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中国农业大学工学院现代农业装备优化设计北京市重点实验室: 作品数：49 被引量：405H指数：12; 相关作者：李福强林玉龙李建群刘文正更多>>; 相关机构：昆明理工大学现代农业工程学院山东理工大学农业工程与食品科学学院塔里木大学机械电气化工程学院更多>>; 发文基金：公益性行业(农业)科研专项长江学者和创新团队发展计划北京市自然科学基金更多>>; 相关领域：农业科学自动化与计算机技术理学机械工程更多>>

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负载敏感变量泵结构建模与性能分析被引量：12: 2017年; 作为现代农业装备液压系统关键零部件,负载敏感变量泵为农业绿色生产提供了保障。为深入研究负载敏感变量泵的工作性能,该文重点分析了其内部机械结构和工作机理,充分考虑了各运动部件的有效行程范围,应用现代控制理论状态空间法建立了基于边界条件的负载敏感变量泵非线性数学模型,基于Matlab/Simulink软件,采用四阶龙格-库塔算法对其稳态和动态性能进行了仿真分析,并搭建闭心式负载敏感液压系统试验平台,完成其性能试验,通过对比分析负载敏感变量泵动态特性试验与仿真结果,得到负载补偿压力误差约为0.1 MPa,验证了负载敏感变量泵非线性数学模型的正确性。试验结果表明:负载敏感变量泵输出流量和压力可实时与负载相适应,补偿压力约为1.5 MPa,可有效提高液压系统效率,减少系统发热,满足现代农业装备作业机组的田间作业需求。; 陈随英赵建军毛恩荣宋正河朱忠祥杜岳峰; 关键词：计算机仿真农业装备变量泵

不同作业条件对滑动式开沟器牵引阻力的影响: 滑动式开沟器是应用于我国轻型免耕播种机上的关键耕作部件，要求滑动式开沟器在不同作业条件下都减小开沟作业的牵引阻力。为明确播种作业时不同作业条件(作业速度、作业深度、土壤含水量和土壤容重)对滑动式开沟器牵引阻力的影响，本文...; 张祥彩李洪文刁培松王庆杰何进郑智旗; 关键词：有限元模拟

机臂内倾角对多旋翼植保无人机下洗气流的影响及规律分析被引量：1: 2022年; 植保无人机机臂内倾角可提高无人机飞行及悬停中的稳定性,是影响旋翼风场分布规律的因素之一。该研究以六旋翼植保无人机为试验对象,基于雷诺平均N-S方程、RNG k-ε湍流模型等,通过ANSYS Fluent分别建立具有0°、2°、4°、6°、8°机臂内倾角的六旋翼植保无人机三维计算流体动力学(CFD)模型,对无人机下洗气流流场进行数值模拟,分析无人机不同机臂内倾角的气流场分布特性;在此基础上,通过标记点进行了下洗气流速度测试试验。仿真分析表明:无人机悬停状态时,相比于机臂内倾角为0°的情况,多旋翼无人机机臂内倾不会引起下洗气流在时间维度上的显著差异,3 s时下洗气流在地面铺展开并趋于稳定;下洗气流从旋翼正下方形成后,向无人机中轴线方向倾斜收缩,从0°到8°,随着内倾角增大,下洗气流向中轴线方向倾斜收缩趋势减弱,8°时下洗气流已无收缩趋势,沿竖直方向垂直向下流动至地面;随着内倾角增大,气流速度线性衰减幅度也会增大,0°和8°情况下衰减幅度相差1 m/s。此外,不同机臂内倾角下,旋翼中心正下方和“引入区”的下洗气流速度变化规律和变化节点基本一致,“导出区”气流速度变化规律相似,但变化节点的位置不尽相同;“引入区”气流速度明显大于“导出区”气流速度,气流速度在空间分布的差异会对雾滴沉积均匀性产生影响。采用微型无线风速采集系统开展了各测量点下洗气流竖直方向速度分量的测试试验,风速采集系统测量误差小于0.3 m/s且一致性好;试验表明旋翼正下方1.1~2.3 m高度处和近地面0.2~0.8 m高度处各测量点试验值与模拟值的平均相对误差分别在10%和20%以内。仿真与试验结果为植保无人机的结构设计与优化提供研究基础。; 王玲侯启航王俊鹏王治伟王书茂; 关键词：数值模拟

