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基于动力性模糊控制拖拉机遥控换挡设计研究

农机化研究 2025年第1期47卷 218-225,233页

作者：刘九庆王宇航项前东北林业大学机电工程学院哈尔滨150040

为实现拖拉机遥控换挡,基于动力性模糊控制换挡设计了电控液压换挡系统,并在AMEsim中搭建仿真模型。根据发动机的调速特性,以油门开度、当前的车速和挡位为输入参数建立动力性换挡模型,并根据驾驶员意图和拖拉机状态建立二级模糊控制器... 详细信息

为实现拖拉机遥控换挡,基于动力性模糊控制换挡设计了电控液压换挡系统,并在AMEsim中搭建仿真模型。根据发动机的调速特性,以油门开度、当前的车速和挡位为输入参数建立动力性换挡模型,并根据驾驶员意图和拖拉机状态建立二级模糊控制器对动力性换挡策略进行修正。同时,设置工况,在MatLab/Simulink中建立拖拉机传动系统模型,利用AMEsim-Simulink进行联合仿真,得到液压缸活塞杆位移曲线,对可行性进行了验证。对比传统换挡与动力性模糊控制换挡,以离合器冲击度、滑摩功等为控制目标进行仿真分析。结果表明:与传统换挡系统相比所设计的系统控制效果较优,满足拖拉机动力性适应性要求。

关键词：拖拉机模糊控制遥控换挡仿真分析

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硫醇点击化修饰聚醋酸乙烯酯基核壳乳液及其快速成膜性能

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涂料工业 2025年第1期 15-23+30页

作者：范晓慧聂金秋李欢欢李志国东北林业大学材料科学与工程学院

针对传统水性涂料成膜速度慢、涂装效率低的问题，通过硫醇-烯点击反应在聚醋酸乙烯酯（PVAc）基核壳乳胶粒表面接枝多官能度硫醇（TMPMP），并采用预乳化法在乳胶粒合成后期加入双键活性单体，制备了PVAc基光固化复合乳液。系统考察了... 详细信息

针对传统水性涂料成膜速度慢、涂装效率低的问题，通过硫醇-烯点击反应在聚醋酸乙烯酯（PVAc）基核壳乳胶粒表面接枝多官能度硫醇（TMPMP），并采用预乳化法在乳胶粒合成后期加入双键活性单体，制备了PVAc基光固化复合乳液。系统考察了复合乳液的稳定性、光固化特性、力学性能以及漆膜性能。结果表明：所制备的PVAc基核壳乳胶粒粒径在200 nm左右，表面修饰的巯基官能团能够与双键活性单体在紫外光照射下发生硫醇-烯点击反应从而实现快速成膜固化；复合乳液稳定性优良，储存期可达60 d以上。将复合乳液应用于木材光固化涂饰时，最快可在9 s内实现固化；通过调控硫醇与活性单体的比例可改善漆膜性能，当活性单体（TMPTA）用量为400%时，乳胶膜的力学性能最优，拉伸强度达到6.17 MPa，断裂伸长率为1.79%；同时，木器涂料漆膜的硬度、光泽和粗糙度分别为4H、10.8和2.34μm。硫醇-烯点击修饰的PVAc基光固化复合乳液可实现快速成膜固化，进而显著提高涂装效率，在水性木器涂料的应用中具有广阔的应用前景。

关键词：水性木器涂料核壳结构聚醋酸乙烯酯硫醇-烯点击反应紫外光固化

东北林业大学机电工程学院工业设计专业负责人方迪老师专访

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工业设计 2016年第10期 16-17页

作者：方迪东北林业大学机电工程学院工业设计系黑龙江省工业设计协会

本刊记者:方教授您好.作为一个多年从事工业设计教育和产品开发的高校教师,您能谈谈您认为近年来我国工业设计这个领域都发生了哪些变化是值得我们思考的吗?方教授:我国的工业设计起步较晚,在上世纪70年代末,也就是改革开放之初将工业... 详细信息

