2009, 40(5):1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.5.090501
摘要:为了充分利用四轮独立驱动(4WD)与直接横摆力矩控制(DYC)各自的优势,提出了基于全轮纵向力优化分配的4WD车辆DYC系统方案。利用改进的2DOF车辆模型制定DYC稳定性控制目标,设计基于最优动态滑模的“前馈+反馈”DYC控制器。建立全轮纵向力优化分配模式,结合HSRI轮胎模型设计了降低整车路面附着负荷的目标函数,并通过约束优化得出全轮纵向力分配值。研究表明,全轮纵向力优化分配可提高整车路面附着余量,进一步提升了DYC系统的控制性能。
2009, 40(5):7-11. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:利用ADAMS/Car软件建立了车辆多体动力学模型;基于遗传算法策略设计了主动悬架模糊控制器并通过Matlab编写了控制算法,基于ADAMS/Car和Matlab/Simulink对主动悬架系统进行联合仿真。通过随机路面输入和脉冲路面输入下的仿真结果分析,表明联合仿真的方法正确、可行,同时通过试验结果分析表明,该控制方法能够有效提高汽车的平顺性能。
2009, 40(5):12-15. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:建立了电动助力转向系统的数学模型和状态方程,针对电动助力转向系统建模过程中存在模型不确定性和传感器噪声等问题,利用LQG/LTR方法设计了补偿控制器,并进行了仿真计算。仿真结果表明,在加入LQG/LTR控制器后,系统能很好地抑制转向盘转矩波动和转矩测量过程中存在的传感器噪声,具有很好的跟随性和鲁棒性。
2009, 40(5):16-19. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:运用模糊数学理论提出一种基于驾驶意图的金属带式无级变速器(CVT)目标速比的确定方法,不需采用传统的经过手动方式选择动力模式或经济模式的方式,即可确定一个在动力和经济模式之间的目标速比。根据基于模糊规则的驾驶意图指数确定的目标速比进行CVT的速比控制,以达到按照驾驶意图来兼顾汽车的动力性和经济性能,从而避免了传统模式选择过程中速比突变导致传动系统的冲击、振动和发动机颤动,且能够根据驾驶员的驾驶意图进行调整,提高了驾驶操纵性。最后根据目标速比控制策略设计了控制器,并通过试验验证了目标速比确定方法的适用性。
王书翰 , 徐向阳 , Peter Tenberge , 刘艳芳 , 曲巍 , 戴振坤
2009, 40(5):20-23. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:设计了液力变矩器液压系统。通过理论算法设计出各个阀体的结构尺寸。采用ITI-SimulationX仿真软件建立了某液力变矩器液压系统动态仿真模型。对液压系统的动态特性进行了仿真分析,并把仿真分析结果与试验测试结果进行了对比。结果表明,仿真模型能够较好地与试验测试结果吻合。分析了液力变矩器液压系统压力和流量的仿真结果,以及液压系统不同结构参数对系统动态特性的影响。
2009, 40(5):24-28. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:利用CFD平台的滑动网格法与混合模型模拟液力偶合器流场的瞬态流动,得到偶合器内部速度与压力分布。总结了不同充液率下流场结构的变化及两相分布情况。基于速度、压力数值解计算了液力偶合器叶轮转矩,并计算出不同充液率下液力偶合器的原始特性。将性能预测结果与实验进行了对比分析,结果表明,数值模拟计算结果与实验结果吻合较好,基本反映了流道内部流动的基本特征。
2009, 40(5):29-33. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:车辆冲击振动常发生于3个方向,兼有移动和转动,故车辆需要多维隔振。如将现有一维隔振技术直接应用于多维隔振,则隔振装置需要多层结构组合,非常复杂,且容易干涉。为此,提出用2个6自由度特殊布置的Stewart机构和上下平台组成车辆用多维隔振装置,利用一层结构实现多维隔振。ADAMS仿真表明,在下平台施加脉冲激励时,上平台移动与转动6个加速度明显小于下平台相应数值,且均随时间迅速衰减。仿真计算了脉宽、阻尼以及弹簧刚度等参数对隔振效果的影响。
