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农业机械智能化设计技术发展现状与展望 被引量：111
1
作者 杜岳峰 傅生辉 +2 位作者 毛恩荣 朱忠祥 李臻 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1-17,共17页
我国地域差异大、农作物种类和种植模式多样,农业机械具有多功能、小批量、定制化及多样化的用户需求特征。当前国内农业机械制造企业产品研发普遍以跟踪、仿制为主,存在研发周期长、效率低、产品可靠性差等问题,企业和产品的竞争力低... 我国地域差异大、农作物种类和种植模式多样,农业机械具有多功能、小批量、定制化及多样化的用户需求特征。当前国内农业机械制造企业产品研发普遍以跟踪、仿制为主,存在研发周期长、效率低、产品可靠性差等问题,企业和产品的竞争力低下、缺乏核心自主技术,已成为制约我国农业机械企业可持续发展的瓶颈。智能化设计技术以满足用户定制化、多样化需求为目标,以知识工程(KBE)、数据管理(DM)、人工智能(AI)、虚拟仿真等现代信息技术为手段,通过整合农业机械全生命周期过程中上下游相关企业已有资源,集成产品数据管理(PDM)和产品生命周期管理(PLM)的协同设计平台,实现农业机械设计过程的协同化、自动化和智能化,是提高我国农业机械设计水平的关键。本文针对农业机械特点,对农业机械智能化设计技术的定义、技术体系、关键技术及发展现状进行了深入剖析,重点总结了近年来计算机辅助设计(CAD)、模块化设计、知识工程、虚拟仿真、PDM/PLM协同设计等智能化设计关键技术的研究现状与发展趋势,并提出了农业机械智能化设计领域未来发展趋势,为农业机械设计技术发展提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 智能化设计 CAD/CAE 模块化设计 知识工程 虚拟仿真
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基于模态的玉米收获机车架振动特性分析与优化 被引量：69
2
作者 姚艳春 杜岳峰 +2 位作者 朱忠祥 毛恩荣 宋正河 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第19期46-53,共8页
为研究玉米收获机车架振动特性及其优化方法,该文通过振动测试与模态分析方法,分析车架田间振动特性,并以提高1阶扭转频率为目标优化车架结构。首先,通过有限元建模及模态分析,提取车架固有频率与振型,其次,通过整机田间振动试验,获取车... 为研究玉米收获机车架振动特性及其优化方法,该文通过振动测试与模态分析方法,分析车架田间振动特性,并以提高1阶扭转频率为目标优化车架结构。首先,通过有限元建模及模态分析,提取车架固有频率与振型,其次,通过整机田间振动试验,获取车架4个测点处振幅统计特征及功率谱,分析其对车架振动特性的影响,最后,研究车架壁厚和刚度与固有频率的关系,以提高车架1阶扭转频率为目标优化车架。研究结果发现,测点振幅大小依次为:车架后桥上方、发动机横梁位置、发动机纵梁位置、车架前桥上方,其中车架后桥上方振幅已超过发动机振幅,发生共振;模态振型与田间振动试验对比发现,1阶扭转和2阶弯曲模态对车架振动影响较大,引起车架共振主频为9.79 Hz,接近1阶扭转共振频率;发现优化后车架1阶扭转振型位移由7.778下降到3.768,1阶弯曲振型位移由6.83下降到3.651,显著改善了车架振型,1阶扭振频率由15.9927提高到22.4595 Hz,提高车架1阶扭转频率。田间耐久试验表明优化后车架无故障时间由20提高到60 h。该研究可为农机装备的振动特性分析与减振设计提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 振动 优化 玉米收获机 车架 模态分析
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基于倾角传感器的拖拉机悬挂机组耕深自动测量方法 被引量：42
3
作者 谢斌 李皓 +1 位作者 朱忠祥 毛恩荣 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期15-21,共7页
