摘要：针对磁流变制动器制动力矩输出不稳定的问题,采用遗传算法优化后的模糊PID控制器对双线圈磁流变制动器进行力矩控制。基于Bingham模型建立了双线圈磁流变制动器的制动力矩数学模型,同时推导了磁流变制动器的动态模型。完成了双线圈磁流变制动器的制动力矩实验,当励磁电流为1.0 A时,磁流变制动器制动力矩最大值为4.8 N·m;采用最小二乘结构模型,开展了双线圈磁流变制动器传递函数的参数辨识;基于遗传算法和模糊PID控制,设计了双线圈磁流变制动器的遗传算法优化的模糊PID控制器;搭建了磁流变制动器控制实验平台,开展了磁流变制动器力矩控制实验研究。研究结果表明,相比于传统模糊PID控制,在基于遗传算法优化的模糊PID控制下,双线圈磁流变制动器能实现较好的力矩控制效果,制动力矩阶跃响应上升时间为0.63 s,超调量为4.17%,制动力矩跟踪误差在0.2 N·m以内,具有较快的响应速度、较小的超调量以及较小的力矩跟踪误差。

摘要：根据农艺需求,韭菜进入动态生长期后要进行2~3次培土工作,且随着韭菜假茎不断长高,培土高度也不断增加。为此,针对国内外现有中耕培土机培土易损伤韭菜茎叶、扶苗困难、不适合韭菜多次培土的问题,设计了一种韭菜培土机,经过对扶苗装置、培土刀的理论研究,确定了工作参数,并采用离散元法模拟了韭菜培土过程,分析了培土装置作业参数对土壤颗粒各轴向运动速度和垄上颗粒数量的影响。通过数据处理软件对田间试验结果进行分析,得到了最优组合参数,即刀具转速为370r/min、内挡土板展开角为93°、外挡土板展开角为68°、培土宽度为365mm、培土厚度为94mm、韭菜真叶土壤覆盖量为72g。

摘要：为确定羌活种子排种器离散元仿真所需的物性参数,对羌活籽粒和珍珠岩进行物性参数测量及标定。采用斜面法测量静摩擦系数,用自由跌落法测量碰撞恢复系数,用圆筒提升法测量堆积角,通过EDEM仿真对比堆积角大小,确定滚动摩擦系数,通过对比仿真试验与田间试验的结果,确定测定参数的准确性。羌活籽粒的密度为160 kg/m^(3),珍珠岩密度为150 kg/m^(3);羌活籽粒的泊松比为0.32,珍珠岩的泊松比为0.2;羌活籽粒的剪切模量为30 MPa,珍珠岩的剪切模量为38.5 MPa;羌活籽粒与ABS塑料板的静摩擦系数为0.62,珍珠岩与ABS塑料板的静摩擦系数为0.78,羌活籽粒间的静摩擦系数为0.51,珍珠岩间的静摩擦系数0.91,羌活籽粒对珍珠岩的静摩擦系数为0.72;羌活籽粒与ABS塑料板的碰撞恢复系数为0.39,珍珠岩与ABS塑料板的碰撞恢复系数为0.28,羌活籽粒间的碰撞恢复系数为0.31,珍珠岩间的碰撞恢复系数为0.14,羌活籽粒对珍珠岩的碰撞恢复系数为0.32,珍珠岩对羌活籽粒的碰撞恢复系数为0.26;羌活籽粒的滚动摩擦系数为0.043,珍珠岩的滚动摩擦系数为0.097,珍珠岩与羌活籽粒之间的滚动摩擦系数为0.037;仿真试验与田间试验的排种结果曲线基本一致,平均相对误差分别为5.6%和3.8%,表明测定的物性参数具有可靠性。本研究为羌活籽粒和珍珠岩的离散元仿真提供理论参考,为羌活播种机的设计优化提供理论参考。

摘要：针对川芎苓种机械播种存在漏播、重播、伤种等问题,通过理论分析和试验,确定了影响播种器精量播种的关键部件的结构参数,优化出一种适用于川芎苓种精量播种的播种器。以敖平镇川芎为试验对象,完成以播种器导种室的直径、导种槽深度、导种槽倾斜角度为影响因子的三元二次回归正交旋转组合设计试验,并运用JMP 13软件对试验结果进行分析,得到各影响因子与播种性能指标之间的回归模型。同时,基于回归模型进行目标参数优化,确定最优组合参数,即播种器导种室的直径202.77mm、导种槽深度19.64mm、导种槽倾斜角度60.88°时,播种器播种的合格率95.62%,漏播率2.15%,重播率2.23%。在此基础上再对播种器进行田间试验,结果表明:播种器播种的合格率96.17%,漏播率2.3%,重播率1.52%,损伤率0.22%,满足苓种精量播种农艺要求。研究为川芎苓种播种器的设计与应用提供了理论依据。

