2009, 40(11):1-6. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:引入分层控制概念设计了横摆力矩控制和滑移率控制相结合的车辆稳定性控制系统。建立了侧偏角和横摆角速度具有最佳输出响应的车辆理想模型,采用前馈与反馈控制相结合跟踪理想模型的控制策略,基于最优控制理论设计横摆力矩控制器。通过设计理想滑移率分配模块确定下层滑移率控制器理想值,基于模糊控制理论设计滑移率控制器。在Matlab/Simulink平台上建立8自由度非线性车辆模型,分别在低附着和高附着路面条件下进行了仿真分析。结果表明:采用分层控制可以很好地实现车辆所需横摆力矩,有效地控制车辆质心侧偏角和横摆角速度跟踪理想模型,瞬态及稳态响应良好,改善了车辆操纵稳定性。
2009, 40(11):7-12. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:利用SIMPACK软件分别建立重型车辆前悬架、后平衡悬架、转向系统和轮胎模型等,在此基础上建立重型载货汽车整车多体动力学模型,并采用谐波叠加法构建随机路面,建立了一个可考虑路面不平度的重型车辆对路面动载特性研究平台,利用该平台探讨了重型车辆轮胎三向动载荷与路面不平度、行驶速度的关系。仿真结果表明:前轴轮胎纵向动载荷小于中、后轴轮胎纵向动载荷,前轴轮胎侧向和法向动载荷大于中、后轴轮胎侧向和法向动载荷,中、后两轴轮胎动载荷相差很小;路面在A~D级、行驶速度为60~90km/h时,前轴车轮法向动载系数大于中、后轴车轮法向动载系数,前轴轮胎法向作用力小于中、后轴轮胎法向作用力。
2009, 40(11):13-17. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.11.091103
摘要:考虑车辆行驶工况的不确定性及系统建模误差,建立了多自由度四轮转向车辆动力学数学模型。基于结构奇异值μ综合鲁棒理论,通过设立不确定性虚拟模块,设计了μ综合控制器,抑制外部扰动;基于Matlab/Simulink/dSPACE建立了四轮转向(4WS)车辆控制系统的HILS快速开发平台,验证测试控制器的有效性;通过实车试验修订硬件在环仿真结果。试验表明四轮转向车辆控制系统的纯数字仿真-实时数字仿真-硬件在环仿真-实车试验整个控制系统开发过程的有效性及优越性,说明该快速开发系统具有较好的扩展性。
2009, 40(11):18-21. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对高速履带车辆静液传动系统具有非线性及时变负载等特点,设计了应用于该传动系统的模糊控制器,因系统响应在上升和稳定阶段对模糊控制器的比例因子有不同的要求,定比例因子的模糊控制器难以二者兼顾,故提出一种改进方法,以补偿量及其绝对值的乘积作为新的补偿量对系统进行控制,构成变比例因子的模糊控制器。仿真及试验表明,改进的模糊控制器响应迅速,能有效抑制系统超调量,且系统的动态和静态性能有明显改善,适用于高速履带车辆的静液传动控制。
2009, 40(11):22-25. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.11.091105
摘要:采用3-PRRP(4r)并联机构作为主体机构,在机构移动副处的主负荷方向上辅以磁流变阻尼器(MRFD),采用LQR最优控制算法对装置进行半主动控制,从而实现对车载仪器的多维减振。实验结果表明,该MRFD多维减振机构具有良好的多维减振效果。
2009, 40(11):26-30. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:将汽车行驶工况看作一个随时间变化的马尔科夫过程,利用最大似然估计法,将行驶工况分成6个不同状态,而每个行驶片段作为反映加速度变化的模型事件,更好地保持了车辆行驶过程中微小时间段内的速度变化特性。在此基础上提出了状态转移概率与相似性检验相结合的候选工况选择方法,建立了具有13个特征参数的评价准则。以合肥市典型道路为例进行了实际应用分析,并通过独立性检验,验证了马尔科夫方法应用于行驶工况的合理性。结果表明,在与试验数据进行模型事件加速度分布的K-S检验上,马尔科夫方法相似性水平为0.998、0.989和0.994,而传统方法的相似性水平则为0.788、0.036和0.992。因此其更符合实际道路的行驶工况。