在拖拉机悬挂机组耕深自动控制系统中,位置测量具有重要的作用,该文提出了一种基于倾角传感器自动测量农机具耕深的方法。通过检测提升臂的水平倾角变化,由悬挂机构几何关系和倾角传感器输出特性推导出耕深值与测量电压值之间的线性关... 在拖拉机悬挂机组耕深自动控制系统中,位置测量具有重要的作用,该文提出了一种基于倾角传感器自动测量农机具耕深的方法。通过检测提升臂的水平倾角变化,由悬挂机构几何关系和倾角传感器输出特性推导出耕深值与测量电压值之间的线性关系并换算得到实际耕深。与其他传感方式相比,该方法具有封装小、集成度高、安装和维护方便、标定易操作的特点,测量综合精度为±1.4mm;虚拟终端显示装置可直观反映耕作过程中耕深控制的实时状况,为操作者提供有效的判断依据。田间试验结果表明,耕深稳定在-200mm时的标准差为8.19,低于五轮仪测量方式,测量稳定;耕深从-100mm下降到-200mm时响应时间为3.5s,少于五轮仪测量方式,动态特性更好;耕深稳定性变异系数为3.34%,满足农艺要求。论文提出的耕深测量方法、显示界面和自动控制系统对拖拉机设计具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 农业机械 传感器 自动化 耕深 拖拉机悬挂机组
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拖拉机电液悬挂系统模糊PID自适应控制方法 被引量：33
4
作者 李明生 赵建军 +3 位作者 朱忠祥 谢斌 迟瑞娟 毛恩荣 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期295-300,共6页
将模糊PID自适应控制方法应用到拖拉机电液悬挂系统控制中。根据系统特性,设计了模糊PID自适应控制器,建立了电液悬挂系统模型,并与普通PID控制方法进行了牵引力控制、位置控制性能仿真分析。搭建了试验台对电液悬挂系统进行田间试验。... 将模糊PID自适应控制方法应用到拖拉机电液悬挂系统控制中。根据系统特性,设计了模糊PID自适应控制器,建立了电液悬挂系统模型,并与普通PID控制方法进行了牵引力控制、位置控制性能仿真分析。搭建了试验台对电液悬挂系统进行田间试验。试验结果表明,采用模糊PID自适应控制以后,电液悬挂系统设定耕深由0.1 m阶跃至0.3 m时,系统过渡过程时间为4 s,无超调量;设定牵引力由3 kN阶跃至7 kN时,系统过渡过程时间为5 s,系统超调量为25%。 展开更多
关键词 电液悬挂系统 模糊PID自适应控制 仿真 田间试验
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基于速度自适应的拖拉机自动导航控制方法 被引量：32
5
作者 张硕 刘进一 +3 位作者 杜岳峰 朱忠祥 毛恩荣 宋正河 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第23期48-55,共8页
针对速度因素对拖拉机自动导航系统稳定性的影响,提出了基于横向位置偏差和航向角偏差的双目标联合滑模控制方法,在建立两轮拖拉机-路径动力学模型和直线路径跟踪偏差模型的基础上,应用Matlab/Simulink进行整体系统仿真,验证了控制方法... 针对速度因素对拖拉机自动导航系统稳定性的影响,提出了基于横向位置偏差和航向角偏差的双目标联合滑模控制方法,在建立两轮拖拉机-路径动力学模型和直线路径跟踪偏差模型的基础上,应用Matlab/Simulink进行整体系统仿真,验证了控制方法的可靠性;以雷沃TG1254拖拉机为载体搭建了自动导航控制系统田间试验平台,分别在定速和变速条件下,进行了拖拉机直线路径跟踪控制的田间试验;分析了不同速度条件下的动态跟踪控制效果,验证了设计的自动导航控制系统的稳定性和控制精度。试验结果表明:在拖拉机田间作业常见的定速直线行驶工况下,采用基于速度自适应的双目标联合滑模控制方法,拖拉机直线路径跟踪控制的横向位置偏差最大值为10.60 cm,平均绝对偏差在3.50 cm以内;航向角偏差最大值为3.87°,平均绝对偏差在1.70°以内;在进入稳态以后,前轮转向角最大摆动幅度为3°,摆动标准差为0.80°。结论表明,该文提出的基于速度自适应的拖拉机自动导航控制系统,能基本实现不同速度下的直线路径自动跟踪控制。 展开更多
