摘要：研究设计一种多路况下的汽车防碰撞及行人保护的综合预警系统。采用毫米波雷达防碰撞系统和超声波雷达侧面盲区行人保护系统的结合,实现汽车纵向和横向主动安全保护;通过引入附着系数这一参数,建立不同路况条件下汽车安全距离计算模型;运用多传感器技术,实时监控驾驶员驾驶状态,减少系统的虚警率和误警率;设计一种集显示,声音、灯光报警,模式选择为一体的控制面板。试验结果表明,系统能够根据不同行驶路况建立汽车安全距离模型,对侧面不同速度行驶的汽车、行人准确识别并做出相应反应,报警显示控制面板操作简便,界面友好,安全距离模型试验结果与MATLAB仿真结果相对误差在7%以内。系统具有较高的环境适应性,能够提高汽车行车的安全性。

摘要：在农作物从种到收多个作业环节中,多农机大都按同一参考路径(存在实时干扰)协同作业。针对"重复路径行驶"特点和借鉴"迭代学习"思想,可以逐渐提高协同作业时的农机导航路径跟踪精度,因此提出一种基于迭代学习控制的农机导航路径跟踪方法。首先,建立了离散的车辆运动学非线性模型;然后,设计了开闭环迭代学习控制律,并进行了收敛性分析;最后,进行了直线和圆形路径跟踪仿真实验。结果表明:迭代学习控制能够实现农机导航路径的完全跟踪;相同迭代次数下,与开环、闭环控制仿真结果比较,开闭环迭代学习控制收敛速度更快,路径跟踪误差逐渐趋近于0。

摘要：为研究玉米籽粒形状及工作转速对排种性能的影响,设计了窝眼轮排种器的型孔参数,建立了窝眼轮排种器的离散元仿真模型。运用EDEM离散元仿真软件,基于组合球法建立了玉米籽粒的离散元模型,并应用离散单元法理论对排种器进行排种性能仿真实验,分析了排种过程中由于不同籽粒形状所造成的漏播、重播等问题的原因。仿真及台架试验结果表明:当工作转速为10~35 r/min时,锥形玉米颗粒排种合格指数为88.1%~9 6.3%,优于球形玉米颗粒的8 7.1%~9 3.5%和矩形玉米颗粒的8 5.5%~9 1.8%;同时,随工作转速的增加,排种合格指数下降,漏播指数提高,重播指数下降。田间试验表明:优化型孔的窝眼轮排种器对各形状籽粒的排种性能均满足精密排种的要求。最后,仿真结果与台架实验结果进行对比分析,证明采用EDEM软件对窝眼轮式排种器进行仿真分析的正确性。

摘要：为适应部分地区蔬菜水果拱棚种植模式,解决传统小拱棚手工搭建劳动强度大且效率低的问题,该研究设计了一款小拱棚单列双插架覆膜一体机,主要由自动进杆装置、双插架装置、覆膜装置及行进装置组成,设定插架间距与插架数量等工作参数,小拱棚单列双插架覆膜一体机实现自动进杆、双插架和覆膜一体化作业。以进杆成功率和进杆时间为衡量自动进杆作业指标,以拨轮半径、杆槽高度、顺杆板长度为试验因素,对进杆过程中的棚杆受力和运动状态进行分析和计算,确定试验因素的范围,并进行仿真试验确定最佳进杆装置结构参数。田间试验表明:小拱棚单列双插架覆膜一体机以最大速度1.2 km/h作业时,进杆成功率为94.1%,插架成功率为89.3%,拱棚覆膜率为100%,薄膜破损率为1.1%,平均插架间距为1 190 mm,平均插架宽度为1 050 mm,平均插架深度为200 mm,两侧插架深度平均偏差为30 mm,平均覆土厚度为80 m。小拱棚单列双插架覆膜一体机可实现小拱棚搭建的机械化和自动化作业,满足小拱棚插架覆膜要求。

摘要：针对当前高校机械设计基础教学中存在的不足,从课堂教学和实验教学的角度进行改革探索。通过应用多媒体技术、三维仿真软件,开发创新性实验等改革,大大地提高了学生的学习兴趣,提升了学生的自主学习能力,使学生的观察能力、综合设计与创新能力、实践动手能力及分析和解决问题的能力得到明显改进和提高,为培养综合实用型人才打下坚实基础。

