基于粒子群算法的同步定相振动控制仿真研究

传统的同步定相技术采用螺旋桨特征理论,通过遍历各个相位差的组合来寻找最优相位差,但随着设备数目增多,其计算量大大增加,不利于工程应用。利用遗传算法可计算设备间的最优相位差,但其计算复杂且收敛速度较慢,而安装过多传感器作为振动评价点来衡量系统整体振动水平则会导致数据冗余并增加系统复杂度。为了提高计算效率和精度,提出一种基于粒子群算法(PSO)的同步定相振动控制方法,通过粒子群算法对振动评价传感器在数量约束条件下进行布放位置优化,建立振源设备和振动评价点之间的数学模型,并再次使用粒子群算法更新粒子的位置和速度,实现参数空间中的最优相位求解。根据计算结果调整激励力间的相位差,实现同步定相振动控制。仿真结果表明,采用粒子群算法能使传感器数量大大减少,使用计算得到的最优相位调整旋转机械设备激励力间的相位差,能有效减小振动向船体结构的传递。与遗传算法相比,粒子群算法在计算效率和收敛速度方面表现出更好的性能。

碳减排政策下的农机装备智能优化作业研究

针对我国农机装备能源消耗过大导致温室气体排放多、智能化程度较低的问题,以太阳能自动灌溉系统为例,在碳减排政策下对其进行智能优化研究。系统的主要组成包括供电系统、自动控制系统、监测和显示系统、抽蓄水系统以及通讯系统。自动灌溉系统采用模糊控制器进行控制,且对模糊控制器的结构、组成和算法进行了设计。为了验证系统性能,对其进行了数据传输和自动灌溉控制试验,结果表明:系统可以实现对灌溉的智能控制,且太阳能供电装置还可应用于其他农机装备。

智能化农业机械系统设计与优化

智能化农业机械系统的设计与优化是现代农业技术发展的重要方向,是推动农业可持续发展的主要技术支撑。该文基于智能化农业机械的背景和发展现状指出其在提高农业生产效率、减少劳动强度和优化资源利用方面的优势,系统阐述了智能化农业机械系统的核心组成部分,并分析了各部分的功能和相互协作的机制,针对目前智能农机发展存在的问题提出了基于数据分析与机器学习的优化方法,通过对农业生产数据的采集和分析,优化机械系统的工作参数,提高作业效率和产品质量。同时,探讨了物联网(IoT)和边缘计算在智能农业机械中的应用,强调了实时监控与远程控制的重要性,提出了可能的技术创新方向和应用前景。通过本研究,旨在为智能化农业机械系统的设计与优化提供理论基础和实践指导,促进农业机械化和智能化水平的提升,实现农业可持续发展。

农业机械化低碳生产的设备需求及模式优化

随着全球人口的不断增长,粮食安全问题日益严重。尽管传统农业机械化提高了生产效率,但也带来了新的环境问题。因此,农业机械化低碳生产被视为解决环境问题的重要途径。通过引入先进的机械设备和技术,可以在提升生产效率的同时减少环境影响。深入研究农业机械化低碳生产所需的关键设备和技术,目标是降低碳排放、提升生产效率并减少资源浪费,实现可持续农业生产,推动农业机械化低碳生产技术的广泛应用。

大数据技术在矿用钻机装备中的应用

随着信息技术的快速发展,大数据技术已经成为提高矿用安全生产水平和经济效益的关键技术之一。大数据技术在矿用钻机装备中的应用是当前煤炭工业现代化进程中的一个重要方向。本文通过对大数据技术在矿用钻机装备中应用的综述,探讨了其在设备故障预测与维护优化、运营状态监测与优化、设备健康管理以及生产调度与优化等方面的影响,并分析了面临的问题和挑战以及解决这些问题的潜力和价值。

RTK GPS系统在智能化农业机械装备中的应用

智能化农业机械装备是全球卫星定位(GPS)、传感器、机电液一体化、计算机控制等各项技术的集成。RTK GPS是建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的定位系统,能够达到厘米级精度。为此,介绍了RTK GPS系统在智能化农业机械装备中的应用。该机械装备系统能根据小区处方图实施变量作业,调控差异,优化作物生产管理措施,提高农业物料的科学利用率,使精准农业得到更好更快的发展。