关键词 机械化 控制系统 导航 拖拉机自动导航 拖拉机-路径动力学模型 滑模控制 速度自适应 仿真分析
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基于ADAMS的丘陵山地小型玉米收获机仿真 被引量：28
6
作者 杜岳峰 朱忠祥 +3 位作者 毛恩荣 宋正河 高建民 朱孔贵 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期1-5,共5页
对某小型玉米收获机的整车性能进行了研究。将在Pro/E中建立的整机三维模型导入UG中进行了布尔和运算,减少约束,简化模型。运用ADAMS建立了虚拟样机模型,通过平路上的实车试验验证了所建仿真模型满足虚拟试验要求。利用虚拟样机模型测... 对某小型玉米收获机的整车性能进行了研究。将在Pro/E中建立的整机三维模型导入UG中进行了布尔和运算,减少约束,简化模型。运用ADAMS建立了虚拟样机模型,通过平路上的实车试验验证了所建仿真模型满足虚拟试验要求。利用虚拟样机模型测试了整机的临界侧倾角度和最大爬坡坡度,从而避免了在危险条件下的实车试验。同时利用虚拟样机模型和车辆圆锥指数分析了机器在松软地面上的通过性能。 展开更多
关键词 小型玉米收获机 虚拟样机 性能仿真
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基于最优控制的导航拖拉机速度与航向联合控制方法 被引量：26
7
作者 韩科立 朱忠祥 +3 位作者 毛恩荣 宋正河 谢斌 李明生 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期165-170,共6页
为提高自动导航拖拉机工作效率和作业质量,以自动变速系统和自动转向系统为硬件支撑,结合最优控制理论,设计了基于速度和转向角的双参数最优控制算法。针对耙地作业要求,设计了直线路径跟踪与地头转弯路径跟踪控制器,运用Matlab软件对... 为提高自动导航拖拉机工作效率和作业质量,以自动变速系统和自动转向系统为硬件支撑,结合最优控制理论,设计了基于速度和转向角的双参数最优控制算法。针对耙地作业要求,设计了直线路径跟踪与地头转弯路径跟踪控制器,运用Matlab软件对所设计的控制器进行了仿真分析,通过田间试验对所设计的控制器进行了验证。试验结果表明:控制器的横向偏差小于0.12 m,航向偏差小于1.1°,速度偏差小于0.2 m/s,满足自动导航作业要求。 展开更多
关键词 自动导航拖拉机 自动变速 自动转向 双参数最优控制
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玉米果穗剥皮的运动仿真与高速摄像试验 被引量：26
8
作者 朱忠祥 岳小微 +3 位作者 杜岳峰 宋正河 毛恩荣 王波 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期42-48,共7页
针对玉米剥皮田间试验和室内试验存在玉米品种多样、适收期短等问题,该文提出了采用理论分析、虚拟仿真技术与高速摄像技术相结合的方法,研究果穗在剥皮机构中的运动。首先,对玉米果穗在剥皮机构中的受力及运动进行了理论分析,得到影响... 针对玉米剥皮田间试验和室内试验存在玉米品种多样、适收期短等问题,该文提出了采用理论分析、虚拟仿真技术与高速摄像技术相结合的方法,研究果穗在剥皮机构中的运动。首先,对玉米果穗在剥皮机构中的受力及运动进行了理论分析,得到影响果穗剥净率、剥皮效率以及剥皮损失的主要因素;其次,应用ANSYS/LS-DYNA建立了玉米果穗与剥皮机构相互作用有限元仿真模型,获取了剥皮辊不同转速下玉米果穗在剥皮机构中的运动速度、绕自身轴线的角速度和受力情况。仿真结果表明,随着剥皮辊转速的增大,果穗的运动速度由0.2增大到0.4 m/s;果穗绕自身轴线的旋转角速度增加,在0-15 rad/s之间变化;果穗的受力增大,且波动性更强,3种工况下最大受力分别为11.9、14.5和16.3 N。以玉米果穗沿剥皮辊的速度和加速度为验证参数,仿真数据与果穗剥皮高速摄像试验数据进行了对比。结果表明,仿真数据与高速摄像试验结果基本一致,证明了仿真模型可以较好地替代物理试验。该研究结果可为剥皮机构的设计与分析提供了参考。 展开更多
