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基于RMD法的农业土壤表面三维重构与分析被引量：1: 2015年; [目的]土壤表面模型是分析土壤与车辆耦合作用的基础,为获取相对逼真的土壤表面模型,本文改进并分析了一种表面插值重构方法。[方法]首先利用不平度测试仪获取3种农业土壤的三维数字高程数据,使用一定的剔除率对原土壤高程数据进行剔除,得到3组剔后数据,求出剔后数据中各行、各列2D数据的Hurst指数,并应用于随机中点位移法过程参数的求解中。改进随机中点位移法,使用此法对剔后数据进行一次和二次分形插值重构,求解并分析3种土壤原始测量数据及重构前和重构后数据的平均值、峰度系数、相对误差、分形维数和RMS高度,同时,也使用传统的随机中点位移法和迭代函数法对3种土壤的剔后数据进行分形插值,并与改进随机中点位移法进行对比分析。[结果]改进的随机中点位移法是一种高效、稳定的分形插值方法,使用此法对矩形区域高程数据进行的插值重构能使重构后的数据在分形计盒维数、平均值及峰度系数方面与原数据之间的误差基本保持在5%以内,说明使用改进的随机中点位移法重构后能较好保持原数据的特性。[结论]该研究为进一步分析土壤与轮胎耦合作用提供了精细和高效的土壤表面模型建立方法。; 刘奕贯鲁植雄赵兰英姜春霞徐浩周晶; 关键词：分形农业土壤迭代函数系统

基于拖拉机作业轨迹的农田面积测量被引量：13: 2015年; 为了精确测量拖拉机在农田作业时的作业面积,以评价拖拉机的作业效率。该文选用双星定位(GPS卫星和伽利略卫星)接收机采集定位数据,采用自适应卡尔曼滤波算法提高接收机单点定位精度,利用高斯投影算法将GPS接收机采集经纬度转化成平面坐标来计算面积。选用回耕法、梭形耕法、套耕法3种方法旋耕地块,利用安装拖拉机上的GPS识别出作业轨迹,利用图像处理计算3种方法的有效作业面积、实际作业面积和重漏耕面积。试验表明:卡尔曼滤波提高了GPS单点定位精度;面积测量相对误差为2.09%;地块1(回耕法)漏耕率为14.29%,重耕率为6.19%,地块2(梭形耕法)漏耕率为10.72%,重耕率为5.54%,地块3(套耕法)漏耕率为1.80%,重耕率为6.82%。随测量面积增加,测量精度越高;套耕法效率最高,梭形耕法其次;回耕法的漏耕率最大,作业效率最低。; 鲁植雄钟文军刁秀永梅士坤周晶程准; 关键词：拖拉机全球定位系统卡尔曼滤波作业面积

拖拉机线控液压转向系统的双通道PID控制仿真与试验被引量：25: 2016年; 拖拉机线控液压转向系统采用的单杆液压缸具有非对称性,为了提高转向系统的控制精度,提出了双通道PID(proportional integral derivative)控制方法,对液压缸活塞杆伸出和缩回的运动进行分通道控制。基于Sim Hydraulics模块建立线控液压转向系统的物理模型,对转向轮的跟随响应、阶跃响应进行仿真试验;同时搭建了线控液压转向系统试验台,进行台架试验,从而分析双通道PID控制对转向系统的影响。仿真试验得出双通道PID控制的跟随误差为0.473°、响应时间为0.273 s,且左、右转向跟随误差基本一致,均优于单通道PID控制,台架试验结果与仿真试验的效果一致。结果表明,线控液压转向系统在双通道PID控制下响应快,跟随误差更小,具有良好的跟随性和较高的控制精度。; 鲁植雄龚佳慧鲁杨刁秀永程准姜春霞周晶; 关键词：拖拉机 PID控制双通道 SIM

