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期刊信息/Journal information
农机化研究
黑龙江省农业机械工程科学研究院 黑龙江省农业机械学会
农机化研究

黑龙江省农业机械工程科学研究院 黑龙江省农业机械学会

迟宏伟

月刊

1003-188X

njhyj@vip.sohu.com

0451-86662611

150081

黑龙江哈尔滨市哈平路156号

农机化研究/Journal Journal of Agricultural Mechanization Research北大核心
查看更多>>本刊为学术类期刊，国内外公开发行。自创刊以来，历届编委及编审人员以交流大农业概念下(包括农、林、牧、副、渔)的机械化、电气化、自动化的学术、科研成果以及与之相关的综合性述评为办刊宗旨，严把质量关，使本刊的知名度与学术地位日渐提高。近年来，本刊曾多次受到国家农业行政管理部门和国家有关学术组织的表彰与奖励，曾获1994年、1996年、1998年、2000年全国优秀农机科技期刊奖和2002年全国农机优秀科技期刊一等奖；并自1988年起，连续5届被国家权威部门确认为全国中文核心期刊。目前，本刊已被“中国科学引文数据库”、“万方数字化期刊群”、“中文科技期刊数据库”、“中国学术期刊全文数据库”和“中国核心期刊(遴选)数据库”收录；1999年起作为国家级火炬计划项目“中国学术期刊综合评价数据库”引文源期刊，被全文收录，并由清华大学代理向国外发行光盘。
正式出版
收录年代

    基于CFD-DEM的种子联合收获机气流清种仿真分析

    夏圣博李耀明姬魁洲杜拓...
    1-8页
    查看更多>>摘要：针对现有种子联合收获机在收获后籽粒输运搅龙、杂余搅龙和卸粮搅龙处会残留种子的问题，在上述部位添加了清种气流，并分析在这些机构内使用气流清理残留种粒的可行性。从螺旋搅龙转速和清种入口气流速度这两个因素对清种效果的影响进行研究，开展卸粮搅龙机构内气固两相流的数值仿真，并基于计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)进行耦合求解，获得了清种过程中气相与颗粒相的速度分布及运动轨迹。结果表明:螺旋搅龙的运动状态对清种气流的通过性有显著影响;当螺旋搅龙处在高转速状态时，清种气流衰减速度较快，此状态下难以有效地利用气流进行清种;气流速度对清种效果影响显著，余种数量和清种所用时间随气流速度升高而降低，但当气流速度过快时会使种子撞击在螺旋搅龙叶片上产生反流和飞溅现象，从而影响清种效果。仿真表明，最优清种气流速度为 50 m/s。

    种子联合收获机气流清种仿真分析CFD-DEM水稻种子

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    基于振动分离特性的荔枝振动器结构优化

    赵紫艳王慰祖王艳飞李君...
    9-17页
    查看更多>>摘要：为了研究荔枝振动分离特性，以此为基础优化振动器结构，利用往复振动采收装置在不同振动参数下对荔枝进行振动分离试验，并采用MatLab软件分析高速相机拍摄的荔枝运动视频，获得荔枝运动参数(轨迹、速度、加速度等)。为了确定振动机构的最优工作参数，利用Design-Expert软件处理试验数据并得到回归模型，再通过响应曲面分析振动频率、振幅和振动距离对荔枝分离特性(分离时间、碰撞次数和惯性力)的影响，对回归模型进行优化，结果表明:当振动频率为9。7 Hz、振幅为 80 mm、振动距离为 29。4 mm时，既能保证较短的分离时间又能减轻荔枝果实所受的机械损伤。为了基于最优工作参数对振动器进行结构优化，以采收效率高和损伤小为目标，以尺寸约束、角度约束和强度约束为约束条件，建立多目标优化模型。优化后的振动器为对心曲柄滑块机构，曲柄长度为 56 mm，连杆为 127 mm，角速度为 62 rad/s。经验证，优化后的振动器可以提高采收效率，减少果实所受损伤，为荔枝振动采收器的设计提供依据。