关键词 农业机械 农作物 计算机仿真 玉米果穗 剥皮 运动学 剥皮装置 高速摄像
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拖拉机在牧草地上自动引导行走的控制 被引量：21
9
作者 陈军 鸟巢谅 朱忠祥 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期104-107,共4页
利用车辆运动学模型,应用最优控制理论,对拖拉机自动引导行走方法进行了研究。利用前馈控制方法生成了车辆自动行走的轨道;通过对车辆运动状态方程的线性化,设计了车辆沿生成的轨道引导行走的负反馈控制器。最后利用该方法在牧草地上进... 利用车辆运动学模型,应用最优控制理论,对拖拉机自动引导行走方法进行了研究。利用前馈控制方法生成了车辆自动行走的轨道;通过对车辆运动状态方程的线性化,设计了车辆沿生成的轨道引导行走的负反馈控制器。最后利用该方法在牧草地上进行了实车实验,结果表明:拖拉机在倾斜度小于3°的地面上直线行走时的横向标准偏差小于0.08m。 展开更多
关键词 拖拉机 自动行走 控制
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后轮驱动大功率拖拉机牵引力-滑转率联合自动控制方法 被引量：25
10
作者 张硕 杜岳峰 +3 位作者 朱忠祥 毛恩荣 刘进一 石晶 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期47-53,共7页
针对后轮驱动大功率拖拉机犁耕作业工况,提出了大功率拖拉机牵引力-滑转率联合自动控制方法。基于Freescale MC9S12XS128型微处理器开发了联合控制器硬件系统;采用PID（proportion integral derivative）控制算法,制定了牵引力PID控制... 针对后轮驱动大功率拖拉机犁耕作业工况,提出了大功率拖拉机牵引力-滑转率联合自动控制方法。基于Freescale MC9S12XS128型微处理器开发了联合控制器硬件系统;采用PID（proportion integral derivative）控制算法,制定了牵引力PID控制和滑转率开关控制的联合控制策略,基于模块化设计开发了联合控制软件系统;进行了牵引力控制、牵引力与滑转率联合控制的田间实车对比试验,分析了2种不同控制方法下滑转率、牵引力和耕深的控制效果,验证了联合控制系统的性能。试验结果表明：当设定滑转率阀值区间0.1～0.2,牵引力阀值6 000 N时,联合控制下的实际耕深平均误差为1.45 cm,均方根误差为2.79 cm;实际牵引力平均误差为270.73 N,均方根误差为366.23 N;滑转率采样时间50 s,阀值区间以内43.78 s,有效控制时间范围为88%。与单独的牵引力控制相比,实际耕深、牵引力的平均误差和均方根误差均明显减小,实际滑转率的控制效率有较大提高。结果表明,该文提出的大功率拖拉机牵引力-滑转率联合自动控制方法,可以实现牵引力和滑转率的双目标联合控制,能够满足实际生产的农艺要求。 展开更多
关键词 拖拉机 控制 农业机械 滑转率 牵引力 联合控制 对比试验
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拖拉机沿曲线路径的跟踪控制 被引量：23
11
作者 陈军 朱忠祥 +1 位作者 鸟巢谅 武田纯一 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期108-111,共4页
近年关于农业用车轮型移动机器人的研究很多,但主要集中在直线行走方面。该研究进行了沿给定的曲线路径跟踪控制的研究。首先由给定的曲线路径生成四元状态空间,其次在利用预见控制求得车辆的未来值和目标值的基础上,利用最优控制理论... 近年关于农业用车轮型移动机器人的研究很多,但主要集中在直线行走方面。该研究进行了沿给定的曲线路径跟踪控制的研究。首先由给定的曲线路径生成四元状态空间,其次在利用预见控制求得车辆的未来值和目标值的基础上,利用最优控制理论设计跟踪控制器。最后在牧草地上对正弦路径和圆形路径进行了跟踪实验。试验结果为车辆以1.5m/s的速度行驶时,在很小转弯半径时最大误差可控制在35cm以内。 展开更多
