刘文
- 作品数：12 被引量：87H指数：5
- 供职机构：中国农业大学工学院更多>>
- 发文基金：北京市自然科学基金国家自然科学基金国家现代农业产业技术体系建设项目更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术更多>>
- 圆周电磁振动下单粒玉米种子运动特性分析被引量：6
- 2016年
- 针对基于圆周电磁振动的玉米种子定向排序输送装置的优化缺乏理论指导的问题,该文以角振幅θ0、玉米种子所处圆周半径r以及正向圆周运动角速度θ?为主要参数,采用柱坐标系对圆周电磁振动下单粒玉米种子的运动特性进行了理论研究和试验分析,得到以下结果:1)玉米种子相对运动特性表现为:其正向圆周运动、反向圆周运动、抛掷运动和离心运动都有着与之对应的临界角振幅(θ01、θ02、θ03和θ04),其中θ01<θ02<θ03,θ03为0.012 9 rad不变,θ01、θ02和θ04随玉米种子所处圆周半径r的增大而减小;2)玉米种子自身运动特性表现为:只有当胚面朝上时,玉米种子才表现出通过自身运动使尖端朝向与圆周运动切线方向一致的规律;3)圆周电磁振动器的最佳工作角振幅为0.008 rad,此时无论胚面朝上或朝下,玉米种子正向圆周运动角速度θ?均达到最大(胚面朝上时4.15°/s、胚面朝下时4.03°/s)。该研究丰富了圆周电磁振动下物料的运动理论,为玉米种子定向排序输送装置的优化提供了理论基础。
- 邢洁洁徐丽明史丽娜刘文高振铭
- 关键词：作物种子柱坐标系
- 玉米种子电磁振动定向装置仿真模型的建立与验证被引量：6
- 2017年
- 针对实际电磁振动定向装置进行多因数多水平试验研究时存在周期长、受加工精度影响大等问题,利用ADAMS等软件建立参数化的玉米种子电磁振动定向装置和种子仿真模型,通过试验测定玉米种子与定向滑槽之间的接触参数,系统定义玉米种子与定向滑槽之间的接触。从振动分析、接触力和模型振动效果3方面对该模型进行验证。结果表明:该电磁振动定向装置和玉米种子的仿真模型振动效果符合实际,接触的定义准确,激振力与振幅线性相关,符合实际弹簧片变形规律和电磁振动理论,可以用来代替实际电磁振动装置进行电磁振动下玉米种子姿态翻转与定向传输的模拟仿真试验和优化试验。
- 邢洁洁徐丽明史丽娜刘文高振铭袁全春
- 关键词：玉米种子仿真电磁振动
- 酿酒葡萄篱架梳脱运动试验台设计与应用被引量：3
- 2017年
- 设计了由机架、液压站、行走机构、弓齿脱粒机构及葡萄果串藤架组成的酿酒葡萄篱架梳脱运动试验台,通过螺旋对辊、两侧梳脱装置的空间位置、对辊转速和行进速度等关键参数的调节,可进行柔性梳脱装置的试验,研究运动中柔性弓齿梳脱作业机理和各因素对梳脱的影响。通过脱粒过程运动学、动力学分析,研究了影响酿酒葡萄运动梳脱效果的主要因素为行进速度、对辊转速和弓齿螺旋角。在室内进行正交试验,结果表明,行进速度和对辊转速对脱粒率有一定影响,弓齿螺旋角的影响不显著,对辊转速从200 r/min增加到300 r/min,脱净率从75.7%提升到了92%,行进速度从0.4 m/s增加到0.7 m/s,脱净率从94.7%降低到78%;对于破损率,3个因素均不显著,约为20%左右。
- 李超邢洁洁徐丽明史丽娜高振铭刘文
- 关键词：酿酒葡萄
- 基于光切法的葡萄硬枝嫁接切削面粗糙度图像检测算法被引量：5
