數(shù)字化設(shè)計是現(xiàn)代設(shè)計理論和方法的核心,涵蓋了現(xiàn)代設(shè)計的最新技術(shù)。將數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用引入農(nóng)業(yè)機械行業(yè),以改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計方式,對于提高我國農(nóng)業(yè)裝備設(shè)計制造的整體水平具有重要意義。 在研究Kombinette撓性圓盤移栽機結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上,分析特征系數(shù)λ在移栽過程中對秧苗直立度的影響,對秧苗在投苗過程中的運動過程進行理論分析,建立苗體的運動學模型,確定移栽機機構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)與秧苗落地角度之間的關(guān)系,為移栽機設(shè)計提供技術(shù)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。 分析和量子計算、遺傳算法和量子遺傳算法的基本概念、原理和計算流程,討論量子遺傳算法在收斂時間、種群多樣性、量子門旋轉(zhuǎn)角選擇策略等問題。針對撓性圓盤移栽機投苗結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化問題非線性、多維數(shù)等特點,提出一套通用的量子遺傳算法優(yōu)化實現(xiàn)方案。通過量子遺傳算法、傳統(tǒng)遺傳算法和改進遺傳算法的優(yōu)化結(jié)果對比,證明量子遺傳算法更適合研究問題的優(yōu)化求解。 以Kombinette撓性圓盤移栽機為對象,研究了三維實體模型的幾何建模、特征建模、參數(shù)化建模和數(shù)字化裝配技術(shù)。采用基于特征和約束建模的方法構(gòu)建撓性圓盤移栽機關(guān)鍵部件的三維實體模型,實現(xiàn)產(chǎn)品特征參數(shù)化,并根據(jù)...

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 蔬菜移栽機械化在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作用及意義
        1.1.1 蔬菜移栽機械化的優(yōu)勢
        1.1.2 蔬菜移栽機械化的意義
    1.2 研究的目的和意義
        1.2.1 傳統(tǒng)移栽機設(shè)計方法存在的問題
        1.2.2 數(shù)字化設(shè)計的作用和意義
        1.2.3 移栽機數(shù)字化設(shè)計的優(yōu)勢
    1.3 國內(nèi)外移栽機的研究概況
        1.3.1 國內(nèi)移栽機的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 國外移栽機的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.3 移栽機研究的關(guān)鍵問題和發(fā)展技術(shù)策略
    1.4 論文研究的主要內(nèi)容
第二章 Kombinette移栽機理論研究及運動分析
    2.1 移栽機結(jié)構(gòu)及工作原理
        2.1.1 移栽機結(jié)構(gòu)
        2.1.2 移栽機工作過程
    2.2 移栽機投苗原理分析
        2.2.1 零速投苗原理
        2.2.2 零速投苗分析
    2.3 投苗過程運動學模型建立
        2.3.1 相關(guān)參數(shù)關(guān)系及意義
        2.3.2 位移方程
        2.3.3 速度方程
        2.3.4 加速度方程
    2.4 秧苗落地分析
        2.4.1 秧苗下落位移分析
        2.4.2 秧苗落地接觸點分析
        2.4.3 秧苗落地夾角分析
    2.5 小結(jié)
第三章 基于量子遺傳算法撓性圓盤移栽機參數(shù)優(yōu)化
    3.1 遺傳算法
        3.1.1 遺傳算法概述
        3.1.2 遺傳算法的基本流程
    3.2 量子計算
        3.2.1 量子態(tài)
        3.2.2 量子算符
    3.3 量子遺傳算法
        3.3.1 量子遺傳算法概述
        3.3.2 量子旋轉(zhuǎn)門及調(diào)整策略
        3.3.3 量子遺傳算法計算流程
    3.4 基于量子遺傳算法的移栽機投苗系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化
        3.4.1 優(yōu)化模型建立