2009, 40(5):34-38. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:在海南汽车试验场强化路面环境下对某轿车下摆臂应变模拟控制点的应变进行测定,得到其应变时间历程,并进行了频谱分析。讨论了在动态环境下准静态方法的使用条件。结合有限元静力分析结果通过准静态法获得危险点的应力时间历程,利用名义应力法对下摆臂疲劳寿命进行了计算和分析。在此基础上,研究了应变模拟控制点的选取、平均应力修正算法对计算结果的影响,所得结论有助于应变模拟控制点的合理选取,并对提高疲劳寿命估算的准确度有参考价值。
2009, 40(5):39-44. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.5.090509
摘要:以水量平衡原理为基础,通过对畦灌地表水面线的概化,并将Philip入渗公式等同为α=0.5的Kostiakov修正模型,由此建立了利用畦灌水流推进过程同步推求Philip土壤入渗参数和田面综合糙率的模型。结合文献资料和大田试验对所建模型进行验证,并采用Matlab软件求解,得出不同地表储水形状系数σh下的入渗参数和糙率,并分别对入渗参数和田面综合糙率的可靠性进行了验证,结果表明所建模型同步推求土壤入渗参数和田面综合糙率是可靠的,并且计算方便,精度较高。
2009, 40(5):45-51. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:针对迷宫流道灌水器结构细微复杂的特点,分别采用计算流体动力学CFD模拟方法和粒子图像测速仪PIV观测方法,对固体颗粒在迷宫流道内的运动规律进行了模拟研究与试验观测,并对2种方法的研究结果进行了分析,结果表明:CFD模拟不同直径、不同密度的固体颗粒运动时,其模拟轨迹线与实际运动线非常接近;当颗粒直径较小(65μm)或密度较小(镁粒,1740kg/m3)时,CFD模拟的颗粒通过的路程与实际运动路程的偏差很小,而直径或密度较大的颗粒偏差比较大,其原因是直径或密度较大的颗粒实际运动时更加靠近主流区;采用CFD模拟颗粒运动速度是可行的,但颗粒实际运动时,保持高速的时间长于
2009, 40(5):52-55. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:设计了一种应用滚珠丝杠传动、直流电动机驱动的恒速(30mm/s)土壤圆锥指数测量装置。将电动机驱动滚珠丝杠传动方式应用于土壤参数测量装置,具有较高的运行控制精度和机械传动效率。在机电一体化设计方面,研制的专用微控制器既负责协调土壤坚实度信息与纵向行进深度动态信息的实时获取和运行状态监控,又同时与GPS模块和PDA连接。充分利用PDA提供的软硬件资源,可实现农田数据的大容量存储和智能化信息处理。田间试验表明,该仪器具有较高的可靠性和实用性。
2009, 40(5):56-58. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:为了直接获取土壤水特征曲线,在一种商品化微型张力计的基础上,设计了一种同步测量土壤水吸力与容积含水率的复合传感器。将张力计中的一段金属保护套管作为天线,利用其辐射阻抗随着土壤含水率变化的规律来测量土壤容积含水率。在实验室环境下,利用3种不同质地土样(砂土、砂壤土、粘壤土)对复合传感器进行了试验,并与经典土壤水特征曲线测量方法(压力锅法结合砂箱法)获得的数据进行了比较。结果表明,复合传感器在3种土壤样品上获得的水分特征曲线的均方根误差均小于0.05,与标准方法所获得的结果具有较好的一致性。