2009, 40(11):31-35. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:在车辆跟驰过程中,车辆制动系统和驾驶员自身的一些参数均具有一定程度的不确定性,例如车辆的制动减速度、车辆制动器的作用时间及驾驶员的反应时间等。这些不确定量的变化范围通常比较容易确定,然而,如何预测这些不确定量对车辆跟驰行为的影响是目前已有车辆跟驰模型较难以解决的问题之一。文中使用区间数学中的区间数来描述车辆跟驰过程中的车辆制动系统和驾驶员自身参数的不确定性,基于车辆跟驰过程中车辆安全距离的近似计算公式,采用区间分析方法计算了两种典型工况下的车辆安全距离。结果表明,该方法计算得到的车辆安全距离不是确定值而是区间值或者说是一个变化范围,因此能更加真实地预测各种不确定量对车辆安全距离的影响。
2009, 40(11):36-41. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对玉米秸秆的打捆压缩特性和直燃发电对秸秆燃料规则捆型上料系统的要求,对打捆机的传动系统、物料捡拾和喂入系统、机械式预压缩室、压缩机构以及液压密度控制系统进行了设计和参数计算。采用合理的捡拾喂入参数、二级预压缩原理和双液压油缸及其反馈控制系统保证了机器作业的可靠性。试验结果表明:4YF-1300型大方捆打捆机样机的打捆率达到了97.2%,规则捆包率为94.4%,捆包密度达到了
丛宏斌 , 李汝莘 , 韩新月 , 李明利 , 范修文 , 赵何
2009, 40(11):42-45. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:青贮玉米收获机可在玉米摘穗的同时,将切碎的秸秆打成圆捆,以便于青贮。为提高作业效率、简化机手操作流程,设计了一套喂料与送绳自动控制系统,该系统由传感检测元件、控制电路及执行机构3部分组成。采用四路换向开关作为传感检测元件,并结合RS去抖电路,可有效提高控制系统工作可靠性。执行元件为两电磁离合器,接收控制电路的输出信号,完成对喂料和送绳过程的实时控制。试验表明:该系统工作安全、可靠,料捆成捆率达到100%;与手动控制方式相比,有效强化了料捆密度控制的准确性,使机具的作业效率提高
2009, 40(11):46-49. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为优化差速式玉米种子脱粒机脱粒系统的有关参数,进而降低玉米种子在脱粒过程中的损伤,采用高速摄影方法对单个玉米果穗喂入与脱粒过程进行了观察分析。分析结果表明:果穗在开始喂入阶段,籽粒破碎大;在脱粒起始阶段,果穗撞击强烈,越到后段,撞击越弱;果穗在正常脱粒情况下,脱下籽粒多,籽粒运动轨迹可近似为沿直辊与果穗接触点的切线方向;而果穗非正常脱粒情况下,脱下籽粒少,籽粒运动规律呈杂乱状态,没有一定飞行方向;螺旋辊的转速偏大造成果穗的非正常脱粒加大,果穗的非正常脱粒会影响果穗的脱粒质量和脱粒效率。
2009, 40(11):50-54. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为了研究切流与纵轴流组合式脱粒分离装置的作业性能,在纵轴流脱粒分离清选试验台上,对钉齿滚筒、矩形齿滚筒和钉齿-短纹杆板齿组合式滚筒进行了台架试验,比较其夹带损失率、未脱净率、脱出物轴向分布规律、含杂率和功耗。试验结果表明,3种复脱滚筒在脱粒小麦时夹带损失率小,脱净率高;相对钉齿滚筒及矩形齿滚筒而言,钉齿-短纹杆板齿组合式滚筒脱出物轴向分布均匀,含杂率和功耗较低。
2009, 40(11):55-58. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:详细论述了一种横轴流双滚筒脱粒分离装置的总体结构、脱粒滚筒与凹板的设计方案,脱粒滚筒采用短纹杆-板齿结构,分离滚筒采用带螺旋叶片钉齿滚筒结构。室内台架试验表明,该装置可适合较大喂入量、难脱水稻脱粒分离,具有脱净率高、夹带损失率小、脱出物中含杂率小且分布均匀等特点。田间性能测试表明:当收获单产11 625kg/hm2的粳稻,喂入量为4.32kg/s时,该机总损失率为1.94%、脱粒损失率0.89%、破碎率0.84%、含杂率0.20%,各项技术指标均达到了设计要求。
