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串联混合动力拖拉机能量管理及动态协调控制策略
被引量:
1
1
作者
尹必峰
恽龙
+3 位作者
解玄
王建
黄幼林
朱亚辉
《中国农机化学报》
北大核心
2025年第5期250-260,共11页
针对串联式混合动力拖拉机作业工况多变、发电系统响应滞后所导致的混合动力系统功率分配难及功率损失大等问题,提出一种适宜实际应用的结合发电系统动态协调的多功率点控制策略。首先综合发动机及发电机效率求得发电系统效率最优工作...
针对串联式混合动力拖拉机作业工况多变、发电系统响应滞后所导致的混合动力系统功率分配难及功率损失大等问题,提出一种适宜实际应用的结合发电系统动态协调的多功率点控制策略。首先综合发动机及发电机效率求得发电系统效率最优工作曲线并基于拖拉机功率需求选定多个工作点;其次制定工作点切换逻辑以实时调整发电系统目标输出功率;最后采用模糊PID控制方法优化发电系统的实际响应过程。仿真结果表明,所提策略能够大幅提升动力电池的利用程度,稳定发动机长时间工作在高效率点;发电系统的响应特性得以优化,转速超调量减小至20 r/min以内,目标功率响应时间平均降低12.5%。同时,与功率跟随策略相比,在犁耕和转场2种典型工况下,该策略下综合燃油消耗分别降低6.67%、5.69%。
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关键词
混合动力拖拉机
能量管理
协调控制
模糊PID控制
多功率点控制
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职称材料
基于大数据的智慧农业发展现状与应用
被引量:
4
2
作者
朱林军
《农业工程》
2021年第4期50-53,共4页
在分析我国智慧农业发展现状的基础上,介绍了智慧农业的主要内容和关键技术,分析大数据平台构建的框架和数据流程,概括智慧农业的实际应用,为今后我国智慧农业的发展提供参考。
关键词
大数据
智慧农业
互联网
人工智能
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职称材料
六行混合动力采棉机能量管理策略仿真
被引量:
1
3
作者
王建
莫平凡
+2 位作者
尹必峰
黄幼林
朱亚辉
《农业工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第23期126-134,共9页
为解决传统柴油机动力六行采棉机主要工作子系采用液压传动造成的系统效率低、能耗高等问题,该研究提出一种串联式混合动力系统构型。基于Matlab/Simulink搭建六行混合动力采棉机整车仿真平台,分别研究功率跟随策略、等效燃油消耗最小策...
为解决传统柴油机动力六行采棉机主要工作子系采用液压传动造成的系统效率低、能耗高等问题,该研究提出一种串联式混合动力系统构型。基于Matlab/Simulink搭建六行混合动力采棉机整车仿真平台,分别研究功率跟随策略、等效燃油消耗最小策略(equivalent consumption minimization strategy,ECMS)和转矩分配结合等效燃油消耗最小策略(torque distribution ECMS,TD-ECMS)3种能量管理策略对采棉机性能的影响。仿真结果表明,在道路运输和田间作业组合工况下,ECMS策略大幅降低了发动机功率的频繁波动,发动机转速稳定时间增加了40.94%;TD-ECMS策略能够实现对双电机综合效率最优控制,在需求功率较高时转矩分配与功率平分控制时基本保持一致,而在需求功率较低时转矩由前驱电机单独完成,位于低效率区工作点比例缩小,TD-ECMS策略相对于功率平分控制的双电机综合效率从93.92%提高到了94.83%;对整机油耗而言,相对于功率跟随策略,ECMS策略油耗降低了4.87%,TD-ECMS油耗降低了5.62%。研究结果可为六行采棉机混合动力系统开发和设计提供技术支撑和参考。
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关键词
采棉机
串联式混合动力
能量管理策略
转矩分配
仿真研究
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职称材料
采棉机风机叶片优化与流场分析
被引量:
1
4
作者
钟良意
张增磊
+3 位作者
宗超勇
蒋伟俊
石茂林
徐立章
《液压与气动》
北大核心
2024年第5期77-85,共9页
风机作为采棉机气力输送系统的核心部件,其性能优劣将影响采棉机的作业效率。为提高采棉机气力输送系统的最大风量,针对采棉机用多翼离心风机叶片进行优化设计。为了获得代理模型所需的基本数据,建立了CFD数值模型并采用拉丁超立方实验...
