电动智能农业车辆开发技术与现状

为提高从业人员对电动智能化农业车辆现阶段技术状况的认知水平,本文从电动化、智能化两个方向进行调研、分析了电动智能农业车辆在电驱动、动力电池、智能网联等技术方面的国内外发展概况。经过对大量文献进行分析,中国电动智能化农业车辆存在起步晚、技术落后、产业化程度滞后等问题,中国在电驱动技术、电池技术、网联化技术等方面还有较大的研发空间。

二手新能源汽车动力电池检测系统(测能宝)的研究探索

新能源汽车产业成为我国战略性新兴产业,中国的新能源汽车市场已经成为全球最大的市场,在动力电池大规模应用的条件下,如何准确有效的检测二手新能源汽车动力电池成为研究的热点,本文研究探索了一种二手新能源汽车动力电池检测系统,通过对软硬件的设计,使其能够对动力电池进行检测,并区别于传统的检测技术。

农用发动机SCR系统内尿素分解特性研究

以某型号非道路发动机为试验发动机,反应段为直径7寸、目数200、长度25 mm和50 mm规格的钒基挤出式催化剂各两段组合而成的SCR催化反应器,研究催化剂内部氨的生成特性,探究结构参数与工况条件对催化剂内部尿素分解率和氨分布的影响。结果表明:随着排气温度的升高和流量的减小,使得催化剂径向测量截面氨分布均匀性提高,SCR反应效率提高。在各试验工况和结构条件下,尿素分解主要发生在催化剂的前100 mm,在此长度内分解速率较快,后逐渐变慢。在催化剂长度为150 mm时,各个工况下催化剂出口处尿素平均分解率均大于80%,可满足标准SCR反应所需。通过台架试验对尿素分解特性及氨分布的研究,为提高车用尿素利用效率和优化后处理系统催化剂设计提供一定的参考。

农用手扶电力驱动车车架的设计

针对农用手扶电力驱动车车架的特点,研究了前后轮距、载荷大小对车架强度和刚度的影响规律。车架最大变形发生在沿角钢与前后轮最远等距处、车架与轮连接处表现为应力集中、前后轮距为482mm及额定载荷为100kg等规律,为整车的研制与维护提供了重要的参考。在理论研究的基础上进行了应力测试试验,结果表明了车架强度是满足要求的。

农用车发动机排放特性分析及循环工况建立

探讨了不同工况对于农用车排放及油耗的影响,进而通过实验建立农用车循环工况标准。工况对于排放的影响分析表明:①加速状态下油耗及排放最大,怠速状态下最小;②速度对于排放及油耗的影响呈现先减小后增加趋势,在20~45km/h范围最为高效;③加速度对于油耗及排放的影响表现为先增大后减小趋势,且CO和HC在加速度为0.6m/s^2时出现最大值;④排放及油耗随功率比升高而变大,且变化速度逐渐变大。

农用汽车取力器研究现状及展望

农用汽车取力器(PTO)是实现农用汽车与其专有设备之间动力传递的重要部件。为实现农用汽车取力器箱体及其内部关键零部件的有限元分析研究和优化设计以获得综合性能更加优良的农用汽车取力器,重点针对农用汽车取力器的工作原理、动力参数计算、分类、工作特性、静力学分析和研究要点进行了系统的阐述与总结,并结合取力器的发展现状及现有研究成果,预测了取力器的未来发展趋势,为后面农用汽车取力器的深入研究提供了必要的理论依据。

农用运输车整车振动特性的试验研究

为研究农用运输车整车振动特性 ,以试验为基础 ,对农用运输车的行驶平顺性进行分析评价 ,同时对动力传动系扭转振动进行了初步的分析研究 试验研究结果表明 :农用运输车的行驶平顺性很差 ,路面激励是影响农用运输车行驶平顺性的主要因素 ,发动机激励引起整车产生较为强烈的结构振动噪声 ;发动机激励和路面激励对动力传动系扭转振动特性的影响是不同的 在整车振动特性试验研究的基础上 。

电动多旋翼植保无人机升力特性综合测评方法

升力特性是电动多旋翼植保无人机性能测试的重要参数之一。为了实现对电动多旋翼植保无人机升力特性的性能检测,针对不同型号、不同规格的电动多旋翼植保无人机在评价过程中存在无统一的评价指标问题,该文提出了一种半系留式电动多旋翼植保无人机升力特性的测试与评价方法,包括性能检测平台、升力特性测试方法及指标、升力特性的评价方法。为了验证方法的可行性,对3种不同机型(分别为四旋翼机型Ⅰ、六旋翼机型Ⅱ、八旋翼机型Ⅲ)进行了升力特性指标的性能测试试验。试验结果表明:3种机型在功率载荷、重量效率、热效比等方面有较大差异,功率载荷最好的机型Ⅲ比最差的机型Ⅰ大7.6 m N/W,重量效率最好的机型Ⅰ比最差的机型Ⅱ大0.33,热效比最好的机型Ⅲ比最差的机型Ⅱ大10.5 N/℃,反映出3种机型在设计过程中整个动力系统效率、机型整体结构和材料选择上的差异,从而在整机作业性能上表现出差异。在上述指标测试的基础上,结合无人机动力系统数学模型,提出了运用功率载荷、重量效率和热效比进行电动多旋翼植保无人机升力特性综合评价的评分方法,对上述3种机型进行综合评分的结果为:机型Ⅲ>机型Ⅰ>机型Ⅱ,该结果表明所提出的评价方法能有效对不同类型电动多旋翼植保无人机的升力特性进行综合评判。该文所给出的测试与评价方法,不仅能用于电动多旋翼植保无人机性能的评测,还能为机型性能的进一步改进提供参考。