本刊记者:方教授您好.作为一个多年从事工业设计教育和产品开发的高校教师,您能谈谈您认为近年来我国工业设计这个领域都发生了哪些变化是值得我们思考的吗?方教授:我国的工业设计起步较晚,在上世纪70年代末,也就是改革开放之初将工业设计的理念从国外引入。80年代初期少数高校开设了工业设计专业,1999年高校扩招后有上百所学校开设工业设计专业,从工业设计教育的数量上有了快速的发展。近年来,随着我国高校教学质量的提高,工业设计专业教学质量上也有很大提高,应该说工业设计专业已成为社会关注度较高的专业,并肩负着为社会经济发展服务的使命。

关键词：工业设计工业意匠

基于可见-近红外光谱和深度森林的蓝莓成熟度判别

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光谱学与光谱分析 2024年第11期44卷 3280-3286页

作者：王宏恩冯国红徐华东张润泽东北林业大学机电工程学院工业工程系黑龙江哈尔滨150040

为快速准确对蓝莓果实成熟程度进行分类,采用近红外光谱检测技术和深度森林算法,建立了蓝莓成熟度的判别模型。采用LabSpec 5000光谱仪采集了三种不同成熟程度的蓝莓标准样品,共获取了150组光谱样本。为确定最佳输入模型特征数目,对原... 详细信息

为快速准确对蓝莓果实成熟程度进行分类,采用近红外光谱检测技术和深度森林算法,建立了蓝莓成熟度的判别模型。采用LabSpec 5000光谱仪采集了三种不同成熟程度的蓝莓标准样品,共获取了150组光谱样本。为确定最佳输入模型特征数目,对原始光谱数据进行SavitzkyGolay卷积平滑处理,采用主成分分析将平滑处理后的数据降至4个主成分,并采用多项式特征衍生方法对每个主成分进行2、3、4、5阶的特征衍生,最终在深度森林中确定最佳的特征衍生阶数为4。为检验深度森林的成熟度判别效果,将其与随机森林、极端梯度提升树算法(xgboost)及stacking融合模型进行了对比,对各模型确定了最佳超参数组合,深度森林和stacking融合模型采用了手动调参,随机森林和xgboost采用了贝叶斯优化算法进行了超参数寻优。模型评估指标采用准确率、混淆矩阵、受试者工作特征曲线(ROC)、AUC度量及抗噪能力。研究结果表明,在测试集上,深度森林和stacking融合模型的准确率均为95.56%,随机森林和xgboost的准确率为93.33%;深度森林的AUC值为1,随机森林、stacking融合模型、xgboost的AUC值分别为0.99、0.98、0.96,深度森林和stacking融合模型的抗噪能力优于随机森林和xgboost。该研究的深度森林模型整体上判别效果优于其他三种模型,为蓝莓成熟程度判别提供了技术支持。

关键词：可见-近红外光谱深度森林蓝莓成熟度无损检测

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残差网络分层融合的高光谱地物分类

光谱学与光谱分析 2019年第11期39卷 3501-3507页

作者：张怡卓徐苗苗王小虎王克奇东北林业大学机电工程工程学院

高光谱图像具有较高的空间分辨率,蕴含着丰富的空间光谱信息,近年来被广泛用于城市地物分类中。在高光谱图像分类过程中,空间光谱特征的提取直接影响着分类精度;传统的高光谱图像特征提取方法只利用了4或8邻域的像素进行简单卷积处理,... 详细信息