关键词 拖拉机 曲线路径 跟踪控制 预见控制 最优控制
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农用车辆视觉导航路径识别方法 被引量：20
12
作者 赵博 朱忠祥 +2 位作者 宋正河 谢斌 毛恩荣 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2007年第6期482-486,共5页
为提高农用车辆视觉导航系统对不同环境的适应性,研究了田间地头、天空以及树木等复杂环境对路径识别的影响.提出用一种新的中心线检测算法来取代原有的细化算法;用腐蚀算法代替原有的中值滤波;据此设计了适合复杂环境的路径识别方法.... 为提高农用车辆视觉导航系统对不同环境的适应性,研究了田间地头、天空以及树木等复杂环境对路径识别的影响.提出用一种新的中心线检测算法来取代原有的细化算法;用腐蚀算法代替原有的中值滤波;据此设计了适合复杂环境的路径识别方法.大量的田间试验证明,该方法对普通环境和复杂环境均具有较好的适应性,能够快速、可靠、准确地提取导航路径特征. 展开更多
关键词 农用车辆 路径识别 视觉导航 中心线检测 腐蚀算法
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基于Census变换的双目视觉作物行识别方法 被引量：22
13
作者 翟志强 朱忠祥 +2 位作者 杜岳峰 张硕 毛恩荣 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期205-213,共9页
针对基于双目视觉技术的作物行识别算法在复杂农田环境下,立体匹配精度低、图像处理速度慢等问题,该文提出了一种基于Census变换的作物行识别算法。该方法运用改进的超绿-超红方法灰度化图像,以提取绿色作物行特征;采用最小核值相似算... 针对基于双目视觉技术的作物行识别算法在复杂农田环境下,立体匹配精度低、图像处理速度慢等问题,该文提出了一种基于Census变换的作物行识别算法。该方法运用改进的超绿-超红方法灰度化图像,以提取绿色作物行特征;采用最小核值相似算子检测作物行特征角点,以准确描述作物行轮廓信息;运用基于Census变换的立体匹配方法计算角点对应的最优视差,并根据平行双目视觉定位原理计算角点的空间坐标;根据作物行生长高度及种植规律,通过高程及宽度阈值提取有效的作物行特征点并检测作物行数量;运用主成分分析法拟合作物行中心线。采用无干扰、阴影、杂草及地头环境下的棉田视频对算法进行对比试验。试验结果表明,对于该文算法,在非地头环境下,作物行中心线的正确识别率不小于92.58%,平均偏差角度的绝对值不大于1.166°、偏差角度的标准差不大于2.628°;图像处理时间的平均值不大于0.293 s、标准差不大于0.025 s,能够满足田间导航作业的定位精度及实时性要求。 展开更多
关键词 作物 图像识别 导航 双目视觉 作物行识别 立体匹配 Census变换
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基于神经网络的农用车辆自动跟踪控制 被引量：21
14
作者 陈军 朱忠祥 +1 位作者 鸟巢谅 武田纯一 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期131-133,121,共4页
跟踪控制器是农用车辆自动行驶控制的重要组成部分。将神经网络控制技术应用于车辆的自动行驶控制中,使得控制器具有良好的自学习功能,提高了控制器的环境适应能力和现场处理能力。在牧草地上的实车实验结果表明:车辆沿直线路径自动行驶... 跟踪控制器是农用车辆自动行驶控制的重要组成部分。将神经网络控制技术应用于车辆的自动行驶控制中,使得控制器具有良好的自学习功能,提高了控制器的环境适应能力和现场处理能力。在牧草地上的实车实验结果表明:车辆沿直线路径自动行驶时,95%的偏差绝对值小于5cm。 展开更多
关键词 车辆 跟踪控制 神经网络
