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摘要:基于仿生學(xué)思想設(shè)計了一種果實(shí)簇識別與采摘順序規(guī)劃方法。該方法以Itti視覺注意基本模型為基礎(chǔ)，通過改進(jìn)視覺特征整合方法，構(gòu)建依賴先驗(yàn)知識的視覺顯著圖，改善果實(shí)簇的識別效果；借鑒“贏者取全”的生物神經(jīng)競爭機(jī)制和采摘專業(yè)人員的操作經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計距離、面積和顯著度加權(quán)擇優(yōu)的采摘順序規(guī)劃策略，提高采摘工作效率。試驗(yàn)結(jié)果表明，設(shè)計的算法能夠識別20余種常見果蔬，識別正確率達(dá)到93.36%；果實(shí)簇的采摘順序規(guī)劃結(jié)果符合人工采摘的專家經(jīng)驗(yàn)。

摘要:為實(shí)現(xiàn)新鮮果蔬采后預(yù)冷CFD數(shù)值模擬研究，以單個富士蘋果為研究對象，構(gòu)建果品近真實(shí)3D模型，在雷諾數(shù)為10~30000的范圍內(nèi)對比真實(shí)果形與等直徑球體壁面切應(yīng)力、壁面阻力系數(shù)、邊界層分離角度以及尾流回流區(qū)長度之間的不同，驗(yàn)證在CFD模擬研究中是否可直接利用等直徑球體替代蘋果真實(shí)形狀。為實(shí)現(xiàn)果品與果品（或箱體壁面）接觸點(diǎn)局部位置的最佳CFD建模，充分考慮果品之間局部傳熱性對溫度變化的影響，本文以彼此接觸的兩果模型為研究對象，從壁面阻力系數(shù)、兩果中心線上的溫度模擬結(jié)果準(zhǔn)確性角度確定4種不同的局部處理方式（縮小法、膨脹法、消平法和橋梁法）在不同雷諾數(shù)范圍內(nèi)各自最佳的局部處理尺寸范圍。研究結(jié)果表明，在研究中可直接利用等直徑蘋果替代蘋果真實(shí)形狀，在整個雷諾數(shù)范圍內(nèi)兩者之間的各種邊界層物理量最大相對偏差在15%左右，橋梁法在4種接觸點(diǎn)局部處理方式中模擬準(zhǔn)確性最高，通過對比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，溫度模擬值與實(shí)測值具有較好的一致性，其最大均方根誤差為1.514℃，平均相對誤差在20%左右。

摘要:針對番茄圖像進(jìn)行各向異性擴(kuò)散降噪研究。首先在2范數(shù)梯度閾值計算方法基礎(chǔ)上引入圖像的局部灰度方差，提出了一種梯度閾值計算方法。其次采用結(jié)構(gòu)相似性（SSIM）作為迭代停止準(zhǔn)則，實(shí)現(xiàn)了迭代次數(shù)的自適應(yīng)選取，構(gòu)建出用于番茄圖像保紋理降噪的各向異性動態(tài)擴(kuò)散模型。最后在噪聲標(biāo)準(zhǔn)差為5、10、15、20、25、30不同情況下，進(jìn)行2組對比試驗(yàn)。第1組試驗(yàn)結(jié)果表明，采用SSIM作為迭代停止準(zhǔn)則是有效的、穩(wěn)定的。第2組試驗(yàn)從峰值信噪比（PSNR）和梯度模值相似性偏差（GMSD）兩方面對降噪后的圖像質(zhì)量進(jìn)行客觀評價，并與P-M模型、2范數(shù)模型相比較，結(jié)果是所提模型的PSNR平均值最高且GMSD平均值分別降低了15.5%、19.1%，說明采用所提模型降噪后的番茄圖像降噪效果有所改進(jìn)并且與原始圖像比較接近；從視覺效果上，采用結(jié)果是所提模型降噪后的番茄圖像紋理保留較多且清晰。因此，提出的各向異性動態(tài)擴(kuò)散模型在降噪的同時保留了圖像紋理，為番茄后期的品質(zhì)檢測奠定了基礎(chǔ)。