2009, 40(5):59-63. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:研究了用于土壤参数测试的时域反射仪(TDR)系统原理与电路实现方法。根据系统设计要求设计出时域反射仪样机,该样机脉冲发生电路产生140ps上升沿的时域脉冲,接收电路等效采样精度为8.69ps,并设计了时域反射仪系统控制程序,给出了程序的系统控制和数据处理流程图。利用研制的TDR样机对两种土壤样本的相对介电常数进行了测试,反演了土壤样品的体积含水率,同时利用采集波形反演计算出不同湿度土壤样品的体积含水率和体积电导率,反演体积含水率与称量法测的结果接近,测试误差均小于
李小昱 , 肖武 , 李培武 , 雷廷武 , 王为 , 冯耀泽
2009, 40(5):64-67. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:以湖北地区的3种土壤为研究对象,利用偏最小二乘法建立了处理后样品的土壤含水率分析模型,模型预测值与标准值的决定系数为0.995,交叉验证预测均方差为0.801%,模型预测决定系数为0.992,预测均方差为0.912%,利用该模型预测黄土高原地区黄绵土含水率误差均大于4%。利用近红外光谱傅里叶变换特征提取方法对湖北地区黄棕壤、稻田土和潮土建立土壤含水率PLS预测模型,模型决定系数为0.988,交叉验证预测均方差为1.106%,且该模型预测黄绵土的误差均在2%左右,精度较传统模型有较大提高。
2009, 40(5):68-71. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:为了提高多因素制约下非线性系统测试土壤湿度的精度,构建了基于神经网络模糊控制技术的控制器以及DSP(TMS320VC5402)信号采集模块,提出了基于神经网络模糊控制原理的土壤水分信号处理优化方法,确定了模糊控制规则和修正规则的BP学习算法,建立了基于神经网络模糊优化器,并对系统进行了验证。结果表明,应用神经网络模糊控制原理采集和处理测试数据使土壤湿度的测试精度提高
2009, 40(5):72-75. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:设计了一种异形孔窝眼轮式油菜排种器,阐述了它的结构形式及工作原理,选择了合理的窝眼布置方式。通过正交试验分析了型孔布置方式、型孔尺寸和排种轴转速对排种器排种均匀性、合格率、漏播率和重播率的影响。在最优参数组合下进行播种试验,其播种合格率为98.3%,漏播率为0.6%,重播率为1.1%,对油菜种子适应性好。
2009, 40(5):76-80. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:摘穗辊辊型对玉米联合收获机作业效果的影响显著。通过正交试验研究了立辊型玉米收获机摘穗辊辊型对作业主要性能参数的影响,同时对各运动参数的交互作用进行对比分析,确定了各运动参数的最佳组合。摘穗辊的花纹形状对损失率的影响显著,圆顶花纹在摘穗辊转速为1000r/min的条件下工作可以获得最佳效果。辊型对功率影响显著,圆顶花纹在摘穗辊转速为900r/min的条件下工作的功率消耗最低。摘穗辊的工作间隙与损失率之间呈线性关系。
2009, 40(5):81-86. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:针对现有小型马铃薯收获机作业过程中,行进阻力大、易于壅堵、伤薯率高,以及垄高适应性差等问题,设计了MZPH-820型单行马铃薯收获机。该机挖掘铲各铲片相互分离,间隙通畅;升运链导向撑链轮通过悬臂板支撑,承力通轴实现向上移动,作业时入土部件仅有挖掘铲及切土防漏圆盘,可有效防止秧茎缠绕及壅土;挖掘铲角度调节机构可实现挖掘铲与升运链导向撑链轮角度的同步调节,使挖掘铲铲面倾角在18°~30°内连续可调,便于不同土质条件下优化作业性能;导向限深轮及支撑行走轮二者高度的协调调整使得收获机能够满足100~400mm垄高地块的作业要求,保证挖掘铲预设铲面倾角的实现,垄高适应性得到增强。宽行高垄地块的田间试验表明:MZPH-820型单行马铃薯收获机挖掘、输运顺畅,分离效果明显,纯小时生产率为0.10hm2/h,伤薯率为0.3%,损失率为3.9%,性能达到技术规范要求。