拖拉机电液转向系统的变论域两级模糊PID控制研究被引量：5: 2015年; [目的]拖拉机在田间转向过程状态多变且环境恶劣,对转向系统控制精度和算法适应能力要求较高,故研究设计变论域两级模糊PID控制方法在拖拉机电液转向系统上的应用。[方法]在分析了电液转向系统的结构原理的基础上,建立了其主要组成部分数学模型,然后将变论域两级模糊PID方法(VFFPID)引入到控制器设计中,进行蛇形跟随性、转向响应性仿真试验,并同时与模糊PID控制算法(FPID)和基于函数型变论域模糊PID算法(XFPID)作对比分析。[结果]蛇形跟随性试验结果表明:拖拉机电液转向系统在VFFPID的控制下,转向油缸位移最大误差只有±1.43 mm,比FPID降低了49.5%,比XFPID降低了40.7%。响应性试验结果表明:在VFFPID控制下,转向油缸执行响应时间为0.123 1 s,比FPID缩短了17.8%;转向油缸位移平均误差为0.121 9 mm,是XFPID的28.3%。[结论]拖拉机电液转向在VFFPID的控制下油缸位移最大误差、平均误差更小,执行响应时间更短,具有更好的跟随性和控制精度。; 梅士坤鲁植雄徐浩钟文军刁秀永周晶; 关键词：拖拉机变论域仿真

农业土壤表面不平度分形维数计算方法的对比与分析被引量：4: 2015年; [目的]分形理论作为描述自然界和非线性系统中不光滑和不规则几何形体的有效工具,如何运用到农业土壤表面的研究中,是目前研究的热点问题。[方法]采用非接触式激光不平度测量仪测量了播种后地表(垂直于播种方向)、播种后地表(平行于播种方向)、犁地后地表(垂直于犁地方向)和整地后地表(平行于整地方向)4种农业地表的不平度,分别采用变差法、结构函数法和轮廓均方根法分析了4种农业地表不平度的分形维数、无标度区间及相关系数。[结果]犁地后地表起伏大,但分维小,细微结构少,复杂程度小;播种后地表(垂直于播种方向)起伏大,但复杂程度小,播种后地表(平行于播种方向)起伏小,但复杂程度高;同在平行于耕作方向,整地后地表的起伏大于播种后地表的起伏,但其复杂程度低于后者。[结论]均方根法计算农业土壤表面不平度的分形维数更精确,线性回归的相关性更好,无标度区间变化很小。; 姜春霞鲁植雄徐浩周晶Willen B.Hoogmoed; 关键词：不平度分形

基于分形插值的三维路面重构与分析被引量：10: 2014年; 原始精细的路面谱是研究车辆与路面耦合的重要基础,对车辆的通过性和噪声、振动及不平顺性NVH(noise,vibration and harshness)分析有重要的应用价值。为了构建与原始路面相同或相近的路面谱,利用非接触式激光路面不平度仪测量沥青路面、水泥路面、比利时路面和砂石路面的三维路面不平度;基于分形理论,采用迭代函数法重构这四种路面谱;结合路面不平度的统计特性评价指标和分形维数对四种路面的原始谱和重构谱进行评价。研究结果表明:重构前、后路面谱的平均值、标准差、峰度系数以及分形维数变化范围在±5%以内,除水泥路面的偏态系数变化范围均在±9%以内,重构路面谱与原始谱具有一致性;重构路面谱保持了原始路面的结构特性,并具有路面的细微结构。; 鲁植雄徐浩刘奕贯姜春霞Hoogmoed W B周晶; 关键词：分形维数路面不平度分形插值迭代函数系统

基于改进PSO算法的拖拉机驱动防滑PID控制策略被引量：5: 2017年; 为提高拖拉机等非道路车辆在正常行驶和工作阶段的通过性,针对拖拉机ASR控制策略进行了研究。基于Carsim和MATLAB/Simulink联合建立了拖拉机仿真模型,结合新提出的路面识别方法,实时更新目标滑转率,并利用改进的粒子群算法自适应地调整PID控制参数。针对不同路面进行一系列仿真实验,结果表明,目标滑转率随车辆行驶不断更新并最终达到所处路面的最优滑转率;基于改进PSO算法的PID参数自适应调整迅速,拖拉机滑转率收敛至目标值的响应较快,平均约1.5 s;在对接路面上行驶时,能有效地抑制拖拉机从高附着系数路面刚进入低附着系数路面时滑转率骤升情况,在高、低附着系数路面的稳定时间分别为2.63 s和1.55 s。; 程准鲁植雄唐迪姜春霞周晶; 关键词：通过性粒子群算法 PID控制驱动防滑

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周晶

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