摘要：针对不同尺寸和类型障碍物条件下的农机车辆自动作业全覆盖路径规划问题,提出了静态全覆盖路径规划方法和路径优化方案。根据矩形田块信息、障碍物信息、农机最小转弯半径和机具宽度,自动选定作业方向、作业行距、地头转弯区域和转弯模式等参数;根据障碍物形状、高覆盖率高作业路径比的需求,对算法进行优化调整,以达到更好的作业效果。软件仿真测试结果表明:对有小矩形障碍物的田块,改进后的算法覆盖率提升了0.11%,重复率降低了0.71%;对大矩形障碍物的田块,两种分区路径的覆盖率分别为89.24%和98.08%,重复率分别为3.53%和2.84%。研究结果表明:算法提高了田块的利用率,降低了作业成本,能够有效避开大小障碍物,同时满足高覆盖率和低重复率的田间作业要求。

摘要：设计出一种适用于大型农场和种植大户的水稻育秧生产线,采用离散元软件建立了生产线覆土装置和播种装置的工作仿真模型,研究了覆土装置和播种装置的部件运动参数对覆土效果和播种效果的影响。仿真试验研究表明:半径1.5 mm土壤颗粒的覆土仿真效果最佳;秧盘内土壤和种子的质量均随秧盘运动速度的增大而减小;秧盘内土壤质量随送土输送带速度的增大而增大;秧盘内种子质量随外槽轮播种器转速的增大而增大;秧盘和送土输送带的速度,以及外槽轮播种器的转速可调节秧盘内土壤和种子的质量。

摘要：出水氨氮作为衡量污水处理厂水质处理工艺的重要指标之一,准确预测污水处理厂出水水质中的氨氮含量对于及时调整处理工艺,保障水环境安全有着重要的作用。提出了一种基于联合多空间维度(Multi-spatial Dimensional Cooperative Attention)改进的双向长短期记忆网络(Bi-directional Long Short-Term Memory,BiLSTM)的水质预测模型,首先通过皮尔逊(Pearson)系数法筛选出与出水氨氮相关性较强的总氮、污泥沉降比和温度3个指标作为模型输入,联合3个维度的强相关信息对未来6 h的出水氨氮进行预测。结果表明,MDCA-BiLSTM模型在融合残差序列后对出水氨氮的预测准确率R2为0.979,并在太平污水处理厂和文昌污水处理厂两个站点收集到的数据集上总氮、总磷和溶解氧的均方根误差分别为0.002、0.003、0.001和0.004、0.003、0.002;预测精度分别为0.959、0.947、0.971和0.962、0.951、0.983;与BiLSTM相比,均方根误差分别降低了0.007、0.007、0.007和0.017、0.006、0.005;预测精度分别提高了0.176、0.183、0.258和0.098、0.109、0.11。同时,该模型在面对未来6、12和24 h的预测步长时,仍能够达到0.956、0.933和0.917的预测精度,说明改进后的模型在预测准确性和鲁棒性方面表现出显著优势。该方法能够有效提高污水处理厂出水氨氮的及其他指标的预测准确性,可作为水资源循环和管理决策的一种有效参考手段,具有较强的实际应用价值。

摘要：为提高船式拖拉机的动态性能,针对机架与船壳可分离的船式拖拉机,对其机架进行多目标优化设计。通过模态分析确定优化响应,灵敏度分析确定设计变量,模型建立确定优化目标,多目标优化设计数学模型得到6组非劣解,并基于熵权的模糊物元模型得到最优设计方案。优化前后的对比分析可知,在机架体积只增加2.4%的基础上其第一阶模态频率提高35%,最大静应力减小35%,同时发动机的工作频率远离船式拖拉机机架的固有模态频率。结果表明,优化后的船式拖拉机机架动态性能良好。该研究可为船式拖拉机的设计研究提供参考。