- 2017年
- 为了实现葡萄硬枝嫁接苗木切削面粗糙度的检测,该文基于光切法测量原理,搭建了切削面粗糙度图像检测系统,研究了特征提取的图像检测算法。为获取较长的取样长度,采用了图像拼接技术,并提出了一种自动制取匹配模板的方法,拼接算法测试结果表明:每多拼接一幅粗糙度特征图像,运行时间平均增加1.104 s,取样长度平均增加1 131.77μm;采用了模糊集合理论对拼接后的粗糙度特征图像进行灰度变换,可以有效保证图像分割后单侧边缘的完整;采用了人机交互的方式对粗糙度特征二值图像像素进行区域操作,可以滤除因切削面自身含有的导管腔、管胞腔而导致的缺陷轮廓,从而提高粗糙度计算的准确度;提出了一种逐列遍历图像提取单侧边缘的方法,通过对单侧边缘进行计算,可以得到粗糙度高度参数Ra与Rz的值。将该粗糙度图像检测算法与基恩士VK-X200形状测量激光显微系统进行了粗糙度检测对比试验,结果表明,该文提出的粗糙度图像检测算法测得Ra的相对误差为6.73%,在测量误差允许范围内,该文基于光切法测量原理的图像检测算法,用于检测葡萄硬枝嫁接苗木切削面粗糙度,具有较高的精度和良好的可行性,为进一步研究切削参数对切削面粗糙度以及对苗木嫁接成活率的影响提供了技术支撑。
- 李世军袁全春徐丽明邢洁洁刘文高振铭史丽娜
- 关键词：嫁接葡萄光切法模糊集合理论
- 植物工厂中移动平台导引系统的路径校正控制方法研究被引量：5
- 2017年
- 在植物工厂的物料自动化运送中,自动导航系统非常重要。为此,针对移动平台在行驶过程中出现偏离误差较大的问题,采用磁感应传感器搭建导航系统,并对采样信号进行插值处理,并采用模糊控制方法。通过Simulink对信号采集过程进行仿真分析与优化,得到了较为合理的模糊控制算法,建立了一套路径校正的系统。利用STM32系列单片机搭建了控制系统,并进行了道路行驶试验。试验结果表明:该系统能够对行驶路径进行校正和追踪,模糊校正的直线行驶能力提高了20.13%,稳定性提高了17.24%,均值直线行驶偏差μ控制在5 mm以内,具有较高的精度和稳定性。
- 高振铭徐丽明李超邢洁洁刘文史丽娜卜云龙
- 关键词：植物工厂模糊控制
- 篱架式栽培葡萄株间除草机自动避障机构优化设计被引量：27
- 2018年
- 针对篱架式栽培葡萄株间自动避障除草机作业时需要避开葡萄藤的要求,该文设计了一种自动避障机构,分析了自动避障机构躲避葡萄藤的工作原理。自动避障机构包括平行四连杆机构和避障触发机构,避障触发机构的关键部件是触杆,触杆由两段直线及连接两者的圆弧部分构成。在ADAMS中建立了参数化除草机模型,以触杆较长直线部分的长度L、中间过渡圆弧的角度θ和触杆与除草部件边缘的3个距离d1、d2、d3的组合D为试验因素,以作业后未除杂草面积S3为指标进行正交试验,得出D为显著因素。以D作为优化变量,对S3进行优化。优化结果表明,当D为225、300、212 mm时,S3取得最优值。田间试验表明,优化后平均除草作业覆盖率比优化前提高8个百分点以上,除草作业覆盖率的标准差降低,作业稳定性较好,可为篱架式栽培葡萄株间自动避障除草机优化设计提供参考。
- 徐丽明于畅畅刘文袁全春马帅段壮壮邢洁洁
- 关键词：农业机械避障除草机
- 基于虚拟雷达和两级神经网络的割草机路径跟踪算法被引量：3
- 2023年