风机作为采棉机气力输送系统的核心部件,其性能优劣将影响采棉机的作业效率。为提高采棉机气力输送系统的最大风量,针对采棉机用多翼离心风机叶片进行优化设计。为了获得代理模型所需的基本数据,建立了CFD数值模型并采用拉丁超立方实验在设计空间内生成20组样本。基于样本数据,建立了出口风量与设计变量的近似模型,采用智能优化算法获得最优设计方案。优化后的设计方案相较于原型机,出口风速明显增大。CFD数值计算分析风机的动态特性,结果表明,在多转速工况下风量均有明显提升,其在额定转速工况下,风量提升17.27%。
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关键词
离心风机
采棉机
CFD
叶片参数化
优化设计
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职称材料
基于动态规划算法的串联式混合动力拖拉机犁耕工况能量管理研究
5
作者
缪皓楠
尹必峰
+3 位作者
黄幼林
朱亚辉
解玄
恽龙
《中国农机化学报》
北大核心
2024年第10期147-153,共7页
针对串联式混合动力拖拉机存在的经济性问题,采用动态规划算法优化串联式混合动力拖拉机能量管理控制策略。给出串联式混合动力拖拉机结构及主要参数,并基于MATLAB/Simulink搭建串联式混合动力拖拉机关键部件模型,基于动态规划模型及动...
针对串联式混合动力拖拉机存在的经济性问题,采用动态规划算法优化串联式混合动力拖拉机能量管理控制策略。给出串联式混合动力拖拉机结构及主要参数,并基于MATLAB/Simulink搭建串联式混合动力拖拉机关键部件模型,基于动态规划模型及动态规划的基础理论,提出串联式混合动力拖拉机犁耕工况全局动态规划控制策略求解方法。仿真结果表明,在功率跟随和动态规划两种控制策略下,功率跟随的燃油消耗为20.625 kg,动态规划控制策略的燃油消耗为19.330 kg,与功率跟随控制策略相比,燃油消耗大约减少6.3%,经济性明显提高,说明动态规划算法的控制更加精确,效果更好,而且发动机功率大幅变化的次数减少,发动机大致工作在高效区域。
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关键词
串联式混合动力拖拉机
犁耕
动态规划
能量管理
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职称材料
联合收获机水稻破碎籽粒及杂质在线识别方法
被引量:
10
6
作者
陈进
张帅
+3 位作者
李耀明
朱林军
夏慧
朱亚辉
《中国农机化学报》
北大核心
2021年第6期137-144,共8页
在联合收获机作业过程中,含杂率或破碎率过高往往是由于收获机作业参数设置不当引起,需要对收获机作业参数实时调整,而对收获的水稻成分进行在线识别可以为驾驶员提供合理的调整依据。基于此,提出一种联合收获机水稻破碎籽粒及杂质在线...
在联合收获机作业过程中,含杂率或破碎率过高往往是由于收获机作业参数设置不当引起,需要对收获机作业参数实时调整,而对收获的水稻成分进行在线识别可以为驾驶员提供合理的调整依据。基于此,提出一种联合收获机水稻破碎籽粒及杂质在线识别方法,采用采集流动中的水稻图像的方案,研制图像采集装置,实时采集流动状态下的水稻图像,然后利用OpenCV进行图像处理,根据水稻中完整籽粒、破碎籽粒、杂质的颜色特征以及面积特征差异进行识别分类。在水稻田间试验中随机采集200张图片,其中20张图片用于进行特征差异研究,其余图片用于测试验证。测试结果表明:破碎籽粒、稻秆杂质以及稻梗杂质的综合评价指标分别达到92.92%、90.65%和90.52%,且单幅图片的平均处理周期约为1.86 s,研究的谷物图像采集装置及水稻破碎杂质在线识别算法可以在线识别水稻中完整籽粒、破碎籽粒、稻秆稻梗等杂质,为水稻联合收获机作业参数在线自动调控提供技术支撑。
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关键词
水稻
联合收获机
含杂率
破碎率
在线识别
RGB
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职称材料
基于LoRa技术的联合收获机群通信方法
被引量:
4
7
作者
陈进
傅晟捷
+4 位作者
关卓怀
朱富豪
朱林军
夏慧
邢立成
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第16期81-89,共9页
随着农业集约化、规模化及产业化的发展,联合收获机开始以机群形式进行多机联合作业,由此衍生出对于联合收获机群物联网及无线通信的需求。在无线通信技术中,LoRa技术在传输距离、部署方式等方面具有独特的优势。该研究提出了一种基于2....
