農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)與仿真軟件應(yīng)用

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當(dāng)前，智慧技術(shù)已發(fā)展成為推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、智慧化升級(jí)的全新動(dòng)力。因此，以電路設(shè)計(jì)與仿真軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，將有力提升農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)水平，充分滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)需要。本文將結(jié)合《小型農(nóng)業(yè)機(jī)械模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)》一書，分析當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)存在的相關(guān)問題，分別探索電路設(shè)計(jì)與仿真軟件在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用機(jī)制，以期為當(dāng)前全面提升農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平提供有效參考。由姬江濤、金鑫著，機(jī)械工業(yè)出版社2018年10月出版的《小型農(nóng)業(yè)機(jī)械模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)》，主要以小型農(nóng)業(yè)機(jī)械為研究對(duì)象，從研究現(xiàn)狀、行業(yè)應(yīng)用需要、支持技術(shù)、主流設(shè)計(jì)方法對(duì)小型農(nóng)機(jī)模塊化技術(shù)進(jìn)行了全面論述，提出了模塊化產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開發(fā)流程，提出了基于變形設(shè)計(jì)理論、成組技術(shù)和產(chǎn)品族的模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，并對(duì)不同標(biāo)準(zhǔn)下基于GA、基于層次聚類等多種模塊劃分方法進(jìn)行了詳細(xì)討論，提出了基于區(qū)間直覺模糊集的復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)模塊劃分方案。該書具有以下特點(diǎn)：

一、結(jié)構(gòu)清晰，內(nèi)容全面

該書內(nèi)容豐富，通過對(duì)小型農(nóng)機(jī)模塊化技術(shù)的應(yīng)用需求、應(yīng)用歷程和應(yīng)用狀況等內(nèi)容進(jìn)行論述，向讀者全面介紹了小型農(nóng)業(yè)機(jī)械模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)的主要知識(shí)和基本要點(diǎn)，為讀者充分了解農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用特征提供了有效借鑒。通過從內(nèi)容、模型構(gòu)建和優(yōu)缺點(diǎn)等角度對(duì)公理化設(shè)計(jì)、穩(wěn)健設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)等幾種常見的農(nóng)業(yè)機(jī)械主流設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了全面論述。在信息技術(shù)、人工智能快速發(fā)展進(jìn)程中，農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)入新時(shí)代。但從目前來(lái)看，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)仍然存在以下問題：一是當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械存在產(chǎn)品類型單一、品種缺失等多種問題，無(wú)法有效滿足農(nóng)業(yè)領(lǐng)域個(gè)性化、定制化的實(shí)際需要。二是行業(yè)內(nèi)各有關(guān)企業(yè)缺乏有效協(xié)調(diào)，存在較為嚴(yán)重的重復(fù)設(shè)計(jì)和同類零部件制造、生產(chǎn)等復(fù)雜問題，既造成了農(nóng)業(yè)機(jī)械制造領(lǐng)域的資源浪費(fèi)，也影響了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)體系的智能化發(fā)展。在智慧技術(shù)助力下，發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，需要圍繞行業(yè)需要和技術(shù)發(fā)展，探索適合農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的方法與原則。

二、框架完善，方法多元

該書依據(jù)基本概念、基本內(nèi)容和方法特點(diǎn)的邏輯框架，對(duì)模塊劃分評(píng)價(jià)方法、新型模塊接口技術(shù)等多種問題進(jìn)行研究探討，對(duì)當(dāng)前全面提高農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)水平具有重要的啟發(fā)意義。在研究方法上，通過匯總多位學(xué)者的研究成果，大大補(bǔ)充了現(xiàn)有論述結(jié)構(gòu)，避免了單一論述的局限性。近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化水平不斷提升，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)更加智能、現(xiàn)代。提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的智慧化、穩(wěn)定性是當(dāng)前適應(yīng)全新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的重要舉措。在精細(xì)農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)進(jìn)程中，創(chuàng)新和優(yōu)化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)方案，已經(jīng)成為不可缺失的重要環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，農(nóng)業(yè)機(jī)械超過一半以上的電氣故障事件，都是線路短路引發(fā)的。一旦電氣線路出現(xiàn)短路故障，不僅影響了農(nóng)業(yè)器械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，更為農(nóng)業(yè)機(jī)械使用造成了極大安全隱患。在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，要堅(jiān)持依靠、用好農(nóng)業(yè)科技這一根本引擎，做好電路設(shè)計(jì)與仿真軟件設(shè)計(jì)，積極研發(fā)新的農(nóng)業(yè)機(jī)械，全面提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的科技含量。通過開展農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)，使不同領(lǐng)域的模塊通過相互組合，設(shè)計(jì)生產(chǎn)滿足市場(chǎng)需要、時(shí)代需要的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品。因此，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智慧化發(fā)展進(jìn)程中，要充分發(fā)揮電路設(shè)計(jì)與仿真軟件設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，加速農(nóng)業(yè)機(jī)械智慧化發(fā)展進(jìn)程。

三、指導(dǎo)實(shí)踐，符合未來(lái)

該書具有極強(qiáng)的指導(dǎo)性。通過對(duì)模塊化理念在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的案例進(jìn)行論述，向讀者完整呈現(xiàn)了模塊化制造和模塊化綠色制造技術(shù)流程，有效指導(dǎo)讀者對(duì)聚類分析、層次聚類算法、相關(guān)度模糊矩陣等模塊劃分方法知識(shí)點(diǎn)形成了科學(xué)認(rèn)知。此外，該書關(guān)注未來(lái)發(fā)展，通過對(duì)新型模塊接口技術(shù)、模塊化綠色制造和模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的研究熱點(diǎn)等問題進(jìn)行了完整論述，有效提升了該書的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。隨著當(dāng)前高效率、跨區(qū)域的農(nóng)業(yè)機(jī)械采購(gòu)模式不斷成熟，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)進(jìn)入快速發(fā)展階段。由于農(nóng)業(yè)機(jī)械工作運(yùn)行的環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，很難對(duì)其進(jìn)行場(chǎng)景模仿，影響了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)方案的合理評(píng)估，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)與開發(fā)提出了新的更高要求。為充分適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)業(yè)智能化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要，全面提升我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平，就需要將最新的仿真軟件技術(shù)和電路技術(shù)融入農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造與管理等各項(xiàng)流程之中，全面提升農(nóng)業(yè)機(jī)械智慧化水平。該書不僅系統(tǒng)化論述了小型農(nóng)業(yè)機(jī)械模塊化設(shè)計(jì)的具體原理與特征，還綜合綠色制造、新型模塊接口技術(shù)提出了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)原則，為當(dāng)前推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)活動(dòng)提供了有效指引。因此，在農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化生產(chǎn)環(huán)境下，要充分利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)包含農(nóng)業(yè)機(jī)械的部件和系統(tǒng)進(jìn)行仿真，通過對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)系統(tǒng)及方案進(jìn)行不斷調(diào)整和優(yōu)化，做好電路設(shè)計(jì)，有效降低農(nóng)業(yè)機(jī)械電路故障，從而獲得更精準(zhǔn)、更完善的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)方案。

作者：陰建強(qiáng) 單位：鄭州電子信息中等專業(yè)學(xué)校