2009, 40(11):59-63. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:对联合收获机行走、收割、脱粒系统进行分析,提出了系统数学模型的基本形式。针对该模型的高阶次、非线性和难以准确获得具体参数等问题,将模型差分方程的基本形式分解为与控制信号无关和有关的2个部分,利用RBF神经网络技术分别对2个部分进行在线辨识,控制器根据辨识结果进行控制,构建了自适应控制。利用该系统进行了不同条件下的仿真和试验,试验证明利用RBF网络可快速有效地拟合被控对象。当对象参数发生变化时,系统可实现跟踪适应,达到较好的控制效果。
2009, 40(11):64-67. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.11.091114
摘要:选用与环模制粒工况相似的磨料磨损试验机,以苜蓿草粉为磨料对试样进行磨料磨损试验。通过磨后表面的硬度和化学成分测定、微观结构和表面形貌观察,考察了苜蓿草粉对4种金属材料的磨料磨损。结果表明,4种材料的体积磨损量由小到大依次为3Cr13、9SiCr、45号钢、HT200,试样的磨损表面发生了物理和化学变化。“软磨料磨损”中伴有 “硬磨料磨损”的特征,显微切削和应变疲劳剥落为其主要磨损形式。
2009, 40(11):68-73. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:根据土壤水动力学原理和果树根区土壤水分运动特点,建立了降雨灌溉蒸发条件下含根系吸水项的二维土壤水分运动数学模型,采用有限元法求解,对降雨灌溉蒸发条件下的地表边界条件进行处理。在田间进行了灌溉蒸发条件下果园土壤水分运动验证试验,采用田间实测土壤含水率分布资料对模型进行验证,结果表明模拟值与实测值吻合较好,所建的根区土壤水分运动模型是正确的,采用有限元法求解是可行的,该模型可用于预测果园田间土壤水分运动。
2009, 40(11):74-77. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:喷灌和软管灌溉两用轻小机组具有喷灌和软管灌溉两种灌水方式,且有高度可升降、喷幅可调等特点。采用理论分析和试验验证相结合的方法,对该机组水量分布特性进行了研究,分析了影响机组水量分布特性的因素,计算了机组在配置喷灌和软管灌溉系统时的喷灌强度、均匀系数,结果表明,影响机组水量分布均匀性的主要因素是所配置灌水器的水量分布特性、灌水器配置间距、行走速率、土壤和地形、风速等。在室内试验时,机组喷灌均匀系数达95%以上,软管灌溉均匀系数达90%,可满足灌溉需要。
2009, 40(11):78-82.
摘要:灯泡体支撑件(包括进人孔和底部支承)是贯流泵装置内部重要的过流部件,本文采用CFD方法对贯流泵装置内部流场进行数值模拟,对不同支撑件形状进行了比较分析和优化,并与试验结果比较。结果表明,进人孔和底部支承的形状对泵装置的水力损失和水流流态的影响都比较明显,合理的支撑件形状可以改善流态、减少水流环量,提高泵装置效率。
2009, 40(11):83-88. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为揭示双蜗壳离心泵的水力不稳定性,采用雷诺时均方法和SST k-ω湍流模型,对一双蜗壳双吸离心泵进行了三维非定常湍流数值模拟,得到了泵内部流场特性及双蜗壳内压力脉动情况,并对其进行了频谱分析。结果表明双蜗壳内存在比较明显的压力脉动。设计工况下压水室内的压力脉动强度小于非设计工况。在设计工况下,隔舌处和隔板区压力脉动频率均以叶片通过频率为主,其中隔板起始端的脉动幅值最大,约为隔舌处的2.5倍。在大流量工况下,隔舌处和隔板起始端压力脉动频率以叶片通过频率为主,而小流量工况下以叶轮转频为主。叶轮受到的径向力随着叶轮的旋转呈现不稳定性,其中小流量工况时最明显。3种工况下径向力均指向隔板起始端侧。
