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[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
迟德霞 任文涛 由佳翰 王洋 李萍
为了实现水稻插秧机部分或完全自主行走，需要设计合适的导航控制器代替驾驶员分析插秧机与预定义路径的位姿信息后，决策出转向方向和角度控制插秧机按照预定义路径行走。采用基于驾驶员模拟技术，设计了以航向偏差和横向位置偏差作为输入变量，插秧机转向轮期望转角作为输出变量，总结并模拟驾驶员驾驶经验采用模糊控制算法制定模糊规则，构建二维模糊导航控制器；在ＭＡＴＬＡＢ／ＳｉＭｕＬｉｎｋ下使用简化的二轮车运动学模型进行路径追踪斜坡响应和阶跃响应仿真研究，分析该二维模糊导航控制器控制水稻插秧机追踪预定义路径能力。仿真结果表明水稻插秧机路径追踪斜坡响应最大误差为１．２３Ｍ，追踪距离为３．４５Ｍ，稳态误差为０．４１Ｍ；．．．
关键词：
视觉导航 路径追踪 模糊控制器 插秧机
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
迟德霞 任文涛 由佳翰 李萍
针对水稻插秧机视觉导航信息获取问题,提出了一种结合霍夫变换的坐标变换法将图像中位姿信息转换到世界坐标系中的导航信息获取方法。首先分析水稻秧苗基准线特征点在图像平面上的像素坐标与在世界坐标系中的映射关系,应用小孔成像模型和霍夫变换理论,建立水稻秧苗基准线在图像坐标系中的位姿与在世界坐标系中相对水稻插秧机的位姿间的关系模型。然后利用霍夫变换提取图像中水稻秧苗行位姿信息,通过坐标变换,转换成世界坐标系中的导航信息,获取世界坐标系中水稻插秧机位姿信息。采用人工铺设标志线模拟水稻秧苗,进行导航参数提取试验,对比算法提取和人工实测的导航参数来评价算法精度。结果表明:实测角度偏差(θw)和计算角度得偏差的误...
关键词：
水稻插秧机 视觉导航 导航信息 坐标变换
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
迟德霞 任文涛 刘金波 魏东宇
针对水稻插秧机视觉导航的基准线提取问题,探索采用基于垂直投影法为基础的识别算法识别水稻稻田图像导航基准线。首先人工读取稻田图像中秧苗、水、秸秆残茬、泡沫和泥的R、G、B像素值,绘制RGB、HSI、I1I2I3颜色空间的各颜色分量灰度直方图,分析差异,选取正交彩色空间的I3颜色分量灰度值分割图像;用最大类间方差法求取分割阈值,成功地把秧苗和背景分割开得到二值图像;在分割后的二值图像上添加掩膜,去除图像上部左、右角断垄秧苗图像,提高基准线识别精度;采用垂直投影法提取定位点,经过分析判断后用稳健回归法拟合成直线,该直线作为水稻插秧机自主行走的导航基准线。将20幅稻田图像采用该算法提取基准线,并与人工...
