大功率拖拉机多工况换挡自适应控制策略

拖拉机牵引不同农机具完成不同作业,其作业要求随着牵引机具的不同而变化。针对大功率拖拉机在不同工况下作业要求不同的问题,提出一种多工况换挡自适应控制方法。分析不同工况对拖拉机动力性经济性的要求,以滑转率、油门开度和速度为参数,根据工况要求计算兼顾动力性和经济性的理论换挡规律,采用神经网络离线训练换挡规律实现挡位智能控制;针对重载荷下随机载荷波动导致循环换挡问题,引入加速度和油门开度变化量作为参数,利用模糊逻辑判断拖拉机负载和驾驶员操作意图得到速度修正系数,对换挡速度进行修正,扩大挡位使用范围;通过对拖拉机纵向动力学分析,利用Simulink搭建大功率拖拉机数学仿真模型,并建立变速箱换挡控制系统硬件在环仿真平台验证换挡策略的有效性。仿真结果表明,在燃油经济性方面,道路运输和轻载荷作业工况燃油经济性分别下降5.78%、3.28%。在动力性方面,保证克服牵引阻力的同时,轻载荷和重载荷工况加速时间较快,速度波动减小且有效避免重载荷工况下循环换挡问题。

大功率拖拉机驾驶室振动仿真与试验验证

针对路面不平度引起的拖拉机振动及驾驶员驾驶疲劳等问题,以大功率拖拉机为研究对象,基于车辆动力学理论建立六自由度人-椅-路面拖拉机振动模型,仿真拖拉机动态工况下人椅系统的振动传递过程。为验证模型的准确性,在田间及沥青道路上进行实车试验,测量动态工况下拖拉机座椅及人体头部、腰部、腿部的振动加速度,并与模型仿真结果进行对比;通过加速度响应的时域和频域分析,把加权加速度均方根值作为评价指标,对驾驶员的振动舒适性进行评价分析。结果表明:建立的人椅系统模型与振动试验的结果有很高的一致性,模型具有良好的预测效果,且驾驶员测量部位因振动产生的不舒适感由低到高为头部、腿部、腰部,为拖拉机减振及座椅设计提供了参考。

玉米联合收获机清选控制系统设计与试验

玉米联合收获机清选系统工况复杂,存在收获质量差、效率不高等问题。基于此,设计一套清选损失率控制为主同时兼顾含杂率的自动控制系统。首先分析以风机转速、振动筛转速和喂入量为影响因素,损失率、含杂率为评价指标的正交试验数据,获取影响损失率和含杂率的主次因素,提出清选系统自动控制策略;其次,为开展控制策略和算法的研究,建立清选系统中的风机转速、振动筛转速调节装置以及收获机纵向运动的数学模型,设计离散化PID控制算法。最后,基于MATLAB/dSPACE软硬件环境,搭建清选控制系统的硬件在环仿真平台,并进行控制器在环测试。试验证明:本文设定的双目标联合控制策略和控制算法,能够有效降低清选损失率、含杂率,其中清选损失率降到2.7%左右,含杂率为2.8%左右。

基于变量马达控制的喷雾机驱动防滑系统设计与试验

高地隙自走式喷雾机因其作业环境复杂易产生车轮滑转,影响静液压驱动系统流量及压力稳定性,严重时导致整机失去通过性能,故须进行防滑控制,保证其具备驱动稳定性和脱困能力。本文提出一种高地隙自走式喷雾机静液压驱动系统防滑控制方法,采用双线性模型定义滑转率与附着系数之间的关系,设计了滑模控制器,并通过田间非道路试验验证了驱动防滑系统的控制性能。试验结果表明,该系统可将喷雾机滑转率控制在0.15以内。在起步加速与匀速工况下,喷雾机滑转率均值为0.020和0.019;在越沟工况下,可2 s内实现整机快速脱困。以上结果验证了所设计的喷雾机滑模驱动防滑系统具有良好的防滑性能,能够保证喷雾机在典型工况下平稳行驶,有效减少了地面不利条件对整机行驶稳定性的影响。

融合路面特征的大型喷雾机多工况悬架控制与试验

大型高地隙喷雾机的作业工况复杂,不同路况对悬架的性能要求不尽相同,传统悬架系统已无法满足喷雾机多工况作业的不同减振需求。为有效提高大型喷雾机各工况下的减振性能并有效降低能耗,提出了一种基于路况识别的多工况主动悬架控制系统。首先,分析喷雾机典型作业工况,建立路面特征与悬架模型的映射关系;然后,搭建喷雾机油气悬架的上下层控制系统,采用变步长萤火虫算法优化控制系统中各工况下的阻尼系数;最终将搭载该控制算法的喷雾机进行田间动态性能试验。试验结果表明,相比传统悬架,主动悬架在水泥及田间路面的行驶平顺性分别提升11.0%和22.8%,操控稳定性分别提升24.5%和3.4%。本研究所提出的控制系统可以有效解决不同工况下驾驶平顺性和操纵稳定性的矛盾关系,满足喷雾机各工况的特定减振需求。