- 为提高果园内小型双电机驱动履带式割草机恶劣路面下路径跟踪精度,提出了一种基于虚拟雷达路径感知和两级深度神经网络的路径跟踪控制算法。首先搭建了两级串联的人工深度神经网络,一级深度神经网络通过虚拟雷达路径感知算法,计算得到履带式割草机与目标路径的相对位置关系。二级深度神经网络根据履带式割草机跟踪偏差、航向角、横向偏差影响因子、折算履带滑转率以及履带式割草机与目标路径的相对位置关系,计算得到两侧驱动电机的控制转速,实现路径跟踪控制。在灌溉翻浆的果园路面,开展了履带式割草机U形路径跟踪实车试验,当车速分别为0.4、0.8 m/s时,该算法路径跟踪的最大横向偏差分别为0.064、0.072 m,平均横向偏差分别为0.026、0.033 m。与传统的纯追踪控制算法相比,最大横向偏差分别减小31.18%、20.88%,平均横向偏差减小35.00%、29.79%。基于虚拟雷达和两级深度神经网络的路径跟踪控制算法可有效提升履带式割草机在恶劣路面下的路径跟踪精度。
- 赵永春张庆张庆尤泳黄韶炯刘文
- 葡萄园3DC-1500行间打草机的设计与试验
- 葡萄园杂草的防治是重要的作业之一,本文针对人工除草作业效率低、成本高、除草剂严重污染环境、降低果品品质等问题,根据行间除草的作业要求,以及除草后可以保证拖拉机在雨后也能进地作业的特殊要求,研究设计了"3DC-1500行间...
- 邢洁洁徐丽明史丽娜刘文高振铭
- 关键词：葡萄园杂草防治打草机除草效果
- 作物株间机械除草技术的研究现状被引量：35
- 2017年
- 作物行间除草技术和装备已趋于成熟,而株间除草技术由于受到作物识别与定位技术的限制,至今仍是一个研究热点。为此,针对株间机械除草,国内外均从纯机械的株间除草机开始研究,后得益于传感器技术和计算机技术的发展,自动控制逐渐得以应用。目前,研究最多的是基于机器视觉和GPS导航的株间除草技术,而作物识别与定位依然是研究的关键点和难点。未来将着力研究用于杂草和作物检测的传感器技术,并利用"互联网+"、大数据、云计算等技术,以期实现作物株间除草的在线控制,进而实现全过程自动化。
- 刘文徐丽明邢洁洁史丽娜高振铭袁全春
- 关键词：机械除草
- 高秆禾草履带收获机防倾翻预警系统研究被引量：2
- 2022年
- 针对高秆禾草收获机在南方山坡地带作业易发生倾翻的问题,设计了防倾翻预警系统。该系统主要由上位机、控制器和传感器组成,通过倾角传感器和压力传感器共同监测,实现防倾翻预警功能。对整机质心进行了测量,测得整机质心与驱动轮轴之间的水平距离为944.5 mm、质心高度为1080.4 mm、质心与纵向中心平面的距离为27.9 mm,确定了质心位置;利用软件RecurDyn对整机在7.2 km/h车速下进行了典型工况的动力学仿真分析,横向直行、转向和纵向上下坡的临界倾翻角分别为24°、11°、33°和31°,其中在转向工况下,临界倾翻横向载荷转移率为0.49;对整机进行了静态倾翻试验,横向直行和纵向上下坡的临界倾翻角分别为24.7°、34.2°和31.8°;基于整机尺寸和质心位置搭建了比例模型,在固定转向路径下进行了动态倾翻试验,试验结果表明:转向临界倾翻角为14°,临界倾翻横向载荷转移率为0.54,为高秆禾草收获机应用于复杂工况的行驶作业提供了理论支持。
- 黄韶炯刘文班超王中豪尤泳赵建柱
- 关键词：山坡地动力学仿真