2009, 40(5):87-91. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:利用模压方法制备了黄糊精/秸秆纤维复合材料,并利用试验方法研究黄糊精/秸秆纤维复合材料的弯曲性能。研究结果表明:在试验条件下,通过对黄糊精/秸秆纤维复合材料弯曲强度和弯曲弹性模量的极差分析发现最优组合相同,即热压温度A=170℃、热压压力B=9.8MPa、热压时间C=20min、黄糊精质量D=30g,并对最优组合进行了试验验证,得出其弯曲强度为15.34MPa,弯曲弹性模量为2522.78MPa。通过对复合材料的弯曲强度和弯曲弹性模量的方差分析发现,热压时间是不显著因素,而热压压力是显著因素。
王芬娥 , 黄高宝 , 郭维俊 , 张锋伟 , 吴建民 , 赵多佳
2009, 40(5):92-95. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:测定了小麦成熟期茎秆的力学性能,研究了茎秆的应力—应变规律。试验观察了茎秆的微观组织结构,得到了茎秆扫描电镜下的解剖构造图像。分析了小麦茎秆承载能力与微观组织结构的相互关系,建立了茎秆横截面的力学模型。结果表明:小麦茎秆是一种典型的多相、筛状、不连续、不均匀和各向异性的复合材料,茎秆具有较高的强度和良好的弹性,其承载能力取决于机械组织的厚度、维管束的数量以及各组织及其细胞之间的连接形式和连接强度,小麦茎秆的抗拉强度为30.36~52.65MPa,弹性模量为
2009, 40(5):96-99. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.5.090521
摘要:以大豆分离蛋白为乳化剂,采用微通道乳化技术制备单分散乳状液,研究乳状液粒子的成粒特性。结果表明:当大豆分离蛋白的pH值为6~8时,微通道乳化技术能够成功制备单分散的乳状液,但是随着pH值的增大,粒子的单分散性增强。当pH值为7时,单分散乳状液的粒子平均粒径为43.4μm,变异系数为4.3%。大豆分离蛋白的微通道乳化特性与其等电点相关,当pH值低于等电点时,蛋白质分子的正电性与微通道板的负电性相互作用影响蛋白质溶液的乳化特性,导致乳化不成功。分散相流速明显影响制备乳状液粒子的粒径和分散性,当分散相的流速从0.6L/(m2?h)增加至12L/(m2?h)时,乳状液粒子的粒径增大,单分散性降低。
2009, 40(5):100-104. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.5.090522
摘要:研究了高压脉冲电场(PEF)与温和热协同处理对蛋清中嗜冷菌——单增李斯特菌的杀灭效果。结果表明,当处理温度为15℃时,20、25、30和35kV/cm电场强度作用400μs,每1mL蛋清所含李斯特菌数分别降低了0.8、1.4、2.3和3.8个数量级。当处理温度升至55℃时,每1mL蛋清总菌数分别降低了1.3、2.5、4.9和6.4个数量级。当处理温度为15℃,35kV/cm作用100、200、300和400μs时,每1mL蛋清总菌数分别下降了1.8、2.7、3.5和3.8个数量级,当处理温度升至55℃时,每1mL蛋清总菌数分别降低了2.7、3.8、5.4和6.4个数量级,表明温和热处理与PEF具有协同杀菌作用。PEF施加能量与杀菌效果呈一定的正相关性,PEF施加能量越大,杀菌效果越好。
2009, 40(5):105-109. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:通过对非传统通心粉生产工艺研究,探索采用国产小麦制作非传统通心粉较佳工艺条件。研究结果表明:生产非传统通心粉较佳的工艺条件为:和面加水量28%~30%,和面水的温度5~15℃,和面真空度60~80kPa,挤压面团温度35~45℃;控制预干燥、主干燥、平衡干燥各阶段的温、湿度条件,可得到品质较好的非传统通心粉。
2009, 40(5):110-114. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:研究竹荚鱼热泵干燥特性,采用二次正交回归试验设计拟合干燥模型系数K、n与干燥温度和风速之间的关系,通过对试验数据进行统计分析,建立了竹荚鱼热泵干燥的数学模型。结果表明:适合竹荚鱼热泵干燥的数学模型为Page模型,预测值与实际值比较吻合,可以用来描述竹荚鱼的热泵干燥进程。