摘要：设计制作了直立分室式流体连续通电加热系统并利用该系统对豆浆(固形物含量为6.01%,流量为(75±0.5)kg/h)进行了试验研究。试验结果显示,该系统能实现流体的连续加热,整个通电加热装置内豆浆的温度自下而上按加热室分段均匀上升,加热过程稳定,系统运行状态良好。通电加热过程中,在流动状态下豆浆的电导率与温度的关系为线性关系。但是,在相同温度下利用连续通电加热装置测得的流动豆浆的电导率小于利用静态通电加热装置测得的静止豆浆的电导率。其主要原因是豆浆在连续通电加热装置的极板表面上形成了焦煳层。

摘要：为提高果园开沟施肥机的动态作业性能,避免共振的发生,同时保证作业时开沟一致性及施肥稳定性,对其机架进行多目标优化设计。首先,建立果园开沟施肥机机架的参数化模型及有限元模型。其次,通过模态分析,得出机架的固有频率及振型,研究其对整机动态性能的影响,将一阶模态频率设定为目标函数。通过机架灵敏度分析,得到各杆件厚度对一阶模态频率的灵敏度,将灵敏度杆件的厚度设定为设计变量,将其厚度变化范围设定为约束条件。根据现代农机结构轻量化设计的要求,将机架的质量也作为目标函数。以目标函数、设计变量、约束条件为基础,构建机架多目标优化的数学模型。然后,基于Hammersley抽样方法,按约束条件选取42组试验样本进行试验设计,并计算其对应的目标值。根据试验设计结果,选用移动最小二乘法并拟合出对应响应面。其中,一阶模态频率响应面模型的决定系数R2=0.9974,质量响应面模型的决定系数R2=0.9999,均大于拟合模型要求的精度0.9,拟合精度较高,满足设计要求。最后,基于响应面以及多目标遗传算法对果园开沟施肥机机架进行结构优化设计。优化结果表明:优化后的果园开沟施肥机机架一阶模态频率由原来的35.39 Hz提高到38.31 Hz,提高了8.25%,且远离拖拉机的输入频率35 Hz;优化后质量为389 kg,满足在提升一阶模态频率下,质量最小的要求。优化后果园开沟施肥机作业的开沟一致性系数和施肥稳定性系数比优化前分别提高3.72%、3.57%,提升效果明显,满足果园开沟施肥生产要求。

摘要：根据马铃薯播种时的农业要求和种植模式,改进设计了一种补偿式马铃薯播种机。为此,阐述了播种机的整机结构及主要工作部件的设计原理。结果表明:在原有马铃薯播种机上添加补偿播种装置,采用激光对射传感器和步进电机,能有效地实现马铃薯的自动补偿播种,降低了漏播率及增加产量。

摘要：为了提高大葱的机械化收获水平,该文结合大葱种植模式和农艺制度,设计了一种自走式大葱联合收获机。该机能够一次完成大葱的挖掘、抖土、喂入、夹持输送、二次去土清杂、收集、成堆铺放作业,主要由挖掘抖土装置、柔性夹持输送装置、收集卸料装置等关键部件组成。通过作业过程的理论分析和计算,确定了各关键部件参数。运用Box-Behnken中心组合试验方法,以整机前进速度、挖掘铲水平倾角、抖土频率、气缸伸缩周期作为试验因素,以大葱含杂率和损伤率为评价指标,开展了四因素三水平正交试验。通过Design-Export 8.0.6.1数据分析软件,建立各试验因素与评价指标的数学回归模型,分析各试验因素对大葱含杂率和损伤率的影响,并对试验因素进行参数优化。试验结果表明:影响大葱含杂率的各因素显著性顺序为整机前进速度>抖土频率>挖掘铲水平倾角>气缸伸缩周期,影响大葱损伤率的各因素显著性顺序为挖掘铲水平倾角>抖土频率>气缸伸缩周期>整机前进速度;最优工作参数组合为整机前进速度0.7 m/s,挖掘铲水平倾角35°,抖土频率4.3 Hz,气缸伸缩周期2.5 s,此时大葱含杂率的模型预测值为3.00%、损伤率为1.66%,田间试验的大葱含杂率为3.14%、损伤率为1.74%,与模型预测值的相对误差均小于5%。研究结果可为自走式大葱联合收获的结构完善和作业性能优化提供参考。

摘要：根据甘薯苗栽植的农艺要求,设计了一种带夹式甘薯苗移栽机。介绍了移栽机的总体结构,以及主要工作部件送苗装置、插秧四连杆机构、夹苗爪的设计原理。设计了插秧四连杆机构,利用Mat Lab多元优化函数求出四杆机构的各个参数,并在Solid Works motion中进行了轨迹仿真。对甘薯苗进行了压缩实验,根据甘薯苗的力学特性设计了夹苗爪,保证苗爪可以在不伤苗的情况下将苗插入土壤。该研究为甘薯栽植机械创新研发提供了参考。