        3.4.2 量子比特編碼
        3.4.3 適應(yīng)度函數(shù)
        3.4.4 參數(shù)設(shè)定
        3.4.5 優(yōu)化結(jié)果與比較分析
    3.5 小結(jié)
第四章 撓性圓盤移栽機數(shù)字化造型
    4.1 基于特征的參數(shù)化造型技術(shù)
        4.1.1 特征造型技術(shù)
        4.1.2 基于特征的參數(shù)化設(shè)計方法
        4.1.3 數(shù)字化裝配技術(shù)
    4.2 撓性圓盤移栽機主要部件三維實體造型
        4.2.1 零件建模
        4.2.2 鏈條及秧苗托盤組件建模
    4.3 移栽機裝配
        4.3.1 移栽組合裝配
        4.3.2 懸掛梁組合裝配
        4.3.3 行走輪組合與秧箱組合裝配
        4.3.4 移栽機整體裝配
    4.4 創(chuàng)建二維工程圖
        4.4.1 單位制的設(shè)定
        4.4.2 二維工程圖的創(chuàng)建
    4.5 創(chuàng)建參數(shù)化模型樣板
        4.5.1 特征參數(shù)化的實現(xiàn)
        4.5.2 參數(shù)設(shè)定
        4.5.3 關(guān)聯(lián)關(guān)系設(shè)定
        4.5.4 創(chuàng)建參數(shù)化模型樣板
    4.6 小結(jié)
第五章 撓性圓盤移栽機動態(tài)仿真
    5.1 虛擬樣機技術(shù)
        5.1.1 概念
        5.1.2 ADMAS動力學分析
        5.1.3 ADAMS功能模塊
    5.2 ADAMS與Pro/E聯(lián)合仿真的實現(xiàn)
        5.2.1 模型導入
        5.2.2 定義剛體
        5.2.3 創(chuàng)建約束副
        5.2.4 模型傳送
    5.3 移栽機投苗過程的仿真分析
        5.3.1 秧苗模型的建立
        5.3.2 添加約束副和施加力
        5.3.3 模型的編輯與檢查
        5.3.4 腳本仿真
        5.3.5 仿真參數(shù)設(shè)定及仿真結(jié)果
    5.4 小結(jié)
第六章 撓性圓盤移栽機試驗研究
    6.1 試驗材料與方法
        6.1.1 試驗設(shè)備與材料
        6.1.2 試驗因素與指標
    6.2 單因素試驗與結(jié)果分析
        6.2.1 試驗方案設(shè)計
        6.2.2 試驗因素對秧苗直立度合格率的影響分析
        6.2.3 試驗因素對平均覆土深度的影響分析
        6.2.4 試驗因素對埋苗率的影響分析
    6.3. 次回歸正交旋轉(zhuǎn)試驗設(shè)計與結(jié)果分析
        6.3.1 試驗設(shè)計
        6.3.2 試驗數(shù)據(jù)處理
        6.3.3 建立回歸方程
        6.3.4 顯著性檢驗
    6.4 雙因素對試驗指標影響的效應(yīng)分析
        6.4.1 前進速度和開溝深度對實驗指標的影響
        6.4.2 前進速度和開溝器位置對實驗指標的影響
        6.4.3 開溝深度和開溝器位置對實驗指標的影響
    6.5 影響因素的重要性
        6.5.1 試驗因素對秧苗直立度合格率影響重要性
        6.5.2 試驗因素對平均覆土深度影響重要性
        6.5.3 試驗因素對埋苗率影響重要性
    6.6 回歸方程優(yōu)化求解及驗證
        6.6.1 影響秧苗直立度合格率各因素最優(yōu)解
        6.6.2 影響秧苗平均覆土深度各因素最優(yōu)解
        6.6.3 影響秧苗埋苗率各因素最優(yōu)解
    6.7 小結(jié)
第七章 撓性圓盤移栽機數(shù)字化設(shè)計系統(tǒng)
    7.1 系統(tǒng)開發(fā)策略
        7.1.1 軟件開發(fā)平臺的選擇
        7.1.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
    7.2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案
        7.2.1 系統(tǒng)功能模塊
        7.2.2 系統(tǒng)工作流程
    7.3 系統(tǒng)應(yīng)用
    7.4 小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文



本文編號：3773245