2009, 40(5):115-118. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.5.090525
摘要:针对粮食干燥影响因素多且不确定,以及测量结果存在滞后的问题,提出了连续流粮食干燥被控变量和控制变量的选择方法,通过实验数据对影响粮食干燥过程的各因素及各因素对粮食出口含水率的灵敏度进行了分析。结果表明,影响较大的因素有排粮电动机转速、热风温度、粮食初始含水率,影响较小的因素有环境温度、热风和冷却风风量、粮食初始温度。设计了连续流粮食干燥过程自动控制系统的控制结构,引入微分环节可有效抑制因测量而造成的滞后现象。
2009, 40(5):119-123. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:利用CFD技术,采用三维流—热耦合模型对三螺杆挤压机流场、温度场、压力场和粘性生热分布进行了研究。在此基础上,考虑熔体粘性耗散生热和压力升高的影响,研究了螺杆转速、螺纹头数、压力差和挤出量等参数对三螺杆挤压机挤出功耗和比能产量的影响,并和常规双螺杆挤压机进行了对比分析。结果表明,随着螺杆转速、流道两端压力差和挤出量的增加,三螺杆挤压机的挤出功耗逐渐增加,而比能产量却逐渐减小。随着螺杆螺纹头数的增加,三螺杆挤压机的功耗和比能产量均逐渐增加。通过对比发现,三螺杆挤压机比能产量较双螺杆挤压机提高了
2009, 40(5):124-129. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:以双光子共聚焦激光显微镜结合荧光染色法研究Ca2+对Mozzarella干酪凝乳形成及结构的影响,结果表明:Ca2+可明显加快牛奶凝乳的形成,对凝乳的结构有重大影响。添加Ca2+后,牛奶的凝乳时间由38min(0mmol/LCa2+)分别缩短为12min (3mmol/L Ca2+)、6min (6mmol/L Ca2+)和3min(9mmol/L Ca2+)。实时观测发现:未加Ca2+处理的牛奶在凝结后,结点周围的一些细小颗粒进一步向结点聚集,使结点越来越大,结点之间也形成较强的连接;而添加Ca2+的牛奶在短时间内即迅速凝固,使得细小的蛋白颗粒不能向结点靠近,因此凝块比较细小,结点之间连接较弱。
2009, 40(5):130-134. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:为了提高枸杞中黄酮类化合物的提取效果,通过超声波细胞粉碎仪的强化作用,对枸杞中的黄酮类化合物进行提取研究,通过单因素和正交试验确定最佳工艺参数。结果表明,最佳提取工艺参数为:乙醇体积分数80%,液料比50mL/g,超声波工作/间歇时间3s/1s,超声波功率500W,提取时间50min。在此条件下提取率达到
2009, 40(5):135-138. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.5.090529
摘要:以桃花香米和金健香米为对象,研究夏季和秋季大米生产线上细菌和霉菌的分布特性,以确定稻米加工过程中的微生物控制关键点。结果表明,从原料稻谷到成品米的加工过程中,细菌和霉菌的数量逐渐减少,各采样点细菌总数高于霉菌总数。微生物种类和采样点对微生物数量影响达到极显著水平(α<0.0001)。大米品种对微生物数目达到显著影响,加工季节对微生物数量影响不大。
2009, 40(5):139-144. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:发展了单侧液滴轮廓拟合生成接触角的方法,提出了接触角稳定区间概念,建立了拟合函数选优和拟合像素数选取的数值试验方法。本文方法与轴对称积分法相比,偏差为1.92%。但本文方法没有引入轴对称条件,因而可测非对称液滴接触角。对桂花叶上去离子水滴接触角的测量研究表明:可用三阶多项式在像素数区间[110,160]上拟合生成接触角;主叶脉方向和与之垂直的方向之间接触角差异明显,均值相差7.15°,同一方向上左右接触角均值相差