摘要：针对船式拖拉机样机在试验过程中出现中间轴已疲劳破坏和轴承损坏的现象,拟采用多点激励模态分析方法对其船壳动力学特征参数进行测试。试验研究中采用输出噪声估计模型获得频响函数,利用频域多参考点模态参数辨识方法进行模态参数识别,获得100 Hz以内系统的前7阶固有频率及前三阶模态振型。试验结果表明,船式拖拉机船壳存在较低的一阶固有频率,并且在发动机启动过程中由于变速箱的转动频率和发动机的振动频率分别与船式拖拉机船壳的一、二阶固有模态频率吻合,系统容易引起共振。研究结果为解决中间轴疲劳破坏问题指明了方向,为船壳设计和结构优化提供了理论依据。

摘要：针对移动终端与智能硬件远程组网过程中出现的智能硬件结构要求高,服务器程序设计复杂以及专用服务器使用费用高等问题,设计一种基于OneNET云平台的远程监测系统。该系统以STM32为主控制器,采用DHT11温湿度传感器采集大棚内的温湿度,应用ESP8266无线WiFi模块将数据传输至OneNET云平台,实现电脑或智能移动终端对大棚温湿度的远程监测。以开放的OneNET作为服务平台,降低开发难度,节约开发成本,缩短开发周期。试验结果表明,该系统具有检测精度高、结构简单、成本低等优点,能够实现对大棚温湿度远程监测的功能。

摘要：色选机广泛应用于工农业产品检测中,其设计技术涉及图像采集、处理与显示,常见的设计方案为FPGA+DSP/ARM+PC。该方案结构复杂,成本高昂。设计了一种在FPGA中实现线阵CCD图像信号采集并显示的系统。添加图像处理算法后,色选机的主要设计技术将被集成在一片FPGA芯片中。详细阐述了图像采集与显示的逻辑设计,并通过软硬件调试验证了设计的正确性。该系统结构简单、成本低廉,经过适当移植,可应用于安检、医疗影像等领域。

摘要：该文考虑了阻尼材料的频变特性,运用模态应变能法计算出了结构模态损耗因子,并通过有限元和边界元的数值算法计算辐射声功率,分析了敷设周期性开孔阻尼薄板结构的声辐射特性。数值计算结果表明,在中低频频段内,敷设周期开孔阻尼与全敷阻尼对抑制薄板声辐射的差别较小,且在某些频段内开孔阻尼抑制薄板声辐射的效果略优;证明了周期性开孔阻尼对抑制薄板声辐射存在最优的开孔率和开孔形状;优化了阻尼材料尺寸,减少了阻尼材料的使用。

摘要：为了解决克氏原螯虾加工过程中手动送料劳动强度高、效率低、虾肉易被污染等问题,该研究设计了一种克氏原螯虾头尾自动定向装置。通过统计分析克氏原螯虾样本的体型特征参数,阐述定向装置实现克氏原螯虾连续自动送料和头尾定向的工作原理,并设计电磁振动机构、螺旋轨道和头尾筛选结构等关键部件。以定向装置作业效率和头尾定向准确率为优化目标,选取工作振幅、频率和筛选口数量为主要影响因素,利用EDEM软件实现克氏原螯虾在定向装置中的运动仿真;通过仿真试验结果分析得到,影响作业效率的3个因素主次顺序为频率、筛选口数量、振幅;影响定向准确率的3个因素主次顺序为筛选口数量、频率、振幅。利用Design-Expert 11软件确定影响因素的最优参数组合:当振幅为0.3 mm,频率为65.16 Hz,筛选口数量为2个时,作业效率为1.88只/s,头尾定向准确率为92.52%。对比样机试验与仿真优化结果,仿真试验的作业效率和头尾定向准确率的相对误差为9.04%和2.45%,验证了该定向装置的可行性和有效性。该研究可为研发克氏原螯虾机械加工装备提供技术参考。

摘要：针对二维不规则零件下料生产线原材料利用率不高、作业效率较低等问题,提出一种复杂下料工艺约束下的二维不规则零件优化排样方法。以最大化原材料利用率为优化目标,建立了二维不规则零件下料问题的数学模型,利用一种图形碰撞算法实现零件的定位,提高了原材料利用率。通过零件图形的平移、旋转、镜像等操作动态构造排样单元,提高了连续切割和零件自动码垛的作业效率。算例对比分析验证了该方法的可行性和有效性。