高光谱图像具有较高的空间分辨率,蕴含着丰富的空间光谱信息,近年来被广泛用于城市地物分类中。在高光谱图像分类过程中,空间光谱特征的提取直接影响着分类精度;传统的高光谱图像特征提取方法只利用了4或8邻域的像素进行简单卷积处理,因而丢失了大量的复杂、有效信息;卷积神经网络(CNN)虽然可以自动提取空间光谱特征,在保留图像空间信息的同时,简化网络模型,但是,随着网络深度增加,网络分类产生退化现象,而且网络间缺乏相关信息的互补性,从而影响分类精度。该工作引入CNN自动提取空间光谱特征,并且针对CNN深度增加所导致的退化问题,设计了面向地物分类的高光谱特征融合残差网络。首先,为了降低高光谱图像的光谱冗余度,利用PCA提取主要光谱波段;然后,为了逐级提取光谱图像的空间光谱特征,定义了卷积核为16,32,64的低、中、高3层残差网络模块,并利用64个1×1的卷积核对3层特征输出进行卷积,完成维度匹配与特征图融合;接着,对融合后的特征图进行全局平均池化(GAP)生成用于分类的特征向量;最后,引入具有可调节机制的Large-Margin Softmax损失函数,监督模型完成训练过程,实现高光谱图像分类。实验采用Indian Pines,University of Pavia和Salinas地区的高光谱图像来验证方法有效性,设置批次训练的样本集为100,网络训练的初始学习率为0.1,当损失函数稳定后学习率降低为0.001,动量为0.9,权重延迟为0.000 1,最大训练迭代次数为2×10^4,当3个数据集的样本块像素分别设置为25×25,23×23,27×27,网络深度分别为28,32和28时,3个数据集的分类准确率最高,其平均总体准确率(OA)为98.75%、平均准确率(AA)的评价值为98.1%,平均Kappa系数为0.98。实验结果表明,基于残差网络的分类方法能够自动学习更丰富的空间光谱特征,残差网络层数的增加和不同网络层融合可以提高高光谱分类精度;Large-Margin Softmax实现了类内紧凑和类间分离,可以进一步提高高光谱图像分类精度。

关键词：高光谱图像分类深度学习残差网络 Large-Margin Softmax

基于地基激光雷达人工蒙古栎削度-二元材积方程的构建

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森林工程 2025年第1期41卷 162-173页

作者：李苑鑫吴楚航邢艳秋东北林业大学机电工程学院哈尔滨150040 青岛市即墨区退役军人事务局山东青岛266200

为提高干形复杂树种材积无损估算的精度,利用地基激光雷达点云数据,构建基于人工蒙古栎最优削度模型的二元材积方程。以哈尔滨市城市林业示范基地的蒙古栎人工林为研究对象,使用地基激光雷达扫描获得完整点云数据,经过裁剪、高程归一化... 详细信息

为提高干形复杂树种材积无损估算的精度,利用地基激光雷达点云数据,构建基于人工蒙古栎最优削度模型的二元材积方程。以哈尔滨市城市林业示范基地的蒙古栎人工林为研究对象,使用地基激光雷达扫描获得完整点云数据,经过裁剪、高程归一化、滤波、单木分割和枝叶分离等处理提取树干结构参数。根据蒙古栎干形特征,选用6种削度方程模型(Biging(1984)、Amidon(1984)、孟宪宇(1982)、Kozak(2004)-Ⅱ、曾伟生等(1997)、Max and Burkhart(1976)),通过非线性回归拟合,筛选最优模型并构建削度-二元材积方程。研究结果表明,单木定位识别精度为95.22%,树高和胸径的提取值与实测值决定系数(R2)分别为0.97和0.98;最优削度模型拟合结果的决定系数(R^(2))和均方根误差(RMSE)分别为0.99和0.38 cm。所构建的蒙古栎削度-二元材积方程与现有材积计算方法进行残差分析表明,其估算结果具备可靠性,可为利用地基激光雷达点云数据估算干形复杂的树种材积提供重要技术支持。

关键词：蒙古栎地基激光雷达林木参数削度方程材积方程

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激光切割单板的理论工艺参数求解与试验验证

林业科学 2019年第12期55卷 173-180页

作者：杨春梅刘清伟李响缪骞马岩 Doumbia Bakary 任长清东北林业大学机电工程学院

【目的】利用固体激光器切割单板,获取合理的切割工艺参数,降低切缝宽度以减少锯路损失,保证单板切口断面平整度。【方法】从激光脉冲能量角度建立激光切割单板数学模型,获得激光输出功率(Pb)与激光切割速度(v)之间的关系表达式。以厚... 详细信息

