首页期刊导航|中国农机化学报
期刊信息/Journal information
中国农机化学报
中国农机化学报

曹曙明

双月刊

2095-5553

jcam@vip.163.com

025-84346270 84346296

210014

江苏省南京市中山门外柳营100号

中国农机化学报/Journal Journal of Chinese Agricultural Mechanization北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为农业机械化专业性期刊。宣传党的农业机械化的方针政策，探索农业机械化的方向和道路，交流农业机械化经营管理和教育培训经验，传播农业机械化信息，普及农业机械化基础知识。
正式出版
收录年代

    采棉机机架模态分析与优化

    王光恒林慧王玉刚毕新胜...
    63-71页
    查看更多>>摘要：采棉机在工作时,会因载荷激励而导致机架振动,当激励频率在机架固有频率范围内,会产生共振现象,对采棉机产生影响.为提高采棉机工作性能,对采棉机机架进行模态分析,得到机架前6阶模态参数,通过分析振源激励特性,发现机架一阶和四阶模态频率处在振源激励区间,将其与机架质量设为优化目标,机架各尺寸设定为设计变量;对机架进行灵敏度分析,基于CCD抽样设计并运用Kriging方法拟合响应面,运用多目标遗传算法得到5个优化方案,结合熵权法与线性加权法,其中方案1综合得分最高是最佳设计方案.优化后机架一阶模态频率97 Hz降低到91 Hz,四阶模态频率225 Hz增加到230 Hz,远离发动机激振频率100 Hz和220 Hz;质量为688.8 kg降低1.5％.经静力学与谐响应分析验证,优化后的机架满足工作要求.

    采棉机模态分析振源激励灵敏度熵权法

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    贝类采捕机振动去泥装置设计与试验

    李陈方军罗巍吴康...
    72-76,105页
    查看更多>>摘要：为解决泥质滩涂贝类采捕过程中,去除淤泥,实现贝泥分离,设计一种基于机械振动的贝类去泥装置.对去泥过程的贝类进行受力分析,测量贝类的物理尺寸,明晰影响去泥性能的主要因素,通过预试验确定各因素的试验取值范围.以条形筛倾角、振动电机转速和偏心块数量为试验因素,明贝率和完成时间为评价指标,以泥蛤为研究对象开展正交试验,分析各因素对去泥性能的影响,获得合理的参数组合,并进行验证试验.结果表明,当条形筛倾角为12°,振动电机转速为2 100 r/min和偏心块数量为16块时,去泥效果和效率较优,明贝率为74％,完成时间为28 s.

    贝类采捕振动去泥装置正交试验参数优化条形筛

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    考虑机械载荷和热载荷的温室大棚骨架结构轻量化设计

    凡健易振峰姚兴智谢锦鹏...
    77-81,112页
    查看更多>>摘要：为探究温度变化对温室大棚骨架结构安全性的影响,建立考虑机械载荷和热载荷的大棚骨架热弹性结构优化设计模型.以机械载荷和热载荷下结构的最大应力值最小化为目标,以结构的总材料用量为约束,考虑机械载荷与热载荷联合作用下的应力分布,实现对大棚骨架的连续体结构优化设计,使结构在满足支撑刚度的前提下最大程度缓和结构的应力集中问题.考虑到热应力优化问题中的设计依赖性和中间变量问题,采用密度过滤函数获得清晰的最优拓扑构型.通过两种典型温室大棚骨架优化算例,对比不同温度变化幅度和不同材料用量下优化结构的最大等效应力,结果表明:该模型在相同体积比下结构最大等效应力优化效率最高可达到约15％,同种载荷条件下体积比增加0.1可实现结构最大等效应力优化效果提高近1％.该研究为考虑机械载荷和热载荷的大棚骨架热弹性结构优化设计提供有效的设计方法,对工程应用中的温室大棚骨架结构设计具有指导意义.