春季常见传染病预防攻略

春季天气多变、时暖时寒,气候干燥少雨。我国北方地区的人们经历冬天后进入春季,体内环境一时难以适应外部环境的变化,身体免疫力低,加上病菌、病毒等致病微生物趁机侵入,很容易引起流感等各种传染病。笔者在此向战友们推介春季几种常见传染病的预防知识,以期引起大家的注意。流感。流感是流行性感冒的简称,是一种由流感病毒引起的急性呼吸道传染病,其传染性强,以空气飞沫直接传播为主,也可通过被病毒污染的物品间接进行传播。

玉米低损籽粒直收机自动控制系统设计与试验

针对玉米籽粒直收机收获过程中无法自主调整工作参数,导致极端作业条件下收获后籽粒破碎率偏高的问题,该研究以降低籽粒破碎率为目标,设计了一种玉米籽粒直收低损收获自动控制系统。以4LZ-8型玉米籽粒直收机为研究对象,建立了脱粒滚筒转速、凹板间隙和行车速度控制模型,并基于收获参数对籽粒破碎率的回归模型,设计了低损收获自动控制策略。此外,针对传统PID控制系统存在的响应时滞、超调量大、精度差的问题,设计了基于改进粒子群算法的自动控制系统,利用非线性惯性权重递减算法融合布谷鸟算法的随机游走策略,不断更新粒子群的速度和位置,并对改进粒子群算法进行了性能测试,结果表明该算法有效改善了标准粒子群算法容易陷入局部最优值的问题。对低损收获自动控制系统进行的仿真对比试验和田间验证试验结果表明,改进粒子群算法对脱粒滚筒转速、凹板间隙和行车速度具有较好的控制精度、响应速度和稳定性,超调量和超调时间较小,当脱粒滚筒转速为380 r/min、凹板间隙为42 mm、行车速度为2.5 km/h时,自动控制系统在3 s以内调整籽粒直收机作业参数,将籽粒破碎率最终稳定在3.80%左右,满足标准要求。研究成果可为其他作物生产机械的自动化发展提供参考。

大型高地隙喷雾机喷杆设计及有限元分析

目前针对大型高地隙喷杆喷雾机在田间作业时,受到喷雾机车身摆动影响而产生振荡、摇摆和翻滚等有害运动的问题,结合现有喷杆悬架系统和功能,设计了一种具有地面仿形功能的双连杆梯形喷杆悬架,并对喷杆悬架的升降机构、喷杆的折叠机构、高度调节机构和防撞回弹机构进行了理论分析和结构设计,建立了三维模型。通过四因素三水平的正交试验设计,研究各因素对喷杆质量和第1阶固有频率的交互影响,并应用Design-Expert软件对试验结果进行分析优化。优化结果表明:当1号方钢管壁厚、2号方钢管壁厚、矩形钢管壁厚和四边形钢管壁厚分别为5、3、4.5、3.5mm时,质量最小,为1146.8kg,对应的第1阶固有频率为5.17Hz,有效避开了路面激励频率。利用ANSYS Workbench软件,以位移功率谱密度(PSD)函数为激励,对优化前后的喷雾机喷杆模型分别进行随机振动仿真,结果表明:喷杆尺寸优化后垂直方向振动位移响应量并没有显著变化。研究结果为喷雾机喷杆振动特性分析和疲劳特性分析提供了理论依据。

基于改进粒子群优化神经网络的拖拉机排放方法研究

针对农用拖拉机排放污染严重的问题,特别是限制氮氧化物(NO_(x))和碳烟(Soot)的排放,以中国一拖集团某型号农用柴油机为研究对象,采用系统建模仿真、台架试验验证和仿真分析结合的方法对发动机排放优化进行了研究。首先构建了农用拖拉机燃烧室三维模型并导入CONVERGE进行燃烧排放模拟与仿真,通过对模型缸内压力、热释放率试验值与仿真值的对比,证明该模型具有较高精确度,能够较好地描述发动机内部燃烧排放过程。之后以燃烧室的缩口率、凸台深度、燃烧室深度为输入,以发动机NO_(x)和Soot排放量为输出建立人工神经网络作为代理模型。计算决定系数R^(2)和平均相对误差(MRE)来验证人工神经网络的精确度。然后在此基础上提出一种改进的粒子群优化算法,从而获得燃烧室缩口率、凸台深度、燃烧室深度的最佳参数组合,形成新的燃烧室结构并导入CONVERGE软件中进行排放模拟计算并与原燃烧室的排放量进行对比。结果表明采用新的燃烧室结构后能够降低发动机NO_(x)和Soot排放,可为相关农用拖拉机燃烧室系统设计和开发提供参考和思路。

