机械系统人机界面优化设计模型的研究

将优化设计理论和方法应用于机械系统人机界面设计当中,根据人机界面设计准则,确定了人机界面的优化设计变量,以人机界面的评价结果——匹配优度作为总体目标函数,以人机界面中各元件的几何参数以及各元件在整个人机界面中的匹配优度作为单个目标函数,以人机界面中各元件的几何位置可布置区域作为约束条件,提出了机械系统人机界面优化设计的数学模型。     

高速犁犁体曲面结构规范化设计及模态分析

南疆地区是我国重要的农产品生产基地,由于独特的地理位置,农田土壤存在土壤板结及盐碱度高的现象,严重阻碍了农作物的正常生长.为保障农业可持续发展,耕深作业成为改善土壤环境的必备环节,而高速犁是实现高效耕深作业的重要耕地机械,但是国内高速犁基础设计理论缺乏完整性、系统性以及规范性,这是导致国产高速犁的高速适应性与进口高速犁存在一定差距的关键因素之一.高速犁是作业速度在7km/h以上的耕地农机具,本文以高速犁犁体曲面为研究对象,主要研究高速犁犁体曲面设计方法及结构参数对其固有特性的影响.首先基于水平直元线法,提出了高速犁犁体曲面的设计方法,并对高速犁犁体曲面进行规范化设计,形成了一种相对完整和规范的高速犁体曲面设计方法.其次利用有限元软件对特定高速犁犁体曲面进行模态分析,得到高速犁犁体曲面的固有频率及振型.最后研究了高度偏差量、导曲线开度、导曲线安装角和铧刃角的变化对高速犁犁体曲面固有频率的影响.本文研究结果为高速犁结构设计和优化提供参考依据,并对高速犁基础设计理论进行适当补充.     

农用运输车驾驶室人机界面的试验评价

应用机械系统人机界面优化匹配的试验评价方法，对农用运输车驾驶室人机界面进行了试验评价，给出了该人机界面的定量评价结果，指出了其中存在的不合理因素并提出了一些元、部件的合理布置建议。探讨了机械系统人机界面优化匹配试验评价方法在农用运输车驾驶室人机界面评价中的应用。     

一种基于时频控制方法的控制器设计与实验

为提升被控系统在整个工作频域内的动态性能,本文提出一种时频(time-frequency,TF)控制方法的理论框架,该框架通过应用小波分析技术以提高传统控制器性能的方式达到上述目标.在阐述了此框架下TF控制机理的基础上,结合传统PI控制方法设计了一种时频PI(time-frequency PI,TFPI)控制器,并对TFPI控制器中时频参数的设计原理进行了分析.针对TFPI控制器中参数众多所导致的整定工作量增大的问题,结合最优控制理论中积分型性能指标的概念,建立了以单纯形优化方法为手段的参数自动寻优策略.最后以电磁阀控制液压缸系统模型为例进行了控制器硬件在环仿真测试.阶跃响应结果显示,在超调量不超过1%的要求下,相对传统PI控制器0.15s左右的响应时间,TFPI控制器响应时间可达0.06s,在不失稳定性的情况下显著提升系统的动态性能;此外,与文献中其他两种TF控制算法亦进行了仿真比较,结果进一步证明了该控制方法在系统动态性能提升方面的有效性.     

电液伺服控制辅助教学CAT系统的研究

介绍了基于QDY6-40型号电液伺服阀的电液伺服控制系统的组成,并阐述了利用虚拟仪器实现对该系统进行计算机辅助测试的方法。该系统是为辅助教学而设计的。     

高速犁体曲面结构参数对耕作阻力的影响研究

针对我国铧式犁高速作业时耕作阻力大、耕地质量差等问题,本文研究了高速犁体曲面结构参数对耕作阻力的影响.首先,分析了基于水平直元线法的高速犁体曲面形成过程,得出对高速犁体曲面作业性能影响较大的结构参数.然后,基于离散元法建立了高速犁体曲面-土壤互作模型,并通过土槽试验和仿真试验验证了该模型的合理性.最后,分别研究了铧刃角θ、导曲线开度l、犁铧安装角ε和高度偏差量ΔH等结构参数对耕作阻力的影响规律.研究结果表明：随着铧刃角的增大,耕作阻力以较快速度增大;随着导曲线开度的增大,耕作阻力逐渐减小;随着犁铧安装角的增大,耕作阻力在较小范围内波动;随着高度偏差量的增大,耕作阻力缓慢增大.     

新型拖拉机电液控制系统

对具有锥阀式结构的电液控制系统在操作平顺性、液压冲击、发热、卸荷压力、响应特性等方面进行了详细的研究,提出利用动压反馈装置解决冲击问题。在本文所述条件下,农具提升时所引起的拖拉机俯仰角速度由原来拖拉机液压系统的0.3 rad/s降到0.08 rad/s,压力冲击峰值由4.0 MPa降到2.8 MPa,卸荷时控制阀块内部压力损失为0.12 MPa,达到热平衡时的液压油温度为38℃,该电液控制系统的开关频率为5.5 Hz。     

基于模型实验的拖拉机配置对稳定性的影响差异

针对不同路况下拖拉机关键配置对其侧向稳定性的影响差异,搭建了模拟拖拉机在全级随机路面下沿侧向斜坡等高线行驶的比例模型试验系统,提出了基于载荷损失率的稳定性评价方法,开展了关键配置因素及其交互作用对侧向稳定性的影响差异研究。结果表明:合理增加前配重质量对提高各种路况下的拖拉机稳定性有显著效果,但对中级不平路面(如旋耕场等),配置大直径低压胎前轮和较宽后轮距则更有效;在犁过的农田等较高级不平路面下,配置的优化效果被明显削弱;配置间的交互作用在所有路况下对整机稳定性均没有显著影响。