2009, 40(11):89-93. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对定常流动是否具有全局代表性的疑问,采用多参考系模型对某一低比转数离心泵在设计工况进行了多相位定常流动数值模拟。分析了由于叶轮与蜗壳相对位置的变化引起的泵扬程的变化规律,同时捕捉到了全流场的速度、压力分布以及蜗壳第Ⅷ断面漩涡的结构与演化特征等重要流动信息。结果表明,多相位定常流动数值模拟的结果实际上反映了泵内流场的非定常流动特性。
2009, 40(11):94-98. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:根据光伏水泵无刷直流电动机驱动实际需要,提出一种数字控制器解决方案。为降低控制器续流损耗,基于同步整流技术采用MOSFET代替体二极管续流,并可降低控制器温升,提高系统可靠性。研究了改进的无差拍控制策略,采用自适应无轨迹卡尔曼滤波方法(Adaptive UKF)在线辨识、修正系统参数,以改善力矩电流控制效果。仿真和实验结果表明,该方案易于数字实现,参数辨识有效,电流控制精度高,提高了系统运行性能。
2009, 40(11):99-102. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:试验分析了黄糊精/秸秆纤维复合材料在不同相对湿度下的吸湿率,并对复合材料的吸湿率数据进行一元非线性回归拟合w=a+btc,吸湿速率v=dw/dt=bctc-1,建立了吸湿率和吸湿速率的数学模型,分析了每种秸秆纤维复合材料在相同的相对湿度下的吸湿率曲线。在100 g秸秆纤维、40 g水、20 g黄糊精、热压温度为170℃、热压压力为4.2 MPa、热压时间为30 min和100 g秸秆纤维、40 g水、10 g黄糊精、热压温度为170℃、热压压力为9.8 MPa、热压时间为20 min两种条件下制备了的两种黄糊精/秸秆纤维复合材料,试验得出上述两种复合材料吸湿率较小,表明两种秸秆纤维复合材料耐水性好。在黄糊精/秸秆纤维复合材料制备中,应重点注意热压温度因素,它对复合材料的耐水性影响较大。
2009, 40(11):103-108. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:以秸秆纤维轻质墙体为研究对象,分析其结构和组成及其对材料高温性能的影响;通过TG-FTIR分析,研究了高温作用下的秸秆纤维墙体材料的物理化学变化过程。在上述基础上,针对该种新型建筑材料进行了烧失量实验,利用DRS2.6数据回归分析软件,建立了火灾温度-烧失量的一元回归模型。同时,以200mm厚的秸秆纤维外墙保温板为例,在ISO9705标准火灾实验间对温度-烧失量回归模型进行了校验。结果表明:回归方程准确可信,可用于火灾后各部位的温度变化情况、起火原因的认定和灾后强度评估。
2009, 40(11):109-114. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:采用压汞试验获得实际多孔介质的微观结构参数。以冻干马铃薯为例计算了孔隙分形维数,结果表明冻干马铃薯结构具有显著的分形特性。运用位似变换理论、分形理论、Voronoi图以及马铃薯的特征参数等,构建出与马铃薯结构参数相对应的二维分形孔道网络模型。构建的网络模型考虑了影响多孔介质干燥的孔道微细结构特征,模型参数能够很好地反映多孔物料的微观结构,且获得了合理的分形维数。
2009, 40(11):115-118. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.11.091124
摘要:通过食味仪测量糙米理化指标数据,借鉴精米模型,利用系数重估法得出糙米主要成分含量与食味值的关系式。采用二次正交旋转组合设计方案,在控制干燥时间直至稻谷含水率达15%左右的基础上,建立了糙米食味值的数学模型。研究表明, 干燥温度、初始含水率和真空度是影响稻米真空干燥食味品质的3个重要因素,对食味值的影响从大到小依次顺序为干燥温度、初始含水率、真空度,且前二者与食味值呈负相关,后者与之呈正相关。