    荔枝振动采收图像处理分离特性结构优化

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    基于DEM-MBD耦合的马铃薯排种性能提升研究

    蔡皓轩周建国赵开元陈超...
    18-27页
    查看更多>>摘要：针对播种所用的切块薯形状不规则、流动性差，导致充种困难、排种效果差等问题，在测定切块薯物料特性的基础上，对种勺取种过程进行仿真分析，阐明了加设偏心抬种装置可提高排种性能的机理。通过DEM-MBD耦合单因素仿真试验，分析播种转速、种层高度、偏心抬种装置转速的改变对排种性能的影响;在此基础上，以播种转速、种层高度、偏心抬种装置转速为试验因素，以排种器的合格指数、重种指数、漏种指数为试验指标，进行了二次回归正交旋转组合的台架试验，建立了 3 个指标的回归模型，并利用模型对排种器的工作参数进行了优化。试验结果表明:当播种速度为1。986 km/h、偏心抬种装置转速为 41。91 r/min、种层高度为 177。549 mm时排种性能达到最佳，合格指数为 91。21%，漏种指数为 2。02%，重种指数为 6。76%，满足马铃薯种植要求。

    马铃薯排种器种箱DEM-MBD耦合

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    基于改进滑模控制的水稻直播机路径跟踪研究

    徐长赓李彦明刘子翔刘成良...
    28-34页
    查看更多>>摘要：为了提高水稻直播机自动作业时路径跟踪的精度和稳定性，提出了一种基于新型非线性滑模面和改进快速变幂次趋近率的滑模路径跟踪控制方法。首先，建立Frenet坐标系下直播机的路径跟踪运动学模型;然后，为保证路径跟踪过程中横向偏差和航向偏差全局收敛，采用双曲正切函数设计滑模面;最后，在快速幂次趋近率的基础上设计了变指数幂次项，提高了系统趋近速度并有效抑制了抖振。在Simulink上搭建模型并进行仿真，与基于快速幂次趋近率和指数趋近率的滑模控制方法相比，本文改进滑模控制方法的路径跟踪误差收敛时间最短并且无抖振现象发生。直播机采用改进算法以0。8 m/s的速度在水田实际自动作业时，横向偏差和航向偏差的平均绝对误差为 0。016 9 m 和 1。099 9°，均方差为0。021 5 m和 1。499 2°，提高了路径跟踪的精度和稳定性，满足了实际作业需求。

    水稻直播机路径跟踪滑模控制趋近率

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    密度对谷物混合颗粒分层影响的分析

    张妍王子谦张延胡欣宇...
    35-41,49页
    查看更多>>摘要：采用离散元模拟了垂直振动下具有相同尺寸、不同密度的谷物混合颗粒分层过程，结果表明:小密度颗粒倾向于向上运动形成单一颗粒层，而大密度颗粒与部分小密度颗粒停留在单一颗粒层下，组成混合状态。为此，提出相应评价指标，定量描述混合物分层程度，并讨论了混合颗粒密度比对分层速度的影响。结合混合物分层中空隙填充及动能理论，分析了密度影响分层机理，结果表明:在不同密度谷物混合颗粒分层过程中，随密度比增加小密度颗粒组成的单一颗粒层厚度增加并趋于饱和;混合层占总层数比率随密度比增加而减少并趋于稳定;颗粒分层速度随着密度比增加而增加，当密度比大于 10 时密度比对分层速度影响减弱;在混合物分层过程中，大密度颗粒较为活跃，且动能大于小密度颗粒的动能。

    谷物颗粒分层密度数值模拟离散元法

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    农田作业车的RBF-PID横向路径跟踪控制研究

    项波瑞赵祚喜廖志辉米亚龙...
    42-49页
    查看更多>>摘要：针对农业现代化背景下大块农田环境的农用车辆路径跟踪作业的需求，采用RBF神经网络自整定PID控制参数的方法优化传统的基于增量式PID的车辆横向路径跟踪算法，建立 3-6-1 结构的RBF神经网络，以目标路径位置、实际行驶位置和上一周期方向盘转角为输入量，隐藏层设置 6 个神经元，输出量为方向盘转角，通过梯度下降法对PID的参数实时调整。最后，利用CarSim/Simulink对基于约翰迪尔 825i Gator车型改造的农田取土采样车进行建模和仿真，结果表明:在低速(10 km/h)的U形(蛇形)路径下，平均误差为3。89 cm，最大误差为16。61 cm，标准差为5。99 cm，跟踪效果优于传统增量式PID控制，鲁棒性良好，能满足常见的农田作业车辆路径跟踪工况的作业需求。