机械式小麦射播排种器参数优化与试验被引量：12: 2020年; 针对机械式小麦射播排种器作业过程中存在的种子碰撞力较大、破损率高的问题,该研究采用TRIZ(Theory of the Solution of Inventive Problems)理论对小麦机械式射播排种器的关键部件参数进行优化,通过对种子在排种器内部的运动学分析,确定了影响小麦种子与排种器内部碰撞程度的因素为排种器转速、叶片后倾部分曲率半径与叶片安装角度,采用EDEM软件模拟小麦种子在排种器内部的运动情况,以种子破损率、平均排种速度与播种深度变异系数为试验指标,进行台架试验,结果表明,当排种器转速为1000 r/min,叶片后倾部分曲率半径为40 mm,叶片安装角度为15°时,种子破损率为1.1%,平均排种速度为32.5 m/s,播种深度变异系数为8.9%,满足小麦播种作业要求。; 王英博李洪文何进何进卢彩云王庆杰杨庆璐; 关键词：机械化小麦排种器 TRIZ

基于自动取阈分割算法的秸秆覆盖率检测系统被引量：10: 2012年; 在分析保护性耕作地块覆盖秸秆和土壤亮度存在差异的基础上,以MATLAB为工具,采用自动取阈图像分割算法,提取田间实拍图像中的秸秆及土壤信息,统计图像中秸秆覆盖面积,利用秸秆覆盖率算法实现对地表秸秆覆盖率的自动检测。系统经田间模拟试验校正后,田间测试误差可控制在4%以内,平均检测效率可提高约72倍,为开展保护性耕作技术秸秆覆盖研究提供了一种可行有效的方法。; 苏艳波张东远李洪文何进王庆杰李慧; 关键词：保护性耕作图像分割

考虑质量时变的收获机械工作模态分析与试验被引量：8: 2018年; 为研究复杂开放环境下收获机械田间作业过程由质量时变影响的工作模态及振动行为,该文搭建了一套收获机械工作模态测试系统,以4YZP-4HA型122 k W玉米联合收获机械为研究对象,建立收获机械车架工作模态测点模型,测定工作模态试验下的土壤-机器-植物等边界条件,并进行田间收获作业和运输工况的振动响应数据采集和时频域分析,利用时域随机子空间SSI(stochastic subspace identification)和频域的增强型频域分解EFDD(enhanced frequency domain decomposition)算法,辨识了在质量时变(田间收获作业)和质量非时变(运输工况)影响下的模态参数(模态频率、阻尼比及模态振型),并比较分析了2种算法的工作模态辨识结果。利用时频域分析方法获取了不同测点振动加速度幅值统计特征及频率分布规律,研究结果表明:田间收获作业工况振动强度高于运输工况,振动频率集中分布在20~150 Hz范围内,测点频率之间存在差异主要由不同位置刚度变化所致;通过比较SSI和EFDD方法辨识的模态频率,发现SSI和EFDD方法在相同频率范围内相差较小,且均落入傅里叶变换方法的频率分布区间,表明SSI和EFDD方法计算结果可信,能够较为准确地确定模态频率;质量时变下的收获机械车架模态振型特征主要表现为扭转、弯曲、弯扭和局部模态振型,其中1阶扭转振型频率接近29 Hz(SSI:29.578 Hz;EFDD:29.300 Hz)。研究结果可为复杂农田作业环境下收获机械的工作模态分析与试验提供参考。; 姚艳春赵雪彦杜岳峰宋正河尹宜勇毛恩荣刘帆; 关键词：收获机械振动模态分析参数辨识时域频域