中朝边境地区野鼠中蜱媒病原体感染调查

目的了解中朝边境地区野鼠中蜱媒病原体感染情况。方法采用PCR方法对吉林省集安、辽宁省宽甸林区采集的野鼠标本进行斑点热立克次体(SFGR)ompA基因、查菲埃立克体(Ec)与粒细胞无形体(Ap)16S rRNA、新埃立克体(CNm)groEL基因、巴尔通体(Ba)rpoB基因、土拉弗菌(Ft)fopA基因检测。结果PCR检测鼠脾标本共132份,SFGR、Ec、Ap、CNm、Ba和Ft的阳性率分别为9.85%、12.88%、5.30%、3.79%、51.52%和6.06%,不同病原体感染率差异有统计学意义(χ^(2)=149.236,P=0.000),以Ba感染率最高,表明该地区野鼠Ba感染高度流行。不同鼠种对SFGR、Ec、Ap、CNm和Ft的感染率差异无统计学意义;但对Ba感染率差异有统计学意义(χ^(2)=13.36,P=0.010),以黑线姬鼠感染率最高。132份野鼠标本中,2种病原体的复合感染率为15.9%(21/132),以巴尔通体的复合感染形式居多(15/132);检测到3种病原体的复合感染2份。结论中朝边境地区野鼠中6种蜱媒病原体感染普遍,存在2~3种病原体的复合感染,说明存在多种蜱媒病原体感染风险,可能存在多种蜱媒传染病的混合自然疫源地。

辽吉两省东部山区鼠类微小巴贝斯虫和伯氏疏螺旋体感染调查

目的调查辽吉两省东部山区鼠类微小巴贝斯虫和伯氏疏螺旋体感染情况。方法采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)对从辽宁省宽甸地区和吉林省集安林区捕获的野鼠进行微小巴贝斯虫和伯氏疏螺旋体检测。结果对129份集安和宽甸两地野鼠脾DNA样本分别进行微小巴贝斯虫和伯氏疏螺旋体检测,检出阳性共15份,阳性率11.63%,微小巴贝斯虫和伯氏疏螺旋体的阳性率分别为6.20%(8/129)和5.43%(7/129),二者感染率差异无统计学意义(χ^(2)=0.000,P=1.000)。宽甸、集安两地不同鼠种野鼠检出微小巴贝斯虫和伯氏疏螺旋体的阳性率差异无统计学意义。结论我国辽吉两省东部山区野鼠存在微小巴贝斯虫和伯氏疏螺旋体感染,提示该地区存在感染风险。

机械系统人机界面优化匹配试验评价方法的研究

提出了一种基于仿真试验来评价机械系统人机界面匹配合理程度的方法。采用这种方法进行评价的基本步骤是：首先根据实际问题初步设计出若干种可供选择的人机界面配置方案；由此确定需要通过仿真试验进行评价的典型试验工况；按照所选择的试验工况，在所研制的“机械系统人机界面优化匹配多参数调节式仿真试验台”上布置人机界面中各元、部件的位置；根据机械系统的实际使用条件及适用的人群范围选择典型的被试者对各试验工况进行主观评价；最后，根据试验评价成绩，对所研究的人机界面进行优化匹配评价并从中选择出优化匹配方案。

用于机械系统人机界面匹配研究的人体模型

从最基本的肢体着手，分析了肢体与整个人体模型的关系，采用面向对象的继承方法，构造了一个完整的三维人体模型，该人体模型可以构造出任意的姿态，并以空间的任意角度方位显示在屏幕上。人体模型内部带有数据库，用它构造出的人体模型在三维尺寸上符合国家标准ＧＢ１００００—８８“中国成年人人体尺寸”的要求。因此，用该人体模型可以方便地进行人体操纵动作模拟、姿态研究、人机系统的操作界面分析。

汽车驾驶员注意品质与行车安全性关系的研究

借助心理测验方法，分析了事故与无事故汽车驾驶员在注意品质方面存在的差异。结果表明，事故驾驶员比无事故驾驶员的注意范围小，注意转移分配的能力差并且注意力不易集中。此外，驾驶员的注意品质受年龄因素的影响。

机动车驾驶员场依存性和速度估计能力对行车安全性的影响

分析了事故与无事故机动车驾驶员在场依存性和速度估计能力方面的差异。结果表明：事故驾驶员场依存的程度显著大于无事故驾驶员；事故驾驶员在速度估计能力测验中的估计误差显著大于无事故驾驶员，并且事故驾驶员比无事故驾驶员有显著的过早反应倾向。因此，场依存性和速度估计能力可作为驾驶适宜性检查的重要心理素质指标。