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
杨圣语 宋悦 薛金林 王培晓
为改善基于GNSS/INS组合定位的水稻插秧机在遇到遮挡、电磁干扰、传感器失效等情况时的导航效果，在原有GNSS/INS组合定位的基础上，提出一种视觉导航系统（vision navigation system,VNS）补充的水稻插秧机多传感器组合定位方法。首先设计改进的Otsu法和改进的Hough变换算法用于视觉定位信息提取，并构建插秧机和相机坐标系关系方程以求解位姿值；然后采用具有容错功能的联邦卡尔曼滤波算法将VNS输出的定位信息和GNSS、INS输出的定位信息进行融合；最后分别在水泥地和水田进行试验。结果显示，空旷水泥地场景下，GNSS/INS/VNS组合定位和GNSS/INS组合定位精度相近，而在遮挡水泥地场景下，GNSS/INS/VNS组合定位解算出的位置误差和航向误差的平均值分别为1.77 cm和0.99°，相较于GNSS/INS组合定位方法分别提高46.8%和61.5%；水田试验中，经过视觉补充后导航系统的横向偏差和航向偏差平均值分别降低45.7%和67.9%，横向偏差平均值为1.97 cm，航向偏差平均值为0.49°。试验结果表明，基于视觉补充的多传感器组合定位方法能有效降低导航系统的定位误差和跟踪偏差，满足插秧机自动驾驶作业的要求。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
辛明金 孔爱菊 邬立岩 宋玉秋 刘翠红 崔红光 任文涛
随着我国水稻插秧机保有量不断快速增加,水稻插秧机的作业效率和质量已成为提高水稻生产机械化水平的关键。为探索水稻插秧机作业效率的影响因素及提高效率的措施,按照GB/T 6243-2003《水稻插秧机试验方法》,在辽宁省辽中县对当地普遍应用的洋马VP6型和井关PZ80D-25型乘坐式高速插秧机的作业效率进行了田间生产测试研究。结果表明:被试插秧机的作业效率都没能充分发挥,故障率偏高。洋马VP6型插秧机在该地的平均作业速度为0.71m·s-1,纯作业小时生产率平均值为0.38hm2·h-1,每作业100m发生故障0.37次,平均故障率为7.58%,时间利用系数为67.73%。井关PZ80D型插秧机作...
关键词：
水稻插秧机 作业效率 故障率 作业速度
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
闫国琦 张铁民 温利利 廖懿华
【目的】研究电动水稻插秧机功率分配和参数优化等关键技术,探索并分析分布式电机驱动水稻插秧机存在的主要问题和发展趋势,为电动水稻插秧机的设计提供依据。【方法】以适合电力驱动的手扶式水稻插秧机为研究对象,通过仿形试验、分插机构试验和牵引试验,得到插秧机各主要工作机构实际功率,并确定各驱动电机的参数。通过牵引试验的载荷和速度分析,进一步优化该类型插秧机蓄电池容量和作业速度等参数,并提出最大连续作业面积节能设计方案。【结果】在试验样机机型下,双行进水轮驱动电机为2×500 W,分插机构驱动电机为300W,仿形机构驱动电机为350W;当采用48V铅酸蓄电池组,在理论额定容量为83.3A.h、行进速度为0...
关键词：
水稻插秧机 驱动功率 电机 蓄电池
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张敏 张文毅 纪要 祁兵
针对现有高速分插机构参数优化方法盲目性较大或计算复杂的问题，以椭圆齿轮三插臂分插机构为例，采用虚拟中心组合响应面试验设计方法，以插秧株距１４０ｍｍ时的插秧穴口宽度、推秧角度和轨迹高度３个指标为目标函数，以椭圆齿轮偏心率、齿数、行星架初始安装角度和插植臂安装角度４个参数为设计变量，构建响应面回归模型，采用优化算法求解响应面近似回归模型，直接求得一组满足多个约束条件的最佳参数组合。以求解的最佳参数组合：椭圆齿轮偏心率０．１８、齿数２３齿、行星架安装角度１５°、插植臂安装角度２５°设计并试制三插臂分插机构。通过理论分析和台架试验，回归模型计算的目标函数值与理论计算值和台架试验实测值之间的最大相对误差．．．
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
谢昌盛 蒋蘋 胡文武 罗亚辉 童艳利