2009, 40(11):119-123. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:利用前已建立的仓内谷物通风干燥孔道网络模型,对玉米热风干燥实验过程进行了数值模拟,并将模拟结果与实验数据进行了比较。结果表明:该模型可有效模拟谷物的干燥过程;干燥时玉米颗粒平均温度与玉米堆孔隙气相平均温度之间存在明显的差别,后者始终比前者温度要高,故以往将谷物与孔隙气相温度不加区分,视为同一值的做法是不妥的;配位数对干燥的影响十分显著,其值越大,物料干燥越快;当物料含杂、配位数值较小时,干燥仓内会出现“湿团”现象。
2009, 40(11):124-128. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:胡萝卜微粉制备中,影响微粉物理特性及营养成分的试验分析表明:热风和微波干燥获得的胡萝卜微粉容积密度大,冷冻干燥的胡萝卜微粉容积密度小。微波干燥获得的胡萝卜微粉溶水性好,其次是冷冻干燥;胡萝卜生粉比熟粉溶水性好。胡萝卜生粉的氨基酸质量比高于熟粉和冻融粉;真空冷冻干燥生胡萝卜,粉碎粒径小于240目时,氨基酸质量比高。经过冻融处理的胡萝卜微粉VC质量比高于其生粉和熟粉;冷冻干燥的胡萝卜微粉VC质量比高。类胡萝卜素质量比随着粒径减小而减小;冷冻干燥冻融处理的胡萝卜,在粉碎粒径为80~120目时,类胡萝卜素和VC质量比高。
2009, 40(11):129-132. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:采用红外热成像远程动态控制系统和热电偶两种温度检测方法,对非洲菊真空预冷过程中舌状花瓣、管状花瓣和茎秆3个部位的温度进行实时检测。实验结果表明,不同部位之间降温速率存在较大差异,不同部位的温度分布也不均匀;热电偶和红外热成像检测结果相比,前者比后者平均高出
2009, 40(11):133-137. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为探索热处理对轻度加工葡萄衰老软化机制及贮藏保鲜效果的影响,以红地球葡萄为试验材料,研究了热空气55℃、5min和热水45℃、8min处理对其衰老过程中呼吸强度和内源激素含量的影响。结果表明,热处理显著地抑制了轻度加工葡萄的呼吸强度;热处理葡萄中IAA(生长素)和GA3(赤霉素)的含量与果实的腐烂率呈显著的线性负相关性(P<0.05),其相关系数r分别为0.9035和0.8416;轻度加工葡萄中ABA(脱落酸)含量变化呈抛物线形变化,热处理可以推迟ABA高峰期并降低峰值;热处理对诱导ZR(细胞分裂素)的产生效果不明显,各处理葡萄中ZR的含量变化无明显规律。
2009, 40(11):138-143. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:采用Box-Behnken模型对卵清蛋白糖基化反应过程进行优化,测定并分析了糖基化卵清蛋白在各种条件下的乳化性质。结果表明其最佳反应条件为:糖添加量9%,反应时间48h,反应温度60℃,在此条件下乳化活性为1.328,乳化稳定性为9.63min,相对卵清蛋白分别提高了3.7倍和8.75倍。糖基化程度与乳化活性及乳化稳定性的关系符合Lerentz函数。糖基化卵清蛋白的乳化性质相对不受低pH值和高离子强度的影响,且优于商用乳化剂。研究结果证明,糖基化是提高卵清蛋白乳化性质的一种有效途径。
2009, 40(11):144-149. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:采用辣根过氧化物酶对酪蛋白进行酶促交联,并经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、光谱分析和毛细管电泳验证。利用毛细管电泳、面积归一化方法对交联酪蛋白进行分析并计算交联度;以交联度为指标、应用响应面分析法对交联条件优化,得出适宜的条件为:温度37℃、反应时间2.9h、酶添加量为每克蛋白质4.73 μkat,此条件下酪蛋白交联度达到6.9%。与酪蛋白相比,交联酪蛋白的乳化活性在蛋白质质量分数为0.1%时提高了8.7%,而其乳化稳定性在蛋白质质量分数为
2009, 40(11):150-155. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.11.091131