基于分层控制的大功率拖拉机前桥悬架减振系统研究

大功率轮式拖拉机质量大、车身重心高,在高速运输作业时受路面不平度影响,易产生剧烈的颠簸振动,直接影响拖拉机操纵稳定性和行驶平顺性,甚至危及行驶安全。基于此,综合考虑大功率轮式拖拉机车身振动加速度与悬架动挠度的变化及悬架系统充放油过程中的非线性控制等问题,提出了适用于大功率轮式拖拉机前桥悬架减振系统的设计与控制方案。首先,设计了前桥悬架减振系统,建立了带前桥悬架的1/4拖拉机振动模型;其次,在充分考虑前桥悬架控制系统特点的基础上,建立了基于参考天棚地棚模型的分层控制算法,构建了Matlab/Simulink仿真模型,并与常规PID算法对比分析,结果表明分层算法的控制性能优于常规PID控制;最后,搭建了前桥悬架系统硬件在环仿真平台和室内试验平台,开展了悬架减振控制策略和控制效果的试验验证。试验结果表明,基于参考天棚地棚模型的分层控制算法能快速调整控制参数,所设计悬架系统的车身振动加速度均方根降低至2.36 m/s^(2)左右,较被动悬架下降55.8%,同时悬架动挠度的均方根被限定在较小范围内,明显优于被动悬架系统,满足大功率轮式拖拉机前桥悬架的减振需求,且试验结果与仿真结果能较好地匹配,验证了减振方案的有效性。该研究可为大功率轮式拖拉机前桥主动悬架系统的研发提供理论参考。

面向对象技术在机械系统运动图形仿真中的应用

提出了用面向对象技术建立机械系统几何模型的方法。用这种方法建立的几何模型易于扩充，可以构造任意复杂的机械系统几何模型，而且具有高效、易实现等优点。

浅析我国新时期农村金融

我国农村金融机构基本形成了以正规金融机构为基础,民间信用融资与正规金融机构并存,共同协调农村资金流动。而银监会“调整放宽农村地区银行业金融机构准入”的新政,降低准入门槛,预期不久的将来,村镇银行必会蓬勃发展。文章深入分析了其对中国农村经济的建设与发展的作用与影响。

基于模态的玉米收获机车架振动特性分析与优化

为研究玉米收获机车架振动特性及其优化方法,该文通过振动测试与模态分析方法,分析车架田间振动特性,并以提高1阶扭转频率为目标优化车架结构。首先,通过有限元建模及模态分析,提取车架固有频率与振型,其次,通过整机田间振动试验,获取车架4个测点处振幅统计特征及功率谱,分析其对车架振动特性的影响,最后,研究车架壁厚和刚度与固有频率的关系,以提高车架1阶扭转频率为目标优化车架。研究结果发现,测点振幅大小依次为:车架后桥上方、发动机横梁位置、发动机纵梁位置、车架前桥上方,其中车架后桥上方振幅已超过发动机振幅,发生共振;模态振型与田间振动试验对比发现,1阶扭转和2阶弯曲模态对车架振动影响较大,引起车架共振主频为9.79 Hz,接近1阶扭转共振频率;发现优化后车架1阶扭转振型位移由7.778下降到3.768,1阶弯曲振型位移由6.83下降到3.651,显著改善了车架振型,1阶扭振频率由15.9927提高到22.4595 Hz,提高车架1阶扭转频率。田间耐久试验表明优化后车架无故障时间由20提高到60 h。该研究可为农机装备的振动特性分析与减振设计提供参考。

基于速度自适应的拖拉机自动导航控制方法

针对速度因素对拖拉机自动导航系统稳定性的影响,提出了基于横向位置偏差和航向角偏差的双目标联合滑模控制方法,在建立两轮拖拉机-路径动力学模型和直线路径跟踪偏差模型的基础上,应用Matlab/Simulink进行整体系统仿真,验证了控制方法的可靠性;以雷沃TG1254拖拉机为载体搭建了自动导航控制系统田间试验平台,分别在定速和变速条件下,进行了拖拉机直线路径跟踪控制的田间试验;分析了不同速度条件下的动态跟踪控制效果,验证了设计的自动导航控制系统的稳定性和控制精度。试验结果表明:在拖拉机田间作业常见的定速直线行驶工况下,采用基于速度自适应的双目标联合滑模控制方法,拖拉机直线路径跟踪控制的横向位置偏差最大值为10.60 cm,平均绝对偏差在3.50 cm以内;航向角偏差最大值为3.87°,平均绝对偏差在1.70°以内;在进入稳态以后,前轮转向角最大摆动幅度为3°,摆动标准差为0.80°。结论表明,该文提出的基于速度自适应的拖拉机自动导航控制系统,能基本实现不同速度下的直线路径自动跟踪控制。