随着农业集约化、规模化及产业化的发展,联合收获机开始以机群形式进行多机联合作业,由此衍生出对于联合收获机群物联网及无线通信的需求。在无线通信技术中,LoRa技术在传输距离、部署方式等方面具有独特的优势。该研究提出了一种基于2.4 GHz LoRa技术的联合收获机群通信网络结构和工作模式。对LoRa相关参数使用NS-3网络仿真平台建立仿真模型,对扩频因子分配方案选择、可容纳节点数量和最小发送间隔进行分析,并在联合收获机群模拟通信场景进行仿真,同时开发了机载终端硬件和软件。仿真试验结果表明,在模拟通信场景下,选择特定比例分配扩频因子可改善网络通信性能;在保证90%以上接收成功率的前提下,静态场景下1625 kHz带宽可支持25个节点以1 s的发送间隔进行通信,在动态场景下1625 kHz带宽通信时延低于10 ms。田间试验结果表明,“报告(Report)”模式下通信总体成功率为99.3%;“请求(Request)”模式下通信总体成功率为92.5%,平均响应时间为123.07 ms。该研究将2.4 GHz LoRa技术应用于联合收获机之间的无线通信,可为联合收获机机群协同作业时通信提供可行方法。
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关键词
联合收获机
物联网
无线通信
LoRa技术
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职称材料
电动拖拉机发展现状研究
被引量:
1
8
作者
朱亚辉
《江苏农机化》
2023年第6期28-31,共4页
介绍了电动拖拉机的发展历史与发展现状,结合实际提出推动电动拖拉机高质量发展的对策建议。
关键词
电动拖拉机
发展历史
发展趋势
智能化
对策研究
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职称材料
题名
串联混合动力拖拉机能量管理及动态协调控制策略
被引量:
1
1
作者
尹必峰
恽龙
解玄
王建
黄幼林
朱亚辉
机构
江苏
大学汽车与交通工程学院
广西玉柴机器
股份有限公司
江苏沃得农业机械股份有限公司
出处
《中国农机化学报》
北大核心
2025年第5期250-260,共11页
基金
广西科技重大专项基金资助项目(2024AA03005)。
文摘
针对串联式混合动力拖拉机作业工况多变、发电系统响应滞后所导致的混合动力系统功率分配难及功率损失大等问题,提出一种适宜实际应用的结合发电系统动态协调的多功率点控制策略。首先综合发动机及发电机效率求得发电系统效率最优工作曲线并基于拖拉机功率需求选定多个工作点;其次制定工作点切换逻辑以实时调整发电系统目标输出功率;最后采用模糊PID控制方法优化发电系统的实际响应过程。仿真结果表明,所提策略能够大幅提升动力电池的利用程度,稳定发动机长时间工作在高效率点;发电系统的响应特性得以优化,转速超调量减小至20 r/min以内,目标功率响应时间平均降低12.5%。同时,与功率跟随策略相比,在犁耕和转场2种典型工况下,该策略下综合燃油消耗分别降低6.67%、5.69%。
关键词
混合动力拖拉机
能量管理
协调控制
模糊PID控制
多功率点控制
Keywords
hybrid tractor
energy management
coordinated control
fuzzy PID control
multiple power point control
分类号
S219.4 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
基于大数据的智慧农业发展现状与应用
被引量:
4
2
作者
朱林军
机构
江苏沃得农业机械股份有限公司
出处
《农业工程》
2021年第4期50-53,共4页
文摘
在分析我国智慧农业发展现状的基础上,介绍了智慧农业的主要内容和关键技术,分析大数据平台构建的框架和数据流程,概括智慧农业的实际应用,为今后我国智慧农业的发展提供参考。
关键词
大数据
智慧农业
互联网
人工智能
Keywords
big data
smart agriculture
internet
artificial intelligence
分类号
S24 [农业科学—农业电气化与自动化]
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职称材料
题名
六行混合动力采棉机能量管理策略仿真
被引量:
1
3
作者
王建
莫平凡
尹必峰
黄幼林
朱亚辉
机构
江苏
大学汽车与交通工程学院
广西玉柴机器
股份有限公司
江苏沃得农业机械股份有限公司
出处
《农业工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第23期126-134,共9页
基金
江苏省科技厅现代农业重点及面上项目(BE2022326)。
文摘
为解决传统柴油机动力六行采棉机主要工作子系采用液压传动造成的系统效率低、能耗高等问题,该研究提出一种串联式混合动力系统构型。基于Matlab/Simulink搭建六行混合动力采棉机整车仿真平台,分别研究功率跟随策略、等效燃油消耗最小策略(equivalent consumption minimization strategy,ECMS)和转矩分配结合等效燃油消耗最小策略(torque distribution ECMS,TD-ECMS)3种能量管理策略对采棉机性能的影响。仿真结果表明,在道路运输和田间作业组合工况下,ECMS策略大幅降低了发动机功率的频繁波动,发动机转速稳定时间增加了40.94%;TD-ECMS策略能够实现对双电机综合效率最优控制,在需求功率较高时转矩分配与功率平分控制时基本保持一致,而在需求功率较低时转矩由前驱电机单独完成,位于低效率区工作点比例缩小,TD-ECMS策略相对于功率平分控制的双电机综合效率从93.92%提高到了94.83%;对整机油耗而言,相对于功率跟随策略,ECMS策略油耗降低了4.87%,TD-ECMS油耗降低了5.62%。研究结果可为六行采棉机混合动力系统开发和设计提供技术支撑和参考。