摘要:采用单因素试验和正交试验设计,以乳酸质量浓度及菌丝形态为考察指标,对米根霉首批发酵培养基及补料培养基进行优化,得到适于米根霉半连续发酵的培养基,建立了米根霉半连续发酵工艺,并进行米根霉半连续发酵产乳酸的稳定性试验。得到首批培养基参数为葡萄糖120g/L,(NH4)2SO4 2g/L,NaH2PO4 0.16g/L,KH2PO4 0.14g/L,MgSO4?7H2O 0.2g/L,ZnSO4?7H2O 0.22g/L,CaCO3 60g/L;补料培养基参数为葡萄糖100g/L,(NH4)2SO4 2g/L,KH2PO4 0.1g/L,ZnSO4?7H2O 0.33g/L,MgSO4?7H2O 0.15g/L,CaCO3 50g/L,摇瓶重复稳定发酵30批次,罐发酵重复稳定发酵20批次,葡萄糖转化率最高达到
2009, 40(11):156-160. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:研究低温挤压加酶脱胚玉米粉,直接液化、糖化、发酵、蒸馏生产酒精技术,并考察了脱胚玉米粉挤压前耐高温α淀粉酶添加量、挤出物糖化时糖化酶添加量、糖化时间、液化时耐高温α淀粉酶添加量、发酵时酵母添加量对醪液的主要考察指标(醪液的酒精度、淀粉出酒率、残总糖)的影响规律。结果表明,本研究的挤压-糖化-发酵系统主要参数优化值对应的醪液发酵48h的酒精度、淀粉出酒率分别为13.45%和59.21%,高于对照挤压不加酶脱胚玉米醪液的对应值13.08%和57.85%,也高于脱胚玉米传统酒精生产工艺醪液的对应值
2009, 40(11):161-164. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:通过低温下添加不同浓度钙离子和还原剂亚硫酸氢钠以及pH值的控制,对大豆蛋白中两种主要组分7S蛋白和11S蛋白进行两步法诱导分级分离并优化条件,制备出含11S蛋白57.4%的分级大豆蛋白Ⅰ和含7S大豆蛋白61.4%的分级大豆蛋白Ⅱ。功能性质评价结果表明,分级大豆蛋白Ⅰ比大豆分离蛋白具有更好的凝胶性和起泡性,而分级大豆蛋白Ⅱ比大豆分离蛋白具有更好的乳化性,说明钙离子的诱导分级技术可以应用于食品工业来更有效地开发大豆蛋白组分的功能性质。
2009, 40(11):165-170. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对智能车辆导航中传感器信息的不确定性,结合BP神经网络和模糊神经网络分别对传感器信息进行了数据层与决策层的两层融合。采用BP神经网络对多超声波传感器信息进行数据层融合,以减少超声波测距传感器信息的不确定性,提高对障碍物距离探测的准确率;采用模糊神经网络融合障碍物距离信息和车体与标志线间偏差信息,实现智能车辆的导航决策控制,使之更适合系统的跟踪避障要求。该方法使智能车辆在跟踪与避障中具有较好的灵活性和鲁棒性。仿真和实车试验验证了方法的有效性。
2009, 40(11):171-175. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:根据柑橘采摘机器人遇到树枝等障碍物的特点,通过提取和处理障碍物图像的骨架恢复障碍物的三维信息。首先采用图像分割、形态学处理、区域细线化等步骤提取障碍物骨架,并进行骨架修剪、恢复遮挡骨架等处理;然后找出骨架中端点、分支点等特征点并记录其连接关系;最后通过对特征点的立体匹配恢复障碍物的三维信息,试验表明障碍物的正确识别率为
2009, 40(11):176-179. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:提出了一种基于计算机视觉技术的山竹大小和颜色分级方法。针对以蓝色滚子为背景的山竹图像,在RGB色彩空间使用双阈值对图像进行初步分割;然后通过形态学运算、轮廓跟踪、区域填充提取出整个山竹目标;最后由颜色因子2G-R-B和G识别出果柄、果蒂和果皮。由果柄、果蒂区域形心和果皮区域形心位置判断水果的姿态,提取水果的最大横径作为大小分级指标;在HIS颜色空间以果皮区域的饱和度S和色调H的差值作为颜色分级指标。选取200个山竹进行分级试验,试验结果表明:果径检测精度为±1.8mm,颜色分级串级果最大比例为