摘要:視覺導(dǎo)航農(nóng)業(yè)機(jī)器人在霧天作業(yè)容易受前端含霧圖像的影響，嚴(yán)重時無法有效工作。提出了一種基于圖像分割映射的農(nóng)業(yè)機(jī)器人視覺去霧方法。對前端采集圖像進(jìn)行近景與遠(yuǎn)景區(qū)域分割，并通過亮度信息的分段映射獲取大氣散射函數(shù)的預(yù)測估計值；采用導(dǎo)向?yàn)V波對大氣散射函數(shù)的估計值進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步增強(qiáng)圖像的邊緣信息，改善大面積天空背景引起的去霧殘留問題?；趯?shí)際的農(nóng)業(yè)智能導(dǎo)航平臺對實(shí)測的含霧前端圖像進(jìn)行了去霧分析，并同傳統(tǒng)的去霧方法進(jìn)行了綜合比較，顯示所提方法具有較高的去霧精度和實(shí)時性。兩段視頻的圖像去霧綜合指標(biāo)分別改善了28.9%和29.1%，時間消耗分別減少了34.4%和53.9%。

摘要:針對小麥生長分布不均等情況下激光作業(yè)線檢測系統(tǒng)精度偏低的問題，提出了基于視覺的小麥?zhǔn)斋@作業(yè)線快速獲取的方法。通過對成熟期麥田的彩色圖像進(jìn)行對比度增強(qiáng)和降低亮度的處理，將其轉(zhuǎn)換為灰度圖像，利用閾值分割方法分離已收獲與待收獲區(qū)域，對二值圖像采用互相關(guān)函數(shù)法檢測已收獲與待收獲區(qū)域的分界點(diǎn)，利用Hough變換法擬合目標(biāo)直線。所提方法在激光作業(yè)線識別系統(tǒng)的基礎(chǔ)上擴(kuò)大了視野范圍，并限制了圖像處理的范圍，試驗(yàn)結(jié)果表明該方法對小麥?zhǔn)斋@作業(yè)線的檢測結(jié)果平均偏差為2.35cm，標(biāo)準(zhǔn)差為3.26，能夠滿足小麥?zhǔn)斋@導(dǎo)航線識別的要求，是一種有效的檢測算法。

摘要:簡述了玉米精密播種技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要意義，指出采用精密播種技術(shù)是規(guī)?；a(chǎn)實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效的重要手段。從精密播種的不同功能實(shí)現(xiàn)角度，將玉米精密播種技術(shù)歸納為播種粒距均勻性控制技術(shù)和播深一致性控制技術(shù)兩方面。詳細(xì)闡述了保證播種粒距均勻的玉米單粒精密排種技術(shù)、種子平穩(wěn)運(yùn)移技術(shù)、種子精確定位技術(shù)和排種器驅(qū)動技術(shù)；分析了保證播深一致的必要性，闡述了播深一致性控制技術(shù)的研究歷程。結(jié)合玉米精密播種技術(shù)國際研究動態(tài)，綜述了玉米精密播種技術(shù)在智能化方面的最新研究進(jìn)展，并結(jié)合我國生產(chǎn)現(xiàn)狀指出了未來玉米精密播種技術(shù)的發(fā)展方向。

摘要:穴盤草莓的長苗、大苗株特點(diǎn)和弓背向外的特殊移栽要求，使其自動化移栽存在困難。首先進(jìn)行了草莓苗坨的單指刺入力和拔苗阻力試驗(yàn)，進(jìn)而提出并開展了有約束苗坨的雙指夾拔破壞試驗(yàn)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)雙針取苗指的苗坨刺入阻力與刺入速度、深度、含水率相關(guān)，50mm和100mm深度的最大刺入阻力分別可達(dá)21.47N和57.09N。雙指的夾莖拔苗阻力可達(dá)9.64N, 而當(dāng)取苗針滑移量為20mm和40mm時約束夾拔力分別可達(dá)10.85N和42.5N，但過大滑移量對精準(zhǔn)可靠移栽極為不利。根據(jù)草莓穴盤苗的物理特性、苗坨的力學(xué)特性，設(shè)計了帶雙爪可同步換向變距的四針式移栽末端執(zhí)行器。以有效縮減取苗爪寬度和擺動傳動角為雙重目標(biāo)進(jìn)行了多連桿定角斜插式雙指四針取苗爪的非線性規(guī)劃，得到了優(yōu)化的機(jī)構(gòu)參數(shù)。換向變距裝置通過微型行程開關(guān)與微型電磁吸盤配合，實(shí)現(xiàn)了雙取苗爪的快速同步換向變距和可靠定位。驗(yàn)證試驗(yàn)表明，在加速度不大于0.20mm/s2時取出率和取苗成功率分別在93%和90%以上，加速度過大則可能造成取苗針滑脫和苗坨下部斷裂，換向變距裝置有效解決了弓背朝外問題和相鄰兩列同時移栽的間距調(diào)整問題，栽苗試驗(yàn)中放苗順利且直立度