中国北方地区深松对小麦玉米产量影响的Meta分析被引量：61: 2015年; 为了研究中国北方地区不同地域、作物、气候类型、试验年限下,深松旋耕(subsoiling and rotary tillage,SSRT)、深松免耕(subsoiling and no tillage,SSNT)对小麦玉米作物产量的影响,该文以旋耕(rotary tillage,RT)作为深松旋耕(SSRT)对照;以免耕(no tillage,NT)作为深松免耕(SSNT)的对照,根据已发表的相关田间试验数据,采用Meta分析方法,定量分析不同因素对SSRT与RT、SSNT与NT处理中作物产量相对变化率的影响特征。结果表明,与RT、NT相比,SSRT、SSNT分别使玉米小麦总体增产8.62%和10.17%;深松在东北、西北和华北地区均能提高玉米小麦产量;SSNT年降雨量≥600 mm和年平均气温>12℃时能显著提高作物增产量;持续深松免耕2~3 a比≥4 a增产显著。因此,在中国北方免耕农业区年降雨量和年平均气温较高的地区,采用深松免耕有利于作物的增产,并建议可隔年或2a深松1次。该研究成果可为深松技术在中国北方地区推广应用提供参考。; 郑侃何进李洪文王庆杰李问盈; 关键词：作物降雨深松 META分析

东北地区玉米垄作免耕播种机研究现状: 本文在分析东北地区玉米种植模式特点和农艺要求的基础上，根据垄作保护性耕作技术实施的要点，指出了在玉米垄作模式下实施机械化保护性耕作存在的难点，并提出了实施垄作保护性耕作技术对玉米垄作免耕播种机的技术要求。通过研究现有玉米...; 王庆杰何进梁忠辉李洪文李问盈朱惠斌; 关键词：玉米种植免耕播种机结构特征工作性能

大型高地隙喷雾机喷杆主动悬架自适应模糊滑模控制被引量：20: 2018年; 针对喷杆被动悬架在低频下隔离干扰性车身摆动性能不足的问题,该文在双连杆梯形喷杆被动悬架的基础上加装作动液压缸而获得喷杆主动悬架,并提出了基于自适应模糊滑模控制算法的喷杆主动悬架控制方法;在建立了喷杆主动悬架动力学模型和液压系统模型的基础上,应用Matlab/Simulink对主动悬架系统进行整体仿真分析,验证了该文控制方法的有效性;基于课题组开发的大型高地隙喷雾机搭建了实车试验平台,分别进行了实车静态跟随试验和田间试验。试验结果表明:采用基于自适应模糊滑模控制算法的喷杆主动悬架控制方法,喷杆倾角实车静态跟随响应时间和误差分别为2 s和0.002 rad,相较于PID控制的4 s和0.002 rad响应时间减小;同时,喷杆倾角田间试验摆动范围保持在–0.005～0.005rad内。结论表明,该文提出的喷杆主动悬架控制方法具有良好的响应性、稳定性和准确性,可有效隔离干扰性车身摆动并保持喷杆稳定。该研究有利于提高中国大型高地隙喷雾机喷雾均匀性和喷杆作业稳定性。; 薛涛李伟杜岳峰毛恩荣温浩军; 关键词：农业机械喷雾自适应模糊滑模控制

4YZP-3XH玉米收获机割台振动试验与分析: 玉米收获机割台在作业过程中由道路激励、割台传动系统旋转运动产生的惯性力导致其故障率较高，割台振动特性对其设计至关重要。针对玉米收获机割台作业中振动剧烈、故障率高的问题，以4YZP-3XH 玉米收获机割台为研究对象，本文首...; 姚艳春王承国宋正河杜岳峰赵雪彦毛恩荣; 关键词：割台玉米收获机时域分析功率谱

中国农业大学工学院现代农业装备优化设计北京市重点实验室

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