    温室结构拓扑优化热弹性结构应力

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    面向自动控制的日光温室卷膜控制决策方法研究

    陆丽琼朱德兰李柱韩煜琪...
    82-89,127页
    查看更多>>摘要：为使温室环境管理由人工经验管理变为自动化管理,选取温室番茄产量在同地区较高的温室作为研究对象,实时监测温室内温度、湿度和卷膜开闭状况以及室外气象数据,建立室外气象数据、室内温湿度及卷膜开闭之间的关系.将室外气象数据作为输入,室内温湿度及卷膜开闭度作为输出,利用Cat Boost(Categorical Boosting,Cat Boost)算法分别构建温、湿度预测模型和卷膜决策模型,并与随机森林算法(Random Forest,RF)和极端梯度提升算法(Extreme Gradient Boosting,XG Boost)的预测结果进行对比分析.最后基于决策模型设计搭建卷膜控制系统,并于典型晴天、阴天和雨天进行试验验证.结果表明:基于Cat Boost的日光温室内环境(室内温度和室内相对湿度)预测值与实测值的均方根误差分别为0.91 ℃和4.73％,有更好的模拟效果、精度更高,其卷膜决策模型准确率达到92.1％;基于Cat Boost的卷膜决策模型设计搭建的卷膜控制系统可以准确预测卷膜状态的变化,并进行精准控制,具有较强的实践价值和推广意义.

    温室番茄CatBoost内环境预测卷膜决策模型卷膜控制系统

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    作物病害检测关键技术分析

    侯海敏沈梦姣张艳
    90-97页
    查看更多>>摘要：作物病害是影响和制约农业生产发展的重要因素之一,如何准确检测作物病因及病害程度,实现作物病害科学预警、精准防治尤为重要.通过对作物病害类型进行简介,从检测原理和机制对比分析作物病害常用的生化检测技术,如分子生物学、免疫学等技术及光学传感检测技术中的可见光图像、近红外光谱、红外热成像、高光谱成像等技术的优缺点.归纳总结发现生化检测技术的难点,主要包括对单一目标病原物检测、鉴定病原物工作量大、周期长;光学检测技术的难点主要包括易受环境影响、存在同谱异物现象等.针对光学传感技术在作物病害检测中存在的问题给出未来的发展方向,为相关研究提供更全面系统的参考.

    作物病害检测技术生化检测光学传感

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于模型预测控制的工厂化菇房空调调控方法

    邹宇航王明飞张馨王利春...
    98-105页
    查看更多>>摘要：针对菇房空调系统在传统控制模式下易出现温度波动较大、运行能耗较高等问题,提出一种基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)的食用菌工厂化菇房空调控制方法.首先基于等效电路法建立菇房阻容温度预测模型,利用遗传算法(Genetic Algorithms,GA)辨识模型内未知参数,建立以温度控制精度及系统能耗为优化方向的目标函数,然后以预测模型输出作为目标函数输入,最后通过粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)求解该目标函数,得到空调系统控制时域内的最优控制量.结果表明:基于MPC的温度控制方法能够有效在降低空调系统能耗的基础上提高温度控制精度,相较于传统阈值控制在温度控制精度上,平均绝对误差降低77％;在运行时间上,MPC控制方法平均每日能够减少1.2 h的压缩机运行时间,可节省10.4 kWh的电能.

    菇房模型预测控制阻容模型遗传算法粒子群优化算法

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于阈值识别的温室黄瓜整体自动落蔓装置研究

    郎秀丹史宇亮李天华陈明东...
    106-112页
    查看更多>>摘要：针对长季节黄瓜作物人工落蔓强度大、成本高和效率低等问题,设计一种基于冠层高度阈值识别的温室黄瓜整体自动落蔓装置.为保证黄瓜冠层特征提取的正确率,对8:00、12:00和18:00实时采集的黄瓜冠层图像进行预处理,基于Otsu算法获得平滑黄瓜冠层二值图像.采用霍夫变换算法识别黄瓜冠层顶端绳束,并利用统计学方法归纳出感兴趣区域中HSV色彩空间绿色部分各分量取值范围,研究感兴趣区域中绿色像素点占总像素点的比值变化规律.为防止黄瓜卷须缠绕秧蔓冠层顶端水平绳束,以黄瓜植株高度184～185 cm为落蔓控制目标,确定感兴趣区域绿色像素占比的平均值0.162～0.182为整体落蔓装置的落蔓阈值范围.结果表明,植株高度184～185 cm和高于185 cm落蔓次数占总试验次数比例分别为90％和10％.高于185 cm落蔓组中,最高植株距离顶端绳束(195 cm)的距离为9.2 cm,无黄瓜卷须缠绕黄瓜秧蔓冠层顶端水平绳束现象,采用感兴趣区域绿色像素点占比确定黄瓜落蔓阈值方法,能够满足黄瓜生产实际要求.