农机系统优化配备研究面临的新问题

在回顾和分析了国内外农业机器系统研究成果的基础上,总结了30年来农机系统优化研究的方法及成果,并结合当前我国推进农业现代化改革的新情况,指出了垦区农业机器系统优化配备研究所面临的计算方法与计算精度不够理想、理论研究在实际应用中所起作用有限以及农机调配制度与机器系统优化配备不匹配等新问题。为此,提出了农机系统优化研究时所要考虑的对策和新形式下农机系统配备研究的新方向。

气吸式马铃薯排种器正压吹种零速投种性能优化试验

为提高马铃薯排种精度,弥补现有零速投种技术存在的不适合高速作业、投种点高等缺点,提出利用正压气流为下落的种薯沿播种机前进方向反向加速以实现零速投种。对投种过程进行基础解析,获悉影响零速投种性能的主要因素及各因素的试验取值范围。以吹种正压、投种角和排种器转速为试验因素,合格指数、重播指数、漏播指数及变异系数为评价指标,进行二次正交旋转回归试验,建立各指标与因素间的回归数学模型,分析各因素对评价指标的影响规律,可知当排种器转速为25~31 r/min时,影响排种性能的主要因素是排种器转速,当排种器转速〉31~40 r/min时,随着吹种正压的升高,合格指数上升、变异系数下降,此时零速投种对提升排种质量效果明显。根据回归模型进行参数优化,当吹种正压15 k Pa、投种角57°、排种器转速35 r/min时,排种合格指数、重播指数、漏播指数、变异系数分别为95.22%、3.51%、1.27%和9.43%,满足马铃薯排种作业要求。该研究为优化气吸式马铃薯排种器、提升马铃薯等大粒种子作物及其他作物排种精度提供技术支持。

多馈入交直流混合系统的智能模糊分散协调控制

为了解决多馈入交直流混合系统中诸控制元件之间协调的问题,根据模糊逻辑推理方法与最优分散协调算法,设计了智能模糊分散协调控制器(FODC),从而使整个交直流系统的性能达到最优。用 NETOMAC 仿真软件仿真了一三机双直流系统。仿真结果表明,所设计的 FODC 确实能提高整个交直流输电系统的稳定性,且优于常规的无分散协调控制(NDC)和有分散协调控制(ODC),在不同扰动下亦能表现出很好的适应性。

基于整数非线性规划的农机系统优化配备研究

针对以往农业机器系统优化配备研究存在的不足,提出了基于作业面积及收获作业天数可变的情况下,建立整数非线性规划的一般数学模型,选用适用于求解整数规划问题的粒子群算法进行求解。同时,结合实例进行分析计算,证明了该一般模型的有效性,得出农业机器系统优化配备获得整数最优解的必要性及经济性,可为当前农业企业在选择配备大功率农机具时提供一定的理论依据。

定量优化农机装备结构的研究

[目的]解决新疆农机装备的定量优化问题,使各地州县的农机装备结构趋于合理,达到优化。[方法]提出两个新的农机装备数据统计指标"农机装备配置合理度"和"适宜农机装备占有率",通过这两个指标对各地州县的农机装备现状进行正确的量化评估,根据对各地州县评估的结果,确定各地州县农机装备的发展方向。以新疆哈密地区巴里坤县小麦的耕、种、收为例,运用上述两个新的统计指标对其农机装备进行量化评估。[结果]该县拥有小型铧式犁和小麦播种机的数量过多,而宽幅、先进的铧式犁和小麦播种机很少,小麦联合收获机的数量也不足。该县应积极做好农机作业的社会化服务,运用好农机购置补贴政策,淘汰小型铧式犁和陈旧的小麦播种机,购置先进适用的农机具。[结论]农机装备结构的优化不仅要求农机装备配置合理,同时要求农机装备先进适用,农机装备配置合理度和适宜农机装备占有率这两个新的农机装备统计指标可以完全满足农机装备结构的优化要求。

基于整数线性规划的农机装备优化配置决策支持系统研究

针对以往国内外农机装备配备的研究存在的不足,提出了改进型整数线性规划的一般数学模型。模型适合作业面积及收获作业天数可变情况下的农机装备结构优化问题,综合考虑农机装备工作效率、人工配备、燃油消耗等影响参数,并结合实例运行运筹学软件Lingo进行分析计算,证明了该模型的有效性及经济性,可为农场、种植大户、农业合作社、各级农机主管部门提供区域内农机装备最优配置的决策支持。

基于4R制造理论的农机装备制造

为了加强农机产品后半生的理论基础研究,将"线结构"制造模式发展为闭环的"循环型结构"制造模式,是大力发展资源节约型实现可持续发展的途径之一。为此,从农机装备制造出发,围绕可持续发展方针,分析了4R理论制造研究范围,以及在农机方面的部分研究。