2009, 40(5):145-148. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:将田间正常生长的待测玉米植株带土移至测定台上,标定双目立体视觉系统,提取、分割叶片图像,以Douglas-Peucker多边形法逼近叶片边缘,去除两幅对应图像中没有匹配关系的多边形顶点,结合投影矩阵计算出叶片边缘点的三维坐标。分别投影叶片边缘点到植株平面和植株水平平面,对投影的离散点分段二次拟合、Cardinal样条插值,得到代表叶片形状的曲线,计算出叶长、叶片着生高度、茎叶夹角、叶片方位角等株形指标。测量实验表明,本方法快速、准确、自动化程度高,能够满足苗期玉米株形测量的要求。
陈树人 , 沈宝国 , 毛罕平 , 尹建军 , 杨运克 , 肖伟中
2009, 40(5):149-152. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:基于不同的颜色特征,利用机器视觉技术自动识别棉田中铁苋菜。分别对棉花和杂草铁苋菜的色差法(R—G,R—B,G—B)、超绿法(2G—R—B)、色度法(H)等5种特征图像进行对比,确定色度法利用最大方差进行二值化的效果最佳。创建与二值图像相对应的0、1双精度型矩阵,并分别与R、G、B三基色分量图相乘,获取前景是R、G、B三基色分量图,背景是黑色的灰度图像。分析棉花、铁苋菜前景R、G、B的标准差,确定R的标准差与B的标准差差值小于5作为判断铁苋菜的阈值。识别结果表明,棉花的判断准确率为71.4%,铁苋菜的判断准确率为92.9%,总体准确率为
2009, 40(5):153-157. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:为了探讨青贮饲料的近红外光谱(NIRS)分析模型在不同类型光谱仪器之间的转移,以傅里叶变换型近红外光谱仪Nicolet ANTARIS作为主仪器,光栅型近红外光谱仪FOSS 6500作为从仪器,采用斜率/截距和局部中心化2种方法进行了研究。结果表明,经斜率/截距和局部中心化法转移之后,所建立校正模型的决定系数R2和交互验证决定系数R2cv均大于0.85。采用斜率/截距法转移之后,ANTARIS仪器校正模型对FOSS 6500仪器验证集的预测标准差为20.27g/kg,系统偏差为-3.75,采用局部中心化法转移之后的预测标准差为27.67g/kg,系统偏差为-6.17。2种方法模型转移后的预测结果与FOSS 6500仪器模型的预测结果(预测标准差为20.60g/kg,系统偏差为-1.04)非常接近,比转移前的预测结果(预测标准差为39.65g/kg,系统偏差为-33.60)有较大程度改善,2种方法均获得较好的转移效果。
2009, 40(5):158-161. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:阐述了苹果定位和翻转的实现方法与原理。设计了一种苹果专用输送机构,该机构在输送苹果的过程中完成苹果的定位,并实现不同直径苹果以近似相同的角速度均匀翻转,以便苹果分级机进行图像采集和处理。实验表明,该机构能够完成苹果的定位和翻转,图像采集结果能够满足分级要求。
2009, 40(5):162-168. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:综述了温室环境控制系统、控制策略及环境模拟等研究领域的发展状况。目前温室环境主要采用多处理器的分布式控制系统,控制器以结构通用、价格便宜的单片机为主,也可应用工业控制器,但工业控制器的价格较高。环境控制的研究重点是控制系统的智能化和信号传输的无线化,无线传输适合温室特点,为现场布线及后期维护带来方便。通过模拟模型可以了解结构特征、气象条件及作物生长等对温室环境的影响。综合考虑环境因子、作物生长及经济性的三级模型尚难以达到,目前主要还是采用分段式控制和人工设定相结合的方法。不必过分强调后级控制的精度,应结合作物生长模型进行环境优化调控并注意温室生产的经济性,加强控制理论与温室生产过程的结合。
