刀的切削性能。由于环面蜗轮滚刀螺旋线上各处的螺旋升角不同,所以各个刀齿左右两侧的前角均衡问题更为复杂,鲜有螺旋槽前刀面的精确成形方法的研究。基于环面蜗杆专用数控机床,提出采用双锥砂轮磨削螺旋槽环面蜗轮滚刀前刀面的方法,根据齿轮啮合理论,建立由双锥产形面展成平面二次包络环面蜗轮滚刀螺旋槽前刀面的数学模型,给出每个刀齿两侧在分度环面螺旋线上的前角计算公式。算例计算结果表明:如果采用直槽滚刀,对应的前角在-19. 530 3°～19. 530 4°;通过合理的参数选择,可使得螺旋槽滚刀对应的前角在-8. 1°～7. 3°,有效减小了刀齿负前角的绝对值。对环面蜗轮滚刀螺旋槽进行仿真加工,并且在仿真软件中对前角进行测量,测量结果与计算结果相吻合,证明本文方法的正确性。