    落蔓图像处理黄瓜秧蔓冠层霍夫变换HSV色彩空间

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于双路控制的农田精准喷药处方优化试验

    赵浣旻李亚芹李志博刘兆光...
    113-118页
    查看更多>>摘要：自精准农业技术开展以来,精准喷药作为精准农业关键技术之一,是一直以来研究的重要问题.为进一步研究精准喷药,提出基于双路控制的分区宽度变量喷药方法,并搭建农药精准喷洒试验台,对比例电磁阀控制下喷头的有效喷幅进行测量试验.试验发现,在PWM占空比大于60％时有效喷幅与理论值喷幅误差小于20％,具有可参考性.试验时,根据有效喷幅对喷药处方图的分区宽度进行选择,以0.5 m、0.75 m、1 m作为试验参数.根据选择的参数设计以喷雾高度、移动速度、分区宽度为因素的正交试验,得到回归方程,并通过残差分析检验模型的正确性.试验得到参数优化区域为:喷雾高度1.5 m、行进速度0～0.5 m/s、分区宽度0.7～0.9 m.田间试验发现,采取优化的分区宽度进行喷药比常规喷药方式节省23％的药量,同时有效覆盖率可达90.7％.

    精准喷药双路控制优化试验处方图

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    谷子风筛式清选装置设计与试验

    张紫恒陶桂香衣淑娟王帏...
    119-127页
    查看更多>>摘要：针对谷子清选机械清选小籽粒效率困难、清选率低,现有的谷子清选装置采用手动操作实现不同规格、不同作物的不同筛分速度、操作复杂,不易调整到理想的速度和长度等问题,设计一种谷子风筛式清选装置及风量风速监测系统.对清选装置关键部件的参数进行设计计算,建立清选机三维模型.对风量风速监测系统进行设计,实现风筛式清选装置的风量风速的远程监控,可以通过参数精确调整使风机的风速达到装置清选的最优效果.为获得最佳的清选装置性能参数,以曲柄转速、风机转速为试验因素,以籽粒含杂率、清选损失率为评价指标,进行二因素五水平二次正交旋转组合试验.确定最佳参数组合:当曲柄转速为225 r/min、风机转速为915 r/min时,籽粒含杂率为2.42％,清选损失率为2.77％.对优化结果进行验证试验,验证结果与优化结果基本一致.

    谷子风筛式清选装置监测系统结构设计

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    紫菜滤杂装备中吸滤装置动力学仿真及优化设计

    毛彬彬陈劲松张石平韩服善...
    128-134页
    查看更多>>摘要：针对现有紫菜滤杂装备存在工作效率低、易堵塞等缺点,设计一种无堵塞滤杂装备,其中吸滤装置由组合式滤筒、防异物堵塞的剔除装置等部分组成.基于拉格朗日方程,对吸滤装置进行动力学建模和仿真,分析多工况下滤缝宽度和滤筒转速两个参数对吸滤效率的影响.结果表明,滤缝宽度为0.6 mm、滤筒转速为200°/s(33 r/min)时,设备吸滤效率最高.基于仿真结果,确定三个试验因子的取值范围,以滤杂率和吸滤时间作为响应指标,利用Minitab软件设计三因素三水平试验,建立响应面回归模型.优化结果表明,当滤缝宽度为0.6 mm、滤筒转速为33 r/min、出料口流量为16 m3/h时,滤杂率为98.44％,吸滤时间为2.72 min.

    紫菜滤杂装备剔除装置滤筒转速滤杂率

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据