【目的】利用固体激光器切割单板,获取合理的切割工艺参数,降低切缝宽度以减少锯路损失,保证单板切口断面平整度。【方法】从激光脉冲能量角度建立激光切割单板数学模型,获得激光输出功率(Pb)与激光切割速度(v)之间的关系表达式。以厚度0.3 mm、含水率10%的黑胡桃单板为加工对象,选取2组激光输出功率进行试验验证,每组激光输出功率在6种不同切割速度下切割,理论切割速度在6种试验切割速度范围内,加工后多次测量直线切缝宽度取平均值,在40×10光学显微镜下观察切割后试件切缝宽度及切口断面平整度,找出最优试验结果对应的切割速度,并与计算的理论切割速度进行对比。【结果】第1组激光输出功率(脉冲电压400 V,单脉冲能量96.5 mJ,脉冲频率10 Hz)下,当切割速度为2.5 mm·s^-1时可保证单板切缝被完全切透,形成连续完整的切缝,切缝宽度最窄,平均值为0.544 mm,锯路损失最小,且切口断面较为平整;第2组激光输出功率(脉冲电压500 V,单脉冲能量198.2 mJ,脉冲频率10 Hz)下,当切割速度为5.0和5.5 mm·s^-1时可保证单板切缝被完全切透,切缝宽度最窄,平均值分别为0.69和0.62 mm,且切口断面也较为平整。对比2组试验数据得出,当切割速度与理论切割速度接近时,单板切口连续,切缝宽度最小;当切割速度低于理论切割速度时,切缝宽度逐渐增大;当切割速度高于理论切割速度时,切口容易出现不连续现象。【结论】利用固体激光器切割单板时,切割工艺参数对切缝宽度和切口断面平整度具有直接影响,合理的切割工艺参数对获得较小的切缝宽度至关重要,每个激光器的输出功率对应着最佳切割速度,在实际加工过程中,应保证切割速度与理论切割速度一致或接近,以使切割效果更好。

关键词：单板激光切割切缝宽度数学模型切割质量

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RBF网络在电喷发动机故障诊断中的应用

农业机械学报 2005年第12期36卷 35-38页

作者：陆怀民郭秀荣杜丹丰于晓东东北林业大学机电工程学院东北林业大学交通工程学院

提出了一种用RBF网络(径向基函数网络)简化汽车故障诊断仪数据流功能的方法。首先建立了RBF网络故障诊断模型,然后以捷达ATK型发动机为例,设计故障样本集,用大量的故障样本集数据对网络进行训练和仿真,并与BP网络作了比较。结果表明,RB... 详细信息

提出了一种用RBF网络(径向基函数网络)简化汽车故障诊断仪数据流功能的方法。首先建立了RBF网络故障诊断模型,然后以捷达ATK型发动机为例,设计故障样本集,用大量的故障样本集数据对网络进行训练和仿真,并与BP网络作了比较。结果表明,RBF网络比BP网络更适合于故障诊断,可以简化故障诊断仪的数据流功能。

关键词：发动机故障诊断数据流径向基函数网络模式识别

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基于AutoCAD的质量数据采集系统

农业机械学报 2005年第7期36卷 131-134页

作者：尼姝丽段香丽东北林业大学机电工程学院哈尔滨工业大学机电工程学院

为了解决质量数据手工采集、控制检测误差大、效率低的问题,实现质量数据采集、检测的准确高效,提出在AutoCAD环境下,基于网络和数据库技术实现质量数据的自动采集和管理。研究了尺寸标注信息的自动提取、尺寸线在电子图纸中的定位、质... 详细信息

为了解决质量数据手工采集、控制检测误差大、效率低的问题,实现质量数据采集、检测的准确高效,提出在AutoCAD环境下,基于网络和数据库技术实现质量数据的自动采集和管理。研究了尺寸标注信息的自动提取、尺寸线在电子图纸中的定位、质量管理数据库的建立。用ObjectARX和VC++为开发工具对AutoCAD进行了二次开发,实现了对MFC文档/视的调用,并对系统的功能模块进行了集成。

关键词：计算机辅助质量保证系统二次开发数据采集