2009, 40(11):180-183. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:提出了利用亮度和颜色的信息融合来分割邻接苹果的方法。首先使用Lab模型对苹果图像进行分割,然后计算分割后每个区域的面积,并判断其是否为邻接苹果区域。接着在邻接区域内计算亮度信息,利用亮度产生的亮斑对邻接苹果进行分割。这样,在邻接区域以外的部分,亮度信息产生的噪声被Lab模型的信息屏蔽,而邻接区域以内的部分,具有惟一性的亮度信息可以较好分割经Lab模型处理后的邻接苹果。实验表明,此算法对邻接苹果识别非常有效,识别率大于92.89%,而且算法简单快速,平均每幅图片识别时间小于
2009, 40(11):184-188. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:为了简单、快捷、准确地检测牛肉新鲜度,建立了电子鼻检测系统。根据牛肉产生的气味和传感器实验,合理地选用了气敏传感器阵列。为提高电子鼻传感器灵敏度,对购置的传感器进行了改进。利用生物嗅觉的研究成果,开发出仿生嗅觉鼻道结构。为了提高电子鼻系统小样本训练的识别率,提出了用支持向量机(SVM)算法识别牛肉新鲜度的方法。应用电子鼻系统对储藏7d不同新鲜度的牛肉进行了识别实验,识别率达到99.25%。结果表明电子鼻检测牛肉新鲜度是可行的。
2009, 40(11):189-192. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:以拖拉机、联合收获机等典型农业机械载荷谱数据库建设工作为背景,基于B/S与C/S混合模式,利用.NET技术体系设计与实现载荷谱数据库信息管理系统。针对实际情况和工程应用的具体需求制定了系统的总体方案,设计了系统的结构模型,最后完成系统具体模块的开发调试。系统可实现载荷谱数据现代化管理、增加信息沟通渠道、提高结构疲劳寿命研究工作的效率。
2009, 40(11):193-196. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:蝴蝶鳞片表面具有脊沟等非光滑结构,这些结构的形态、密度、分布等的微小差别对光线产生折射、反射等光学效应使鳞片呈现不同的颜色。蝴蝶鳞片微观结构的分析是生物结构色隐身研究的理论基础。本文从宏观与微观、表面形态与横截面结构等角度出发,应用电镜对比分析了鳞片的微观结构,构建蝴蝶鳞片分布、形态和结构的优化模型,优化设计出2种仿蝴蝶鳞片微观结构模型。
2009, 40(11):197-202. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:基于接触分形理论和微接触大小分布函数,建立了计及微接触大小分布的域扩展因子影响的结合面法向接触刚度的分形模型,并通过对所建模型的数字仿真,直观地揭示了结合面法向接触刚度与结合面诸参数之间的非线性关系,探讨了这些相关参数对法向接触刚度的影响规律。研究仿真结果表明,结合面法向接触刚度随着结合面法向载荷的增大而增大,随结合面分形特征长度尺度参数的增大而减小,但随结合面分形维数的变化规律比较复杂。
2009, 40(11):203-207. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.2009.11.091142
摘要:为了从湍流信号中获取更多关于相干结构的定量信息,提出了一种基于小波和双谱分析的辨识相干结构的方法。该方法通过双谱和互相关分析合理地得到了包含相干结构信息的大涡信号,利用小波变换有效地提取出表征湍流多尺度相干结构的信号成份。建立了基于小波分析辨识湍流含能尺度的能量最大准则,以沟槽壁面减阻机理实验的湍流数据分析为例,验证了该方法的合理性和可靠性。
2009, 40(11):208-211. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:提出了一种新型3自由度空间并联机器人机构,机构动平台具有两个移动和一个转动自由度。基于螺旋理论对机构的运动输出特性和自由度进行了分析与计算,推导出机构的位置和速度解的解析表达式,讨论了机构的奇异性和灵巧性。由于映射输出-输入速度矢量关系的Jacobian矩阵为单位阵,所以此机构为无奇异完全各向同性并联机构,故该机构具有良好的运动、力传递性能和潜在的应用前景。
2009, 40(11):212-218.