关键词
采棉机
串联式混合动力
能量管理策略
转矩分配
仿真研究
Keywords
cotton picker
series hybrid electric power
energy management strategy
torque distribution
simulation research
分类号
TK421.5 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
采棉机风机叶片优化与流场分析
被引量:
1
4
作者
钟良意
张增磊
宗超勇
蒋伟俊
石茂林
徐立章
机构
江苏
大学
农业
工程学院
武汉第二船舶设计研究所
哈尔滨工程大学机电工程学院
江苏沃得农业机械股份有限公司
出处
《液压与气动》
北大核心
2024年第5期77-85,共9页
基金
江苏省自然科学基金(BK20210777)
中国博士后科学基金面上项目(2022M711388)
江苏大学人才引进启动资金(20JDG068)。
文摘
风机作为采棉机气力输送系统的核心部件,其性能优劣将影响采棉机的作业效率。为提高采棉机气力输送系统的最大风量,针对采棉机用多翼离心风机叶片进行优化设计。为了获得代理模型所需的基本数据,建立了CFD数值模型并采用拉丁超立方实验在设计空间内生成20组样本。基于样本数据,建立了出口风量与设计变量的近似模型,采用智能优化算法获得最优设计方案。优化后的设计方案相较于原型机,出口风速明显增大。CFD数值计算分析风机的动态特性,结果表明,在多转速工况下风量均有明显提升,其在额定转速工况下,风量提升17.27%。
关键词
离心风机
采棉机
CFD
叶片参数化
优化设计
Keywords
centrifugal fan
cotton picker
CFD
blade parameterization
design optimization
分类号
TH138 [机械工程—机械制造及自动化]
TH43 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于动态规划算法的串联式混合动力拖拉机犁耕工况能量管理研究
5
作者
缪皓楠
尹必峰
黄幼林
朱亚辉
解玄
恽龙
机构
江苏
大学汽车与交通工程学院
广西玉柴机器
股份有限公司
江苏沃得农业机械股份有限公司
出处
《中国农机化学报》
北大核心
2024年第10期147-153,共7页
基金
中国博士后基金资助项目(2023M730757)。
文摘
针对串联式混合动力拖拉机存在的经济性问题,采用动态规划算法优化串联式混合动力拖拉机能量管理控制策略。给出串联式混合动力拖拉机结构及主要参数,并基于MATLAB/Simulink搭建串联式混合动力拖拉机关键部件模型,基于动态规划模型及动态规划的基础理论,提出串联式混合动力拖拉机犁耕工况全局动态规划控制策略求解方法。仿真结果表明,在功率跟随和动态规划两种控制策略下,功率跟随的燃油消耗为20.625 kg,动态规划控制策略的燃油消耗为19.330 kg,与功率跟随控制策略相比,燃油消耗大约减少6.3%,经济性明显提高,说明动态规划算法的控制更加精确,效果更好,而且发动机功率大幅变化的次数减少,发动机大致工作在高效区域。
关键词
串联式混合动力拖拉机
犁耕
动态规划
能量管理
Keywords
series‑connected hybrid tractor
ploughing
dynamic programming
energy management
分类号
S219.4 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
联合收获机水稻破碎籽粒及杂质在线识别方法
被引量:
10
6
作者
陈进
张帅
李耀明
朱林军
夏慧
朱亚辉
机构
江苏
大学
机械
工程学院
江苏
大学
农业
工程学院
江苏沃得农业机械股份有限公司
出处
《中国农机化学报》
北大核心
2021年第6期137-144,共8页
基金
国家重点研发计划(2016YFD0702004)
镇江市重点研发计划(NY2019009)。
文摘
在联合收获机作业过程中,含杂率或破碎率过高往往是由于收获机作业参数设置不当引起,需要对收获机作业参数实时调整,而对收获的水稻成分进行在线识别可以为驾驶员提供合理的调整依据。基于此,提出一种联合收获机水稻破碎籽粒及杂质在线识别方法,采用采集流动中的水稻图像的方案,研制图像采集装置,实时采集流动状态下的水稻图像,然后利用OpenCV进行图像处理,根据水稻中完整籽粒、破碎籽粒、杂质的颜色特征以及面积特征差异进行识别分类。在水稻田间试验中随机采集200张图片,其中20张图片用于进行特征差异研究,其余图片用于测试验证。测试结果表明:破碎籽粒、稻秆杂质以及稻梗杂质的综合评价指标分别达到92.92%、90.65%和90.52%,且单幅图片的平均处理周期约为1.86 s,研究的谷物图像采集装置及水稻破碎杂质在线识别算法可以在线识别水稻中完整籽粒、破碎籽粒、稻秆稻梗等杂质,为水稻联合收获机作业参数在线自动调控提供技术支撑。