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大功率拖拉机电液提升器比例提升阀设计 被引量：21
15
作者 李明生 朱忠祥 +3 位作者 毛恩荣 宋正河 谢斌 李长林 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期31-35,89,共6页
针对大功率拖拉机电液提升器,设计了比例提升阀,对4种不同型式节流口的流量特性进行了对比。基于状态空间法,建立比例提升阀的动态数学模型及仿真模型,在Matlab/Simulink中进行仿真及参数优化设计,并进行了室内试验。结果表明,采用半圆... 针对大功率拖拉机电液提升器,设计了比例提升阀,对4种不同型式节流口的流量特性进行了对比。基于状态空间法,建立比例提升阀的动态数学模型及仿真模型,在Matlab/Simulink中进行仿真及参数优化设计,并进行了室内试验。结果表明,采用半圆形节流口的阀芯行程短且具有良好的小流量特性;经参数优化之后,比例提升阀控制电流与流量曲线线性度决定系数为0.998 6,动态阶跃响应超调量为6.25%,调整时间为0.3 s。 展开更多
关键词 拖拉机 比例提升阀 电液提升器 设计
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基于ADAMS的玉米植株收获过程仿真 被引量：21
16
作者 杜岳峰 毛恩荣 +2 位作者 宋正河 朱忠祥 高建民 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期106-111,共6页
在Pro/E中建立了摘穗辊及玉米植株收获模型,利用Pro/E与ADAMS的接口MECHANISM/Pro将所建模型导入了ADAMS中,通过分析植株受力,在ADAMS中建立了玉米植株与摘穗辊收获过程的虚拟样机模型,并添加约束和驱动。运用传感器技术,通过脚本仿真... 在Pro/E中建立了摘穗辊及玉米植株收获模型,利用Pro/E与ADAMS的接口MECHANISM/Pro将所建模型导入了ADAMS中,通过分析植株受力,在ADAMS中建立了玉米植株与摘穗辊收获过程的虚拟样机模型,并添加约束和驱动。运用传感器技术,通过脚本仿真控制实现了玉米植株与摘穗辊收获过程的仿真,分析了玉米植株在倾角为79°时的收获数据,最后依据收获时间、果穗啃伤分析了倾角对收获过程的影响,得出了玉米植株收获的理想倾角为89°,为立辊式玉米收获机关键部件的设计提供了参数支持。 展开更多
关键词 玉米植株 立式摘穗辊 虚拟样机模型 收获过程 ADAMS
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农业装备虚拟试验系统平台的建立 被引量：20
17
作者 臧宇 朱忠祥 +3 位作者 宋正河 王猛 华博 毛恩荣 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期70-74,127,共6页
针对农业装备数字化设计技术研究的需求,利用虚拟现实场景建模工具MultiGen Creator和实时场景驱动软件Vega Prime,结合VC++编程语言,开发出一套完整的农业装备虚拟试验系统平台。阐述了系统平台的软硬件组成、功能、结构以及系统的开... 针对农业装备数字化设计技术研究的需求,利用虚拟现实场景建模工具MultiGen Creator和实时场景驱动软件Vega Prime,结合VC++编程语言,开发出一套完整的农业装备虚拟试验系统平台。阐述了系统平台的软硬件组成、功能、结构以及系统的开发流程,对建模过程中运用到的方法、步骤和所涉及到的关键技术进行了研究,此外对Vega Prime应用中的关键技术和难点进行了探讨。测试试验表明,该系统平台运行稳定,具有可靠性和有效性。 展开更多
关键词 农业装备 虚拟现实 虚拟试验系统 三维建模 视景仿真
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基于GNSS/MIMU/DR的农业机械组合导航定位方法 被引量：19
18
作者 刘进一 杜岳峰 +3 位作者 张硕 朱忠祥 毛恩荣 陈雨 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期1-7,共7页
