四轮转向拖拉机转向特性的仿真与试验

针对传统拖拉机地头转弯半径大,转弯稳定性差的问题,从前轮转向和四轮转向拖拉机运动学比较分析入手,研究四轮转向拖拉机转弯运动状态;通过引入了Gim轮胎模型,建立了四轮转向拖拉机的动力学模型,借助Matlab/Simulink仿真环境,对其转向稳定性进行了仿真。用实验室样机进行试验,并与仿真结果对比,对比结果表明:四轮转向系统减小了拖拉机的转弯半径,提高了操作系统的稳定性。     

基于水泵负压输送的切膜排杂装置设计与试验

针对机收膜杂混料因相互缠绕难以分离回收的技术问题,依据机收膜杂混料主成分悬浮特性、形体尺寸和剪切特性的差异,提出在水泵负压输送作用下,旋流沉降和切膜过滤排杂新方法,创新设计切膜排杂装置,理论分析切膜排杂机构的力学特性,搭建机收膜杂混料切膜排杂试验装置,开展三因素三水平二次回归正交试验,建立了多目标响应面回归模型,并进行优化与试验验证。结果表明：碎膜合格率影响的主次因素顺序为：动刀转速、定刀缝隙宽度、动刀壁半径;碎膜含杂率影响的主次因素顺序为：动刀转速、动刀壁半径、定刀缝隙宽度。当动刀转速为954 r/min、定刀缝隙宽度为2.8 mm、动刀壁半径为80 mm时,碎膜合格率为88.80%,碎膜含杂率为7.51%,优化试验结果与模型预测值相对误差小于5%。本文研究可为机收膜杂混料的切碎分离方法及装备研究提供参考。     

基于种群胁迫的有限齿侧空间高速充种理论与试验

针对型孔式穴播器在高速作业（大于4 km/h）时的起拱、漏充问题,提出基于种群胁迫的有限齿侧空间（也称持种空间）引导的排列、调姿高速充种新方法并设计了相应的取种盘。通过建立有限齿侧空间内棉种充填过程的运动学模型对排列、调姿的棉种进行力学分析,阐述了本方法如何通过半精量充种、自适应调姿排列迁移、旋转定量充填3个阶段一步步定量分离种子,从而避免种子在充种过程中起拱、漏充问题。采用Box-Behnken中心组合方法进行了三因素三水平回归正交试验,分别建立单粒率、空穴率和多粒率多的元回归模型,以单粒率、空穴率和多粒率为目标,对各影响因素参数进行了优化,最优参数组合为：摩擦因数为0.46,种群高度为0.4 kg（本文采用种子在穴播器内的总用质量代替其在穴播器内的种群高度）,转速为1.8 r/s（线速度为9.36 km/s）,此时单粒率为98.03%,空穴率为0.40%,多粒率为1.57%,在此条件下,台架试验单粒率为92.86%、空穴率为6.43%,多粒率为0.71%,与仿真结果误差较小。     

O-Z源逆变器驱动PMSM的改进型FCS-MPC策略

针对O-Z源逆变器驱动永磁同步电机(PMSM)控制系统，在两相旋转坐标系下，提出一种改进型的有限状态控制集模型预测电流控制(FCS-MPC)策略。首先，结合变压器特点和ZSI拓扑结构，设计一种新型O-Z源逆变器(O-ZSI),并利用状态空间平均法建立O-ZSI的动态数学模型；其次，根据O-ZSI侧电容电压闭环以及PMSM系统输出功率前补偿来获得变压器激磁电感电流参考值，其与激磁电感预测电流值构建代价目标函数用来判断是否选取直通(ST)工作状态模式，以实现对O-ZSI直流侧的升压控制；然后，在O-ZSI处于非直通(NST)工作状态模式下，通过PMSM系统的定子电流预测方程来获得O-ZSI交流侧定子电压参考值，并与逆变器的8种开关状态所对应基本定子电压构建含有激磁电感电流项的代价目标函数，选择最佳开关状态来控制PMSM,从而提高PMSM系统的控制性能以及降低在线运算量；最后，仿真结果表明，本文所提控制策略不仅能实现对O-Z源逆变器的升压，而且能使O-ZSI驱动PMSM可靠稳定运行，同时系统具有良好稳态、动态性能。