    农田作业车横向路径跟踪RBF-PIDCarSim/Simulink

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    基于GA-Fuzzy-PID算法的棉田施肥灌溉系统研究

    王昊张立新胡雪李文春...
    50-56,64页
    查看更多>>摘要：在水肥一体控制器中，PID控制算法易引起超调，产生振荡;Fuzzy-PID控制算法由于参数基于人为经验设定，控制欠细腻。针对上述问题，研究并设计了一种基于GA-Fuzzy-PID算法的控制器，以期实现施肥灌溉系统的精准控制。在不同目标EC设定值下，对PID算法、Fuzzy-PID算法和GA-Fuzzy-PID算法进行仿真对比。结果表明:基于GA-Fuzzy-PID的控制器具有优异的控制效果，更能满足施肥灌溉系统精准控制的要求。

    棉田灌溉施肥精准控制遗传优化GA-Fuzzy-PID

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    基于车路协同的农机信息采集与通信技术应用研究

    陈宁胡迪均
    57-64页
    查看更多>>摘要：车路协同技术可以实现农机的智能调度、路径规划、远程监控等，提高农机作业效率和安全性。为了实现农业机械在复杂的农田环境中能够高效、快速地进行信息采集与交互，提出了一种改进的基于地理位置的路由协议算法，以车路协同的农机信息采集与路由技术理论为基础，对车路协同信息采集与通信技术的硬件机软件系统进行设计与选型，可以实现农业机械载体信息采集时间、速度、航向和经纬度等地理位置数据的获取。同时，提出并实现了一种改进的基于地理位置的路由算法，并通过田间试验验证系统运行的稳定性和可靠性，结果表明:提出的 IGPSR 算法具有更高的数据传输速率和耕地端时延迟，可为推动农机作业智能、高效发展提供技术参考。

    农机信息采集通信技术车路协同CAN总线GPSR数据隐私

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    大喂入量履带式联合收获机载荷测试系统构建与分析

    李顾鹏李耀明夏圣博杜拓...
    65-69,76页
    查看更多>>摘要：为了给大喂入量联合收获机传动系统的设计和动力分配提供科学合理的依据，需要得到主要工作部件在不同工况下的工作载荷。为此，以沃得公司的巨龙 360 型履带式联合收获机为样机(发动机额定功率 128。5 kW、喂入量≥10 kg/s)，并根据样机的结构特点设计了履带式联合收获机载荷测试系统。同时，在田间试验时测得了主要工作部件的载荷信号，旨在为大喂入量履带式联合收获机的传动系统设计及动力分配提供数据支持。

    联合收获机载荷测试大喂入量覆带式

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    基于改进BP神经网络的烟草收获机械故障诊断研究

    戴欧阳胡洪林
    70-76页
    查看更多>>摘要：烟草收获机械是烟草生产中的重要技术支撑，是提高收获效率的重要保证，但由于烟草收获机械内部结构较为复杂，在使用过程中极易造成机械运行故障。随着大数据及传感器技术的快速发展，基于人工神经网络模型实现机械故障的预测与诊断成为提高烟草收获机械工作效率的重要技术。目前，主要以BP神经网络模型应用较为广泛，但在模型构建中预测效率低、鲁棒性强。针对以上问题，提出一种改进BP神经网络模型，以烟草收获机械中的齿轮故障诊断为研究对象，构建基于GA-BP神经网络模型的烟草收获机械齿轮故障诊断模型，并通过选取齿轮磨损、胶合、裂纹、断齿和正常齿轮的信号进行试验验证。结果表明:改进后的BP 神经网络模型MAPE仅为 0。87%，RMSE为 1。12，MAE为 0。92，MSE为 1。19，满足烟草收获生产的实际需要，在模型算法与计算速度方面都得到了很大的提高。

    烟草收获机械故障遗传算法BP神经网络优化模型

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