仿生玉米掰穗装置掰穗速度与功耗试验

目前国内外采用的玉米摘穗装置均存在着籽粒破损率高、含杂率高和功率消耗大等问题,为解决上述问题,该文采用模仿人工收获玉米果穗的方式,设计了仿生玉米掰穗装置。首先进行拉力测试试验,分别在静态与动态2种条件下对传统摘穗方式与仿生掰穗方式收获玉米果穗所需力进行测量,验证仿生掰穗方式可行性;然后设计仿生玉米掰穗装置试验台并进行掰穗速度与功率消耗的综合试验,得到掰穗手速度与纯功率消耗的关系。试验表明:静态传统摘穗方式与仿生掰穗方式收获玉米果穗平均所需力分别为435和41.4 N。动态传统摘穗方式与仿生掰穗方式收获果穗平均所需力分别202.5和20.7 N。仿生掰穗比传统摘穗所需力大大减少。与传统玉米收获装置相比(正常工作速度1.2 m/s),该装置功率消耗低,约为36 W,小于传统一对摘穗辊消耗的纯功率(240 W)。该研究为玉米收获机摘穗部件的改进提供了参考。

基于15F2K60S2的农用无人机电源监控仪表设计

为解决农用无人机电源监控系统稳定性差、成本高、通信效果不好和功能单一等问题,设计了一种以嵌入式微处理器为核心的农用无人机电源监控仪表。该仪表以15F2K60S2嵌入式微处理器为平台,集成CS5460数据采集模块和ADM2483通信模块,在单片机C语言和汇编语言指令的基础上,结合仪表总体结构,设计开发了农用无人机电源监控仪表的硬件电路和软件程序。采用多功能校准仪、信号发生器和示波器等测试工具对所设计的电源监控仪表进行稳定性和可靠性实验,并分析了可能引起测量误差的原因。结果表明:该仪表具有良好的稳定性和可靠性,在0~500 V的输入电压范围内,其测量精度达到了工业标准2.0级要求,完全能满足农用无人机电源监控系统的需求。研究结果能为农用无人机电源监控系统后续更深入的研究提供一定的理论参考,给相关企业开发农用无人机电源监控系统提供有效指导。

电动助力转向系统H_∞鲁棒控制及其对操纵稳定性影响研究

针对电动助力转向(EPS)系统动态特性的要求,在考虑系统路面干扰、传感器噪声等不确定性因素的基础上,设计了一种基于H∞鲁棒控制的电动机电流H∞鲁棒控制器。建立了包括三自由度车辆模型及EPS系统模型的综合控制模型,并将汽车操纵稳定性、驾驶员路感以及EPS系统鲁棒性能作为控制目标构建了系统仿真模型。对所建立的电动助力转向系统与无助力转向系统进行了对比仿真,结果表明,所设计的H∞鲁棒控制器不仅对传感器噪声和路面干扰有明显地抑制效果,同时也能保证驾驶员拥有良好的路感,并明显地改善了汽车在高速行驶时的操纵稳定性。

基于模糊ARTMAP神经网络农用汽车助力转向系统控制

针对农用汽车电动助力转向系统非线性较强、稳定性较差等问题,基于模糊ARTMAP神经网络,建立农用汽车电动助力转向系统控制模型,对电动助力转向系统中的驱动力矩和助力力矩进行控制,利用matlab仿真软件进行分析。分析结果表明,随着驱动力矩的增加,助力力矩逐渐增加,但是增加的趋势先增加后减小;驱动和助力力矩的目标值与仿真值在仿真初期存在一定的差异,随着时间的增加,两者差异逐渐减小直至为零;设计的基于模糊ARTMAP神经网络的控制系统,控制精度较高,稳定性较好,可以满足要求。

汽车电动转向系统基本助力电流特性设计研究

文章介绍电动助力转向系统的控制原理和基本助力电流特性的设计方法,并将转向手力特性要求纳入其中进行设计研究,结合实车应用参数对所设计的助力电流特性开展验证,分析整车供电电压、EPS电机参数及工作温度等影响因素,来确认EPS电机选型及匹配设计参数等是否合理,指导工程技术人员修正设计,并提出合理的EPS系统应用条件。

耦合多螺旋桨滑流影响的低雷诺数机翼设计

以某型手抛式太阳能无人机(UAV)模型为对象进行考虑多螺旋桨滑流影响的低雷诺数机翼平面形状设计研究。首先,基于升力面理论发展了准定常求解多螺旋桨/机翼相互气动干扰问题的涡格法(VLM)程序,并采用建立参考翼型气动特性数据库的形式发展了相关低雷诺数修正(LRC)方法;然后,通过对翼型、低雷诺数机翼及单螺旋桨/机翼算例的数值模拟及与相关实验结果的对比,验证了本文数值方法具备模拟低雷诺数复杂流动问题的可靠性及准确性;最后,对某型手抛式太阳能无人机简化拉力多螺旋桨/机翼模型进行了直接优化设计及反设计,并通过具有较高精度的CFD准定常求解技术对优化结果进行了验证。结果表明:以CFD方法计算结果为参考,本文涡格法程序及低雷诺数修正方法能够准确高效地计算相关低雷诺数复杂流动问题;传统未考虑多螺旋桨滑流影响的设计机翼在实际螺旋桨工作状态下将偏离设计点,机翼气动特性得不到提高;考虑螺旋桨滑流影响的优化设计方法能够有效改善机翼阻力特性,相对应地,在设计状态下优化机翼总阻力能够降低19.52counts。