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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。
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    丘陵山地拖拉机坡地自适应控制系统仿真分析与试验

    李玲玲李广宇徐峰王华泽...
    141-146,165页
    查看更多>>摘要：针对丘陵山地地形复杂、耕作阻力波动大等问题,基于研制的新型丘陵山地拖拉机及三点悬挂式后悬挂机构,设计坡地自适应控制系统.对位姿调整机构的调整原理进行分析,得出左右悬挂点距车身基准面的距离与地面坡度的函数关系;设计横向位姿调整液压系统,运用AMEsim搭建横向位姿调整系统的液压系统仿真模型,并采用模糊PID控制方法对仿真模型进行控制性能仿真;搭建拖拉机后悬挂系统控制试验平台,进行拖拉机后悬挂横向位姿调整试验.当坡度低于15°,后悬挂机构跟随坡地调整效果良好,具有良好的稳定性.由仿真结果和对比试验可知,二者位姿调整位移最大误差为9.32%、平均误差为4.2%;所开发的坡地自适应控制系统具有较高的控制精度,可为丘陵山地拖拉机坡地自适应问题提供借鉴.

    丘陵山地拖拉机后悬挂位姿调整系统AMEsim

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    基于自适应阈值优化的插电并联式混合动力拖拉机节能控制研究

    闫祥海闫宇翔张俊江王伟...
    147-152页
    查看更多>>摘要：为最大限度发挥电能在作业过程中的优势,以插电并联式混合动力拖拉机为研究对象,采用滚动优化的思想,提出基于时间窗口的自适应阈值优化混合动力拖拉机节能控制策略.搭建插电并联式混动拖拉机驱动系统模型,制订拖拉机多种能源模式切换策略,对关键阈值参数进行自适应优化研究.基于拖拉机犁耕工况,利用Matlab/Simulink仿真平台,对文中策略与功率跟随策略进行仿真对比.结果表明:在循环犁耕工况下,基于时间窗口的自适应阈值优化混合动力拖拉机节能控制策略等效燃油消耗下降8.78%,为插电并联式混合动力拖拉机的节能控制提供新的控制方法.

    混合动力拖拉机节能控制自适应阈值控制策略功率跟随

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    丘陵山地拖拉机悬挂液压集成阀块结构参数设计及优化

    李伟张秀梅邵明玺
    153-158页
    查看更多>>摘要：液压集成阀块作为丘陵山地拖拉机液压系统的重要组成部分,可减少液压元件之间连接管的数量,对解决因油管连接而引起的油液泄露问题具有重要意义.针对丘陵山地拖拉机电液悬挂系统工作性能要求,设计一组用于悬挂系统姿态调节的液压集成阀块,对其主要结构参数进行设计计算,建立液压集成阀块三维模型.根据刀尖角、工艺孔、非正交流道单目标优化结果,组合流道响应面分析结果、整体流道CFD分析结果和流固耦合分析结果,对液压集成块内部流道结构进行优化设计.最后,通过CFD仿真与流固耦合仿真对比优化前后性能.仿真结果表明:优化后的A口供油横向姿态调节进油流道和回油流道压力损失相比于优化前分别减小0.005 MPa、0.013 MPa,B口供油横向姿态调节进油流道和回油流道压力损失相比于优化前分别减小0.048 MPa、0.015 MPa,升降回路进油流道和回油流道压力损失相比于优化前分别减小0.129 MPa、0.003 MPa,验证优化后阀块性能的优越性.

    丘陵山地拖拉机电液悬挂系统液压集成阀块CFD仿真结构优化

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    柴油机喷孔内流动及射流初始破碎过程研究

    雷发林高永强陈修山黄雪涛...
    159-165页
    查看更多>>摘要：为研究喷孔内燃油流动特性与近孔区射流初始破碎的过程及影响因素,搭建柴油机燃油喷射雾化的可视化试验平台,采用高速可控闪光摄影及显微成像技术,同时,基于计算流体力学(CFD)软件OpenFOAM、大涡模拟LES(Large Eddy Simulation)理论和VOF(Volume of Fluid)方法,分别开展柴油机喷孔内流动及喷雾特性可视化试验和数值计算.结果表明:喷孔内燃油流动呈现空穴流动,空穴从压力室开始,逐渐向喷孔内发展.喷油压力决定近嘴区射流破碎形式,喷油压力20 MPa时,射流呈现Rayleigh破碎;喷油压力40 MPa时,射流呈现第一、第二风生破碎;喷油压力60 MPa时,射流呈现雾化破碎.射流破碎从射流"伞形"头部开始,射流头部气/液相界面处存在很大的速度和压力差,引起射流头部的首先破碎.数值模拟还展现射流初次破碎以及液滴的二次破碎过程.

    喷孔内流射流破碎空化可视化试验大涡模拟

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    单轨式运输机牵引鞍座随机振动与疲劳寿命分析

    潘睿杜宗霖王晓阳李明福...
    166-171页
    查看更多>>摘要：近年来,我国成熟单轨式运输机普遍采用铰接于轨道的工作模式,存在无法随时拆卸、使用地点受限的问题.为明确优化后牵引鞍座对轻量化自走输运车作业适用性及疲劳寿命,开展牵引鞍座随机振动疲劳寿命仿真分析试验.以单轨式运输机牵引鞍座为研究对象,建立实际工况下的等效有限元模型并进行模态分析,利用振型叠加法描述随机振动下牵引鞍座结构的RMises应力响应分布,保证模型的合理性.采用GB/T 21563-2018标准中的加速度功率谱作为激励载荷,根据频域随机疲劳理论,应用有限元分析软件ANSYS Fatigue Tool模块分析牵引鞍座在随机振动下的疲劳寿命,评估牵引鞍座的振动疲劳特性.试验结果表明,单轨式运输机牵引鞍座的随机振动疲劳寿命约为35 863.5 h,为后续研制、优化丘陵山地输运通用装载装置提供一定理论基础.