流水作业法与机器系统优化

世界上主要农机化发达国家大多采用分段作业法,而我国大量采用流水作业法。本文详细讨论了它对农业机器系统优化理论、方法与模型的影响。根据8年的研究和试验,一套适合我国一年多熟、流水作业的机器系统优化理论与模型基本建立,其核心部分为非线性规划综合配备与约束方程自动生成。提出了一种通用的 FMS 软件及其使用条件。

水稻生产全程机械化农机系统优化配备研究

针对浓江农场当前农机配备主要以经验配备方式的现状,结合当前水稻全程机械化生产的农艺要求,将水稻收获后秸秆的打捆、运输等环节列入农业机器系统的优化研究中,应用模糊综合评价方法对水稻全程机械化生产机器系统进行选型,并构建整数线性规划模型,给出浓江农场科学合理的农机系统配备方案。与当前配备量的对比分析表明:优化后的配备方案具有更好的经济效益,同时明确了该农场闲置农机的台套数,并给出了闲置农机合理的处理措施。

抓斗式挖掘装置虚拟设计

针对乌梁素海特殊的水域特征以及挖掘底泥对延缓其沼泽化的重要意义和所带来的经济价值,运用三维建模软件Pro/E和动力学分析软件ADAMS对抓斗式挖掘装置进行虚拟设计研发,利用惩罚函数法对抓斗的结构尺寸进行了优化。通过Pro/E对优化后的抓斗进行受力分析和有限元分析,装配其组件后模仿真实挖泥时的运动情况,进行干涉检验;采用“无缝连接”的技术,利用ADAMS和Pro/E的专用接口Mechanism/Pro,将Pro/E建好的三维模型直接导入到ADAMS界面下,避免了数据丢失;在ADAMS中添加复杂约束、载荷和摩擦力等,模仿真实的运动情况;利用ADAMS/Processor对得到的数据进行后续处理,分析绘制出的开斗张开角曲线图、侧液压缸受力变化曲线图和主液压缸受力变化曲线图等,为设计制造提供了理论依据。

农机高效跨区作业信息决策支持系统设计

针对当前农机跨区作业过程中存在的信息滞后、时效性差及可用率低等问题,以Labwindows/CVI作为开发平台,采用模块化设计方法,设计了农机高效跨区作业信息决策支持系统。该系统通过Lab Windows/CVI调用SQL以及ODBC等技术,实现CVI对MYSQL数据库的访问和农机调度的智能优化算法用Mat Lab编辑,并通过Labwindows/CVI调用,给出农机高效跨区作业的决策信息,可为农机管理及跨区作业节约人力和物力,提高农机工作效率和农机手的经济效益。该系统界面友好,易于操作,具有较好的应用前景。

农机系统中机械规模的最优选择模型

针对特定种植规模和作物品种的农场,利用技术支持,研发一种农业机械化优选模型。该模型基于最小成本原理,是一种非线性的编程模型,通过使用通用代数建模系统编程软件(GAMS)来实现。模型的输出是每台机械和拖拉机功率大小以及所需拖拉机数量,同时也可表达机组的有效工作率和完成每项作业的名义时间。在考虑到诸如可用人工工时、机组工时、作业即时性、生产可操作性、作业窗口期及作业顺序等各类约束条件后,选择面向农场矩阵模型。该模型的工作性能已由真实农场数据加以证明:尽管在某些方面存在明显的差距,但将优化的机械需求与研究案例中农场的实际机械进行比较,可以看出二者具有良好的一致性。

我国农用排灌机械产品发展趋向

木文介绍了我国农用排灌机械的发展现状和今后趋向，并重点对主要的节水灌溉设备进行了市场分析。

基于CAN总线的虚拟仪器在多电机控制中的应用

将虚拟仪器的概念应用到多电机控制系统中 ,对电机的运动轨迹、电流特性进行实时监控以达到最优控制 .采用基于CAN(ControllerAreaNetwork)总线的主从式分布结构 ,在产品研发过程中虚拟仪器取代电机控制中心成为主节点 ,完成对各个电机控制单元的调试和测量 .利用CAN卡和VisualBasic完成了虚拟仪器系统的开发 ,实现了电机控制算法的实时调节、控制效果的数字化和图形化评估、DSP(DigitalSignalProcessor)和FPGA(FieldProgrammableGateArray)程序的在系统升级以及各种测试环境的模拟 ,显著提高了某型号X光机的研发效率和产品质量 .