为解决实际农田环境中农业机械自动导航系统的位姿信息易受跟踪卫星数动态变化、天线遮挡、数据传输错误等因素影响,造成定位精度和稳定性变差的问题,采用全球导航卫星系统(GNSS)、微机械惯性测量单元(MIMU)及航位推算(DR)相融合的组合... 为解决实际农田环境中农业机械自动导航系统的位姿信息易受跟踪卫星数动态变化、天线遮挡、数据传输错误等因素影响,造成定位精度和稳定性变差的问题,采用全球导航卫星系统(GNSS)、微机械惯性测量单元(MIMU)及航位推算(DR)相融合的组合导航定位系统,建立了农业机械两轮运动学定位模型,针对系统状态噪声不稳定的因素,提出了一种根据当前估计值与预测值的偏差自适应地调节系统状态协方差阵的扩展卡尔曼滤波算法,并分别基于静止状态和直线导轨运动状态进行了试验验证。试验结果表明,在静止状态和直线导轨运动状态下,采用自适应滤波算法的航向角平均值绝对偏差分别为0.001 4°、0.024 5°,标准差分别为0.047 4°、0.251 1°;位置距离平均偏差分别为0.003 7 m、0.007 6 m,标准差分别为0.001 0 m、0.004 4 m,与固定值滤波算法相比,自适应滤波算法的各项评价指标得到了明显改善,进一步验证了算法改进的必要性和优越性。 展开更多
关键词 农业机械 导航 信息融合 全球导航卫星系统 微机械惯性单元 扩展卡尔曼滤波
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基于推理的大型收获机械变速箱参数化设计 被引量：19
19
作者 陈雨 毛恩荣 +2 位作者 吕黄珍 朱忠祥 宋正河 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期278-282,共5页
针对传统三维参数化建模软件不易建立结构复杂的大型收获机械变速箱参数化模型的问题,在获取典型收获机械变速箱设计知识的基础上,研究了变速箱参数化设计推理机,提出了一种基于推理的参数化设计方法。在VC++2008环境下,运用Pro/E 5.0中... 针对传统三维参数化建模软件不易建立结构复杂的大型收获机械变速箱参数化模型的问题,在获取典型收获机械变速箱设计知识的基础上,研究了变速箱参数化设计推理机,提出了一种基于推理的参数化设计方法。在VC++2008环境下,运用Pro/E 5.0中的Pro/TOOLKIT二次开发工具包,开发了基于推理的大型收获机械变速箱参数化设计平台。与传统参数化设计相比,该方法不必考虑在参数化软件中建立零件-部件-产品之间复杂的参数关联关系,可以方便快捷地设计出符合用户要求的变速箱。 展开更多
关键词 大型收获机械 变速箱 推理 参数化设计 二次开发
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农业装备驾驶室虚拟人机工程学设计与评价 被引量：18
20
作者 仇莹 朱忠祥 +4 位作者 毛恩荣 宋正河 刘慧 徐静 李晨程 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期117-121,共5页
以拖拉机和联合收割机等典型农业装备驾驶室为研究对象,建立了基于元件类型、元件、元件特征参数的"顶层、中间层、底层"三层驾驶室人机界面评价指标体系;利用OpenGL参数化模型设计方法和虚拟现实交互技术,研究了驾驶室分层... 以拖拉机和联合收割机等典型农业装备驾驶室为研究对象,建立了基于元件类型、元件、元件特征参数的"顶层、中间层、底层"三层驾驶室人机界面评价指标体系;利用OpenGL参数化模型设计方法和虚拟现实交互技术,研究了驾驶室分层次模糊综合评判的客观评价方法与基于虚拟漫游交互的主观评价方法;基于VS.NET开发系统和Multigen Vega Prime仿真平台,开发了农业装备驾驶室虚拟人机工程学设计与评价系统。对某国产拖拉机的应用结果表明,基于所开发系统的客观评价和虚拟试验评价结果基本一致,可作为一种设计和评价农业装备驾驶室的重要手段。 展开更多
关键词 农业装备 人机工程学 设计 驾驶室 虚拟现实 评价
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