关键词
水稻
联合收获机
含杂率
破碎率
在线识别
RGB
Keywords
rice
combine harvester
impurity rate
crushing rate
online identification
RGB
分类号
S225.3 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
基于LoRa技术的联合收获机群通信方法
被引量:
4
7
作者
陈进
傅晟捷
关卓怀
朱富豪
朱林军
夏慧
邢立成
机构
江苏
大学
机械
工程学院
农业
农村部南京
农业机械
化研究所
江苏沃得农业机械股份有限公司
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第16期81-89,共9页
基金
江苏省科技成果转化项目(BA2020054)
江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20210040)
江苏省农业农村厅现代农机装备与技术示范推广项目(NJ2022-08)。
文摘
随着农业集约化、规模化及产业化的发展,联合收获机开始以机群形式进行多机联合作业,由此衍生出对于联合收获机群物联网及无线通信的需求。在无线通信技术中,LoRa技术在传输距离、部署方式等方面具有独特的优势。该研究提出了一种基于2.4 GHz LoRa技术的联合收获机群通信网络结构和工作模式。对LoRa相关参数使用NS-3网络仿真平台建立仿真模型,对扩频因子分配方案选择、可容纳节点数量和最小发送间隔进行分析,并在联合收获机群模拟通信场景进行仿真,同时开发了机载终端硬件和软件。仿真试验结果表明,在模拟通信场景下,选择特定比例分配扩频因子可改善网络通信性能;在保证90%以上接收成功率的前提下,静态场景下1625 kHz带宽可支持25个节点以1 s的发送间隔进行通信,在动态场景下1625 kHz带宽通信时延低于10 ms。田间试验结果表明,“报告(Report)”模式下通信总体成功率为99.3%;“请求(Request)”模式下通信总体成功率为92.5%,平均响应时间为123.07 ms。该研究将2.4 GHz LoRa技术应用于联合收获机之间的无线通信,可为联合收获机机群协同作业时通信提供可行方法。
关键词
联合收获机
物联网
无线通信
LoRa技术
Keywords
combine harvester
internet of things
wireless communication
LoRa technology
分类号
S225.3 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
电动拖拉机发展现状研究
被引量:
1
8
作者
朱亚辉
机构
江苏沃得农业机械股份有限公司
出处
《江苏农机化》
2023年第6期28-31,共4页
文摘
介绍了电动拖拉机的发展历史与发展现状,结合实际提出推动电动拖拉机高质量发展的对策建议。
关键词
电动拖拉机
发展历史
发展趋势
智能化
对策研究
分类号
S219.4 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
串联混合动力拖拉机能量管理及动态协调控制策略
尹必峰
恽龙
解玄
王建
黄幼林
朱亚辉
《中国农机化学报》
北大核心
2025
1
在线阅读
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职称材料
2
基于大数据的智慧农业发展现状与应用
朱林军
《农业工程》
2021
4
在线阅读
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职称材料
3
六行混合动力采棉机能量管理策略仿真
王建
莫平凡
尹必峰
黄幼林
朱亚辉
《农业工程学报》
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
4
采棉机风机叶片优化与流场分析
钟良意
张增磊
宗超勇
蒋伟俊
石茂林
徐立章
《液压与气动》
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
基于动态规划算法的串联式混合动力拖拉机犁耕工况能量管理研究
缪皓楠
尹必峰
黄幼林
朱亚辉
解玄
恽龙
《中国农机化学报》
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
联合收获机水稻破碎籽粒及杂质在线识别方法
陈进
张帅
李耀明
朱林军
夏慧
朱亚辉
《中国农机化学报》
北大核心
2021
10
在线阅读
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职称材料
7
基于LoRa技术的联合收获机群通信方法
陈进
傅晟捷
关卓怀
朱富豪
朱林军
夏慧
邢立成
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
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职称材料
8
电动拖拉机发展现状研究
朱亚辉
《江苏农机化》
2023
1
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职称材料
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