摘要：为研究胶辊式砻谷工作时振动噪声大的问题,进行了胶辊式砻谷冲击隔离系统隔振技术的研究,通过设计实验验证砻谷装置工作时产生的机械冲击激励为砻谷作业的主要激振源,然后通过理论求解计算出激励力的力幅,再根据胶辊砻谷的工作特性和减少振动传递的要求,提出了一种在胶辊内安装由隔冲器对压并联构成的冲击隔离系统,最后在ADAMS中对冲击隔离系统进行静态下的受压特性和扭转特性仿真分析,验证了冲击隔离系统工作的稳定性;对冲击隔离系统进行脉冲冲击下的动力学仿真分析,获得了胶辊在脉冲冲击下的位移曲线和胶辊安装轴盘受力曲线,将轴盘受力最大值与理论计算出的激励力幅比较。结果表明:安装冲击隔离系统后激励力的传递率为49.5%。可见在胶辊内安装由隔冲器对压并联构成的冲击隔离系统对减少振动的传递具有有益效果。

摘要：针对胶辊式砻谷冲击隔离的需求,设计一种砻谷辊冲击振动隔离器,组成六个隔离器并联构成的隔离系统,进行砻谷辊冲击振动隔离系统力学特性研究。建立冲击隔离系统静力学模型,获得系统刚度特性及系统初始静平衡位置保持力的静力学方程,分析辊内六连杆隔离器的刚度特性,结果表明,隔离系统的径向力关于胶辊中心轴线对称,胶辊的偏移量x对系统刚度影响很小,系统保持力随预压缩比e增大而增大。建立运动学模型,对隔离系统所受激励力进行傅里叶变换,采用杜哈曼积分法求出了隔离系统的响应表达式,分析了隔离系统的响应,结果表明,隔离系统的响应频率与脉冲激励频率一致,偏移量x在(-0.09 mm~0.29 mm)之间,最大偏移量为0.29 mm。该研究为胶辊式砻谷的冲击振动隔离提供理论支持。

摘要：针对小型纯电动设施农用机械在较大功率工况作业受动力电池比能量限制的问题,设计一种以电网电源为主,小容量动力电池和小型增程器为辅的多源动力系统驱动方案。结合设施农业实际的作业需求,采用规则控制策略和模糊控制策略结合的能量管理方法,基于Simulink建立系统模型进行仿真分析。结果表明:在中载作业中,模糊控制下的小容量动力电池和小型增程器可以满足续航需求,动力系统中动力电池质量相较于纯动力电池供电系统降低了48%,体积降低了35%;在重载作业中,作业相同时长,多源动力系统的动力电池质量相较于无模糊控制的多源动力系统降低了70.25%,体积降低了66.82%,相较于纯动力电池供电系统降低了86.48%,体积降低了83.1%。本文为小型纯电动农用机械受到动力电池质量和体积大的约束问题提供一种解决思路。

摘要：目的:研究碾米室中糙米破碎特性。方法:利用万能材料试验机进行糙米力学试验,通过数字显微镜观察糙米中裂纹及其扩展变化。结果:糙米受力时会经历屈服阶段与强化阶段的交替过程,直至断裂;在挤压载荷作用下,内部微孔洞处产生裂纹,裂纹的快速扩展造成了米粒破碎或断裂,在三点弯曲和剪切载荷下,糙米从支撑端底面产生裂纹,并扩展至正面;糙米的抗挤压变形能力最大、抗三点弯曲变形能力次之、抗剪切变形能力最小;与挤压载荷相比,糙米在三点弯曲和剪切载荷下的破碎强度和破碎能较小。结论:在对碾米机结构进行设计时,要尽量减少弯曲、剪切作用对糙米的影响;同等条件下,粳型糙米的力学特性优于籼型糙米。

摘要：研究糙米碾白过程中腹部、背部的破碎特性。利用万能材料试验机进行力学试验,通过数字显微镜观察糙米中裂纹及其扩展变化。结果表明:糙米背部的结构组织强度大于腹部;在三点弯曲和剪切载荷下,裂纹总是从糙米籽粒底部的支撑面产生,并向上扩展至载荷作用面,糙米腹部、背部抗剪切变形能力低于抗弯曲变形能力,当碾白压力大于30 N,大量的糙米会产生裂纹,在碾白过程中,要考虑将碾白压力控制在30 N以下。研究确定了糙米腹背部组织结构的差异性,可为碾米机的设计和碾米加工工艺提供参考。

摘要：果蔬产后干燥是农产品加工的关键环节。目前,大多采用网带式干燥机,其具有干燥时间短、操作简单的特点,但可加工品种单一,不能自动检测机体内干燥温度、湿度和热风风速。为实现网带式干燥机的一机多用、控制智能、节能环保、产品优质的农产品干燥目标,本文以5GDC-IV80型网带式果蔬干燥机为研究对象,基于三菱PLC开发了一套网带式果蔬干燥机智能控制系统,提升目前网带式果蔬干燥机控制系统的多物料、广兼容、低能耗、高智能的特性。