2009, 40(5):169-172. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:基于温室内植物冠层能量平衡关系,建立了与温室内、外气象条件和温室结构相关的冠层温度模拟机理模型,并在华北地区文洛型温室内对该模型进行了试验验证。结果表明:模型能较好地模拟冬季温室内植物冠层温度,模拟值和实测值之间的相关系数为0.7975,均方根误差为1.3℃。建立了冠层温度的BP神经网络模型,模型相关系数为0.7835,均方根误差为0.6℃。在所建神经网络模型基础上,运用敏感性分析法对影响冠层温度的各因素进行重要性分析和排序,得出影响冠层温度的最重要因子是室内温度,其次为蒸腾速率、室外太阳辐射和室内相对湿度。
2009, 40(5):173-177. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.5.090537
摘要:为确定双层覆盖温室地下蓄热系统换热管道空气流速对蓄热增温效果及对温室温度与湿度环境的影响,分别测试了该系统换热管道以不同空气流速蓄热时换热管道进出口空气温度和湿度、地坪温度以及相邻无蓄热系统温室内的气温、土壤温度和室外温度。结果表明,白昼晴朗时,当换热管道内空气以流速0.6、1.0、1.5、2.0、2.5、2.8m/s进行蓄热时,地坪温度均高于相邻无蓄热系统温室内的土壤温度,平均温差分别为0.8、1.1、3.1、3.9、4.3、5.6℃,系统蓄热效果随换热管道空气流速增加而增强。在系统换热管道内空气流速以0.6~2.8m/s蓄热时,温室内热空气流经换热管道温度明显降低,使蓄热温室内的气温低于相邻温室气温0.1~0.6℃,但蓄热温室气温在常见温室栽培作物所需的适宜温度范围内,换热管道以不同空气流速蓄热对温室的温度环境影响较小。
2009, 40(5):178-181. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.5.090538
摘要:以PID算法和模糊控制理论相结合的分段控制理论为控制策略,嵌入温室作物生长模型和栽培专家知识,基于RS485总线,设计了一个分布式温室智能测控系统,对温室生产环境因子进行实时监测、分析、智能决策输出,调节温室控制设备,创造最佳的温室作物生长环境条件。实践证明,分段控制算法使控制输出准确跟踪设置值。
2009, 40(5):182-189. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.5.090539
摘要:为了使科学原理知识更好地启迪设计人员进行创新设计,通过分析科学原理知识的分类及映射关系,提出并建立了科学原理知识在产品创新设计中的应用过程模型;在此基础上,根据领域本体构建原则,对功能和效应的领域本体词汇进行了扩展,建立了科学原理知识本体模型,并以OWL语言加以实现;开发了基于本体模式的科学原理知识管理原型系统,讨论了系统的构建机制及语义检索技术。最后,给出系统应用实例,说明了系统的有效性。
2009, 40(5):190-193. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:利用扫描电镜分析了东方蝼蛄前足爪趾表面及断面几何结构特征,得知东方蝼蛄前足爪趾具有中空结构,断面材料呈层状复合结构。利用切片法分析了前足爪趾中空结构。利用纳米力学测试系统对东方蝼蛄前足爪趾表皮材料进行了测试,可知东方蝼蛄爪趾内侧的弹性模量和纳米硬度明显高于其爪趾外侧。与已有研究结果比较表明,东方蝼蛄爪趾表皮的纳米硬度高于臭蜣螂、粪堆粪金龟、弧齿爪鳃金龟的前足胫节表皮的纳米硬度,并高于牛蹄、羊蹄和猪蹄蹄壁材料的纳米硬度。
2009, 40(5):194-198. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:分析了最小量润滑(MQL)切削中供液方位、供液距离等因素对切削液渗透能力的影响。在SB-CNC超精密数控机床上进行了MQL车削45号钢试验,通过对切削力、表面粗糙度和切屑形态的研究表明:喷嘴位于主后刀面且距刀尖20mm处供应较大量的切削液能达到良好的切削效果。
