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：为了研究秸秆多级连续冷辊压成型方法的可行性,设计并试制了样机,采用正交试验方法,以玉米秸秆含水率、秸秆破碎方式、破碎长度、喂料方式为试验因素,以成型块回弹率、密度、坚实度为试验指标,进行了四因素三水平正交试验研究,研究试验因素对试验指标的影响。试验表明,交叉铆固的喂料方式最能限制成型块的回弹;成型块密度主要受破碎方式的影响,受破碎长度的影响较小;成型块坚实度主要受破碎方式的影响,受含水率的影响较小。通过综合分析确定该成型机的较优成型参数为:秸秆含水率20%,破碎方式为揉搓破碎,破碎长度80 mm,喂料方式为交叉铆固。在较优成型参数下进行试验,测试秸秆多级辊压成型机的性能指标,结果表明,该成型机生产的玉米秸秆成型块的回弹率为7.26%,成型密度为363.28 kg/m^(3),坚实度为90.23%。本研究可为生物质常温致密成型技术及其设备的研发提供参考。

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：为解决拓扑切换和时延条件下的非线性多智能体协同输出调节问题,提出了分布式状态观测器控制算法和模糊反馈控制策略。利用T-S模糊模型将非线性系统转化为线性系统;针对智能体跟随者无法获取外部领导者系统状态的协同输出调节问题,设计了分布式状态观测器和模糊输出反馈控制器,通过状态观测器估计外部领导者系统的状态信息并反馈给系统的控制器,解决了跟随者无法获取外部领导者状态的问题;应用Lyapunov稳定性理论证明了拓扑切换和时延条件下非线性多智能体系统稳定性;最后,通过Matlab算例验证控制律的正确性和有效性。仿真结果表明:所设计的状态观测器能够解决系统状态不可测问题,跟随者能够跟踪到领导者信号,并且跟踪误差为零。

摘要：为得到秸秆多级辊压成型机压缩较低含水率玉米秸秆时的最优成型参数,探索成型参数对成型结果的影响规律,基于Design-Expert BBD(BoxBehnken Design)试验设计方法及原理,以玉米秸秆含水率、玉米秸秆破碎长度和成型机末级辊转速为试验因素,以成型块回弹率、密度和成型能耗为试验指标,采用三因素三水平响应面分析方法,分别建立了各因素与成型块回弹率、密度、成型能耗之间的数学模型,并分析了各因素显著交互作用对试验指标的影响规律。结果表明:成型机在压缩玉米秸秆时,各试验因素对成型块回弹率的贡献率从大到小依次为:末级辊转速、破碎长度、含水率;各试验因素对成型块密度的贡献率从大到小依次为:破碎长度、末级辊转速、含水率;各试验因素对成型能耗的贡献率从大到小依次为:末级辊转速、破碎长度、含水率。在末级辊转速为1.07 r/min,含水率为21.5%~25.0%,破碎长度为64~108 mm时,可获得成型块回弹率小于7.0%,成型块密度大于350 kg/m^(3),成型能耗小于16.0 kW·h/t;参数优化得到最优成型参数为:含水率24.26%、破碎长度73.25 mm、末级辊转速1.07 r/min,此时成型块回弹率为6.32%,成型块密度为375.6 kg/m^(3),成型能耗为15.89 kW·h/t。研究结果可为秸秆多级连续冷辊压成型提供理论依据和技术支撑。

摘要：横列式双旋翼矢量飞行器具备飞行时间长、风阻小、机动性强等优点,但其机械结构复杂,状态之间耦合严重,抗干扰能力弱。针对其控制特性提出一种基于改进自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)的姿态抗干扰解耦控制算法,该算法利用扩张状态观测器(extended state observer,ESO)实现姿态干扰和状态间耦合项的跟踪和估计,将非线性多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统转化成线性单输入单输出(single input single output,SISO)系统,采用改进的粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)对姿态控制系统进行参数优化。通过仿真结果验证了该算法具备良好的抗干扰能力,并设计了实际的飞行控制系统,进行了飞行器的悬停试验,实现了稳定悬停。

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。