针对2ZG630A型插秧机设计了一套基于STC单片机和NRF24L01无线数传模块的遥控驾驶系统。遥控驾驶系统采用带位置传感器的电动推杆来控制速度的大小与方向,通过步进电机带动方向盘达到控制插秧机转向的目的,并设计了控制发动机的点火/熄火电路。系统下位机软件采用模糊控制算法实现了对插秧机转向和速度的精确控制,利用基于VB.NET2008编写的上位机软件,通过2.4G无线模块来与下位机进行通讯,达到遥控插秧机的目的。经试验,在100 m遥控距离内,系统运行可靠,响应速度快,控制平滑灵敏。
关键词：
高速插秧机 遥控驾驶 模糊算法
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
黄凰 曹卫华 杨敏丽 安田真 王健
研究带侧向深施肥装置的水稻多功能插秧机(插秧施肥方式)在我国南方水稻与油菜轮作区的应用效果。以常规种植方式为对照组,设计4种肥料减施方案,监测水稻生长过程和产量的关键指标,并对其经济性进行分析。结果表明:相比常规种植方式,插秧施肥方式能够提高成穗数、穗粒数和千粒重,增产约6%。合理的肥料减施率为30%,平均每hm2增加利润1 654.95元。插秧施肥方式在增产增效方面效果显著,可优先在合作社或种植大户中推广使用。
[期刊] 华中农业大学学报(自然科学版)
[作者]
胡子谦 王登辉 胡瑞 董万静 丁幼春
为了解决轮式联合收获机在水稻收获作业中操作繁琐及作业质量和效率低的问题，通过采集熟练驾驶员驾驶时收获机位姿信息和驾驶员操作信息，运用神经网络构建了拟人驾驶模型并设计了一种基于拟人驾驶模型的联合收获机导航控制器。根据收获作业需求设计了一种田间套行作业路径规划方法，在保证转弯精度的同时，较好的完成收获作业；与传统PID和常规纯追踪模型相比，拟人驾驶模型控制收敛速度快0.42 s、超调减小0.04 m，具有收敛速度快、超调小等特点。路面直角路线转向试验结果表明，当联合收获机行驶速度分别为0.62、0.82、1.02 m/s时，转弯后超调量不大于0.039 m，在不同行驶速度下仍具有较高的鲁棒性。田间试验结果表明，联合收获机在水稻田中以0.6、0.8、1.0 m/s的速度前进时，直角转向导航跟踪转向后超调量分别不大于0.082、0.086、0.092 m，直线跟踪部分平均绝对偏差分别不大于0.031、0.032、0.034 m。试验结果表明，所设计的拟人驾驶模型导航控制器，能较好的完成水稻收获作业自动导航，为水稻生产无人收获提供技术支撑。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
庹洪章 谢祖琪 应婧 张建 程方平
本文研究了机插秧的秧爪结构、秧龄、株距、秧盘形式和播种量等参数对秧苗栽插质量"漂秧率"、"漏插率"和"伤秧率"(以下简称"三率")的影响。结果表明:秧爪结构对秧苗栽插质量"三率"影响特别显著,秧龄对漂秧率的影响特别显著,其他看不出影响;株距对漂秧率和漏插率有一定影响,其他看不出影响;播种量对漂秧率有一定影响,其他看不出影响;秧盘形式对伤秧率有一定影响,其他看不出影响。且钢板秧爪结构插秧机的栽插质量明显优于钢针秧爪结构插秧机的栽插质量。钢板秧爪结构插秧机对秧苗栽插质量影响顺序如下:秧爪结构>秧龄>株距>秧盘>播种量。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张建良 齐冬莲 吴越 韩涛 陆玲霞
采用双馈感应风电机组的虚拟惯量控制改善电网频率响应特性,提出了一种综合最大功率捕获(MPPT)控制和比例控制器的系统虚拟惯量控制策略,并对风机的系统惯量支撑能力进行了定性和定量描述。利用电力系统仿真软件DIgSILENT/PowerFactory搭建系统仿真平台,验证了在系统受扰情况下,所提出的虚拟惯量控制器可以有效提高系统的频率稳定性。
关键词：
双馈感应风机 比例控制器 仿真实验
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
吴秀华 赵磊
采用非线性的理论和方法,对温室中的温度和湿度的复杂非线性过程进行了研究,以期从更精确的角度和方法来控制温室中的温度和湿度的变化。并运用MATLAB2008a对所采用的方法进行仿真,仿真结果表明:设计采用的非线性控制器达到了有效控制温湿度的目的,说明该非线性控制器是可行的,从而实现了对目前温室内温湿度的联合精确控制。
关键词：
非线性系统 温湿度控制 MATLAB仿真
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