    单轨式运输机牵引鞍座模态分析随机振动疲劳寿命

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    基于图像与深度信息融合的西梅果实识别定位方法

    熊明明李晓娟
    172-177页
    查看更多>>摘要：为实现西梅采摘机器人在复杂自然生长环境下对西梅果实的快速、准确识别定位,提出一种基于图像与深度信息融合的西梅果实识别定位方法.首先采集西梅图像,并通过数据增强建立阴天、沙尘等环境和不同角度下的西梅图像数据集,然后利用彩色图像基于YOLOv7网络模型快速识别西梅果实,获取果实表面中心点,再通过匹配融合彩色图和深度信息,采用深度距离分割剔除背景干扰噪声,实现西梅果实表面中心点的三维空间定位.试验结果表明,西梅果实识别模型可在多种果实生长分布场景下实现西梅果实的识别,其识别F1值最高为95.8%,最低为83.2%;融合图像与深度信息的定位方法具有良好的定位效果,当深度距离小于 1 m时,算法在各轴向上的定位误差均在 0.005 m内;当深度距离为1.5 m时,误差最高为0.013 m,可满足西梅果实的识别定位要求.

    西梅目标识别三维定位信息融合YOLOv7

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    丘陵山地果园行间运输车自动跟随系统研究

    郑拓袁丽峰戚得众闫行行...
    178-183,189页
    查看更多>>摘要：针对当前丘陵山地地区果园机械智能化程度低、采摘和运输过程效率低的问题,设计一种基于自研履带式运输车的自动跟随方法,采用基于AOA(入射方向角)的定位原理,利用UWB双基站定位技术,由两基站接收电子标签信号,获得其方向角.并通过扩展卡尔曼滤波法计算出电子标签的准确位置,实现运输车对标签的精确定位跟随.在MATLAB中仿真分析,结果表明扩展卡尔曼滤波-AOA定位法平均距离误差为0.21 m,平均角度误差为1.45°.在平地和丘陵果园两种工况下做试验验证,结果表明:两种工况下平均距离误差均小于30 cm,证明该方法满足自动跟随需求.

    履带式运输车自动跟随双基站定位技术入射方向角扩展卡尔曼滤波

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    基于卷积神经网络干瘪核桃X射线图像判别

    蒲厚旭张慧
    184-189页
    查看更多>>摘要：核桃内部品质良莠不齐会使其市场利润降低,现有检测方式不仅劳动成本高,效率低,且无法对核桃内部干瘪程度进行判别,因此,迫切需要一种无损、快速、准确的检测方式及判别方法.采用X射线技术获取核桃内部图像,采用图像处理软件Photoshop对核桃与核桃仁投影面积进行比值计算,确定3类不同干瘪程度的核桃,分别为内部存在略干瘪、过干瘪的核桃与正常核桃,采用3种核桃构建干瘪核桃数据集.基于卷积神经网络(CNN)结构,利用Alexnet、视觉几何群网络(VGG16)、MobileNetV2与残差网络(ResNet50)分别构建核桃内部干瘪程度判别模型.根据3种模型对干瘪核桃数据集分类的预测损失值、预测准确率、测试准确率与Epoch均次用时进行性能分析确定最优模型,并进行参数优化.结果表明,MobileNetV2模型在学习率为0.000 1,批处理为32时,网络性能最佳,预测准确率达98.65%,测试准确率为93.40%.

    核桃无损检测X射线内部干瘪程度卷积神经网络

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    基于改进YOLOv4的蔗种坏芽识别方法研究

    沈漫林刘姣娣许洪振何捷...
    190-195页
    查看更多>>摘要：为实现蔗种切种机构对坏芽蔗种实时检测剔除,提出一种基于改进YOLOv4的蔗种坏芽快速识别方法.通过在YOLOv4主干网络添加轻量的注意力模块(CBAM),以增强网络提取蔗芽特征能力,降低背景噪声对蔗芽识别精度的影响;并利用K-means算法对数据集重新聚类,生成符合蔗芽特征的锚定框,提高蔗种坏芽检测精度;将路径聚合网络中原有的标准卷积替换为深度可分离卷积,大幅减少参数降低计算负荷,整体识别速度得到提升.测试结果表明:改进后的网络模型比YOLOv4精确率提高3.12%,平均精确率均值提高4.15%,召回率提高3.69%,单张图像识别时间缩短7 ms.改进后算法实现对蔗种坏芽的快速准确识别,满足切种机构实时检测并剔除蔗种坏芽的需求.

    蔗种坏芽改进网络切种机构注意力模块聚类算法深度可分离卷积

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    电容式谷物水分传感器探头设计与试验

    孙颖赵丽清殷元元张心培...
    196-201页
    查看更多>>摘要：针对谷物水分传感器安装困难的问题,基于边缘电容效应设计一种同心圆平面电容式水分传感器探头.通过建立仿真模型,分析可行性,并通过试验研究探头结构变化对探头测量灵敏度和测量范围的影响,最终确定探头尺寸结果的最优组合.当电极的极间距与宽度的比值为5、驱动电极的数量为1时,传感器探头的灵敏性和测量范围最优.以小麦为研究对象,试验表明小麦含水率与输出电容值之间存在二次线性回归,并研究温度对输出电容的影响,建立水分检测模型,在温度为-5℃～40℃、含水率为10%～30%内,相关系数R2为0.997,均方根误差RMSE为0.359.所设计的传感器探头可以满足不同时期小麦含水率测量精度需求,为小麦水分检测提供一种新的传感器探头形式及设计方法.

    平面电容水分传感器探头电容传感器介电特性

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