摘要：针对现有旋转式高速宽窄行分插机构取秧过程总传动比无法进一步增大而限制了对秧针直取秧姿态作出进一步改善的问题,提出一种基于球面节曲线的异形非圆锥齿轮传动机构,与交错齿轮组合成空间行星轮机构并应用于高速宽窄行分插机构中。以首尾连接两段光滑的非均匀B样条曲线建立封闭的异形非圆锥齿轮节曲线理论模型,调节节曲线过渡段齿形高度以实现齿轮连续传动。建立了分插机构理论模型,分析了异形非圆锥齿轮对插秧轨迹形状与姿态的影响。基于优化后的结构参数建立了分插机构三维模型和加工实物模型,分别对机构仿真轨迹和速度以及高速摄影获取的试验插秧轨迹和速度进行对比分析,同时,完成了基于旋转土槽的实际栽插试验,验证了分插机构建模的正确性以及机构的可行性。最后,通过与斜齿交错-非圆锥齿轮行星系宽窄行分插机构的插秧轨迹速度进行对比,得出该机构在取秧过程具有更优的直取秧动作。

摘要：针对目前非圆锥齿轮行星系分插机构运动轨迹、姿态设计中存在的对机构参数选择和参数对设计目标影响的不确定性问题,提出一种基于球面曲线的空间行星轮系机构逆向设计方法。在利用样条曲线描述光滑、连续、封闭理想平面插秧轨迹的基础上,采用保测地曲率投影方式将平面轨迹映射到给定球面获得目标球面轨迹;由二杆三自由度空间开式机构复演球面轨迹,并根据杆件的空间几何关系建立行星轮系机构的总传动比反求模型;通过在杆件上依附非圆锥齿轮、非圆齿轮,实现基于给定运动要求的各级传动比分配和齿轮节曲线再现;利用Matlab编写反求程序,并在高速水稻宽窄行分插机构的设计中,实现非圆齿轮—非圆锥齿轮行星轮系宽窄行分插机构的参数反求。最后,通过设计并加工机构实物进行台架试验,由高速摄像技术测试并得到了与给定球面轨迹一致的插秧轨迹,验证了方法的可行性,为宽窄行分插机构设计提供了新的方法。

摘要：针对蔬菜钵苗自动取苗机构多目标优化设计问题,利用可视化人机交互优化方法进行求解。建立了移栽机取苗机构优化数学模型,编制基于Visual Basic的计算机辅助分析与优化软件,分析设计变量对目标和约束的影响,进而优化得到满足取苗要求的结构参数组合。利用ADAMS软件和高速摄像技术对取苗机构运动特性进行了移栽机仿真和台架试验验证。试验结果与理论分析结果基本一致,表明了机构运动学模型及其优化设计理论和方法的正确性和可靠性。通过取苗试验证明该机构能完成取苗作业,且取苗成功率为80%。

摘要：鉴于横机控制系统的高速、高精度(高端)化,分析了满足高端横机控制系统供电要求的电源技术指标,设计了共直流母线式多种拓扑输出的高频开关电源方案,重点分析了24 V大电流输出电源正激式电路拓扑的设计方法和参数。制作并加工电源样机进行了实验测试,结果显示,该开关电源的4路输出电压精度均在3%的范围内,电压输出稳定,纹波较小,效率在80%以上,符合横机控制系统的供电要求,基于该电源设计的横机系统其编织速度可达到1.5 m/s,这种电源设计方案性价比较高。

摘要：针对光纤管内径的精确测量和快速分类问题,将光纤管孔径与标准检测棒之间摩擦力呈线性变化的原理应用到光纤管分类处理中。开展了对已采集的各类标准光纤管孔径与标准检测棒之间的实际摩擦力数据的分析,并通过加权最小二乘法进行了数据拟合,获取了各类光纤管孔径下的标准摩擦力模型,通过计算标准摩擦力模型的特征数据得出了相应的摩擦力模型数据库,建立了各类光纤管孔径与摩擦力模型数据库的关系,提出了通过将实际采集的光纤管摩擦力特征数据与标准摩擦力模型数据库进行对比以实现光纤管分类的方法;在DSP上对该分类方法进行了评价,并进行了各类光纤管分类实验。实验结果表明,该光纤管分类方法可行,其准确性高达99%,并且能够实现每分钟检测18根光纤管,提高了检测准确率和速度。

摘要：电流采样作为交流伺服系统重要的反馈环节,其采样精度在很大程度上影响着整个伺服系统的精度,为了提高电流采样的精度,设计了高精度电流采样的硬件电路并进行了硬件调试,在此基础上进行了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)并采用VHDL语言控制AD7655的高精度电流采样软件设计,并在Lattice Diamond的软件环境下进行了软件仿真,最后进行了电流采样实验,将采样和转化后的数据精度进行对比后发现,电流采样的误差基本小于0.7%。为了更加直观地观测电流采样结果,进行了DSP采样电流数据的波形显示。研究结果表明,该方法能实现交流伺服系统高精度电流采样。

摘要：目前国内的拉床多采用液压驱动,针对其存在加工质量(精度和光洁度)不佳、能源浪费和环境污染等的问题,在技术成熟和性能优越的永磁交流伺服系统的基础上,设计了一款基于永磁交流伺服系统同步驱动的拉床系统。首先给出了电伺服同步驱动的立式内拉床的机构图,并对该机构图的性能特点进行了分析。重点阐述了主溜板伺服同步驱动系统、调刀伺服驱动系统和拉床控制系统软件设计方案,并采用共享指令的同步控制策略来确保拉床同步性能。最后,以立式内拉床为对象,在20 t的负载力下进行了试验测试。测试结果表明,设计的基于永磁交流伺服同步驱动的拉床控制系统具有成本低、可行性好、同步性能测试稳定、加工精度高等优点,对国内拉床的发展具有一定的指导意义。