2009, 40(5):199-202. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.5.090542
摘要:从滚珠轴承高速运转时滚动体(钢球)与内、外沟道接触存在旋滚比出发,分析了高速滚珠轴承动态方程组沟道控制理论的不足。在根据滚动体所受内外圈摩擦力与陀螺力矩相平衡的关系得出的内外沟道控制参数表达式中,引入滚动体与沟道之间摩擦因数的半经验公式。为避免沟道控制理论的不足,滚动体姿态角的计算采用了按照达朗伯原理推导的计算公式,取代了由沟道控制理论得出的姿态角。使得摩擦因数和姿态角的计算同时耦合了滚动体法向载荷的影响而最终成为与方程组同时迭代的变量,并给出了迭代算法,实现了两者的精确表达和精确计算。最后通过算例比较了两种方法的区别,说明了本文方法的计算结果更加精确,适合于现代轴承分析与设计的精确化要求。
2009, 40(5):203-206. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.5.090543
摘要:对两路非稳态随机实值信号通过一个线性未知系统后得到两路输出信号的解耦问题进行了探讨。首先建立了非稳态信号的两路输入、两路输出系统的数学模型,将系统的解耦问题转换成求解系统的解耦系数问题。然后对解耦系数的求解进行推导,并给出算法适用的必要条件是信号为非稳态和不相关。通过计算出的解耦系数将源信号从测得的输出耦合信号中分离。通过本算法对人工耦合成的两路信号进行了解耦,结果证明了本算法的正确性。最后将算法应用到了研发的差速器检测试验台上,解耦结果满足了工程实际需要。
2009, 40(5):207-212. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:基于牛顿力学法建立了径向柱塞泵定子的动力学模型,对恒流及恒压状态下的振动时频域特性进行分析;设计振动测试装置对JB32H型径向柱塞泵定子进行振动试验研究。分析及试验结果表明:在两种状态下,定子振动在时域上呈现出周期性,恒压状态下的时域幅值小于恒流状态的时域幅值;恒流状态下定子振动频带宽,振动处于相对较高的频率段;恒压状态下振动频带窄,振动处于相对较低的频率段;恒压系统具有低通滤波的作用。
2009, 40(5):213-217. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.5.090545
摘要:研究了一种用直流无刷电动机驱动的直联式空压机,借鉴直接转矩控制的思想,根据直联式空压机负载的特点,提出了一种基于单片机的脉宽调制(PWM)变占空比控制方法。根据空压机负载,将控制周期中的每一拍设置成不同的占空比。给出了基于Simulink的仿真计算,仿真结果表明,这种控制方法简单可行,直联式空压机转速波动较小,且有较好的稳定性和抗干扰能力。试验结果表明,PWM变占空比控制能达到节约成本,提高效率,减小转速波动的效果。
2009, 40(5):218-221.
摘要:提出了一种散乱点云局部型面参考数据的快速查询算法。该算法改进R*-tree建立散乱点云的空间索引结构,获取采样点所在叶结点,依据该结点MBR构造空心球,深度优先遍历R*-tree获取空心球内数据点,通过动态扩展空心球内外半径实现散乱点云局部型面参考数据的快速获取。实验表明,该算法可适用于各种复杂型面散乱点云,提高了查询的准确性与查询效率。
2009, 40(5):222-226. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:对于给定的两连架杆4组对应角位移,可综合得到无穷多个机构解,要求设计者快速、准确地从中选取位置点、综合出满足各项设计要求的最优机构比较困难。为此,根据映射理论,提出把无限的布氏曲线所形成的无穷多机构解表示在有限的区间内,进而通过机构解分析得到感兴趣的所有机构属性直观图,包括机构的类型分布、缺陷分布、最小传动角和杆长比等。同时,为避免位置点及机构选取的盲目性,可考虑施加约束条件构成可行机构解区间,在此区间上绘制机构性能分析图,并确定满足实际工程需要的最优机构解。
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