摘要:根据并联机器人机构结构综合理论,提出了一种6-DOF 6-CPS正交并联机器人机构,并对位置正解进行分析。以机构6条驱动腿的长度为约束条件,建立约束方程,得到了求位置正解的非线性方程组。应用产生或强化混沌系统的反馈混沌化方法——Chen-Lai算法,对离散时间系统施加反馈控制,可得到预期Lyapunov指数和良好遍历性的混沌系统。应用基于反馈混沌化的Newton迭代算法(CBNIA)求解6-CPS正交并联机器人机构正位置分析中的非线性方程组。数值验证表明,CBNIA能够快速求出全部位置正解,且正反解结果十分吻合。
2009, 40(11):219-222. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:提出用直线齿廓替代内齿轮的渐开线齿廓,使渗碳淬火后的内齿轮易于成形磨齿。利用齿面接触分析(TCA)和承载接触分析(LTCA)技术,研究分析直廓内齿轮与渐开线齿轮啮合的受力状态、齿间载荷分配、传动误差。通过台架试验,采集渐开线内齿轮行星减速器和直廓内齿轮行星减速器在不同转速和载荷下的噪声,进行对比分析,研究直廓内齿轮传动的动态性能。直廓内齿轮传动有“修缘”的特点,承载下的传动误差波动比空载小得多。
2009, 40(11):223-226. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:研究了刀倾法加工摇台型机床调整参数向Free-Form型机床转换的原理和方法。建立了基于空间坐标变换刀倾法加工的数学模型,可用于单齿分度和连续分度加工;在摇台型机床固定坐标系中,通过辅助坐标系确定了刀具轴和工件轴之间的相对位置和相对运动关系,将这种关系等价地转换到Free-Form坐标系,确定6个数控轴表达式并进行多项式展开。最后,通过算例验证本文转换方法的正确性,TCA结果表明这种转换方法是可行的。
2009, 40(11):227-231. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:针对汽车外覆盖件的A级表面,设计并制造了4种不同试验模具,在试验模具中包含了在汽车外覆盖件容易产生破裂的典型的反拉延特征。通过冲压试验,观察到表面破裂缺陷的产生,并搜集产生表面破裂缺陷处的应变及位移的历程及在破裂区域的接触压力的数据。同时,以自主开发的商品化冲压成形CAE软件KMAS/UFT模块为平台,针对冲压过程中破裂缺陷进行精确预示,并以CAE数值模拟软件LS-DYNA3D对比,模拟计算结果与冲压试验结果基本一致。依据广义成形理论,提出针对破裂控制方案的实施建议,为进一步修正冲压模具奠定基础。
2009, 40(11):232-235. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:采用NUMISHEET2002会议提出的杯形件拉深Benchmark试验方案,在不同压边力工况下,对铝合金板6111-T4的拉深性能、各向异性行为、起皱缺陷进行了试验研究。研究表明:各向异性系数小并未对铝合金板的成形性能产生较大影响,通过增大压边力能有效解决起皱问题,铝合金板6111-T4具有良好的冲压成形性能。基于自主研发的冲压成形CAE软件KMAS平台,对Benchmark试验进行了仿真验证,与试验结果对比表明:KMAS软件采用的Barlat-Lian各向异性屈服准则和动力半显式算法能够准确模拟铝合金板的冲压成形。
2009, 40(11):236-239. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:阐述了以响应面法建立板料成形参数与有限元模拟结果的代理模型的基本原理;介绍了板料成形中的设计变量、目标函数、约束条件,多目标优化的处理方法;基于响应面法,以汽车后桥悬架内板零件为研究对象,成形后最小板料厚度为优化目标,成形极限图为约束条件,建立了模面几何参数优化模型;对模面几何参数进行优化并获得最优参数组合;以最优几何参数组合进行了实际的冲压试验,验证了优化结果。
2009, 40(11):240-244. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].11.[sequence]
摘要:使用4种硬质合金涂层和非涂层刀具材料进行铁基高温合金GH2132的高速干车削试验,采用电子扫描显微镜(SEM)观察刀具的磨损形貌,通过能谱分析(EDS)分析磨损表面的元素分布,并对刀具的主要磨损机理进行分析。研究结果表明,使用硬质合金刀具材料高速干车削铁基高温合金GH2132时,刀具的磨损机理主要为粘结磨损、扩散磨损、氧化磨损并伴有少量的微崩刃。高速切削时刀具的前刀面磨损形态不同于常速切削时的磨损形态,即磨损不表现为月牙洼的形式,而是表现为切削刃处磨损最大的斜面磨损形式,前刀面磨损区域随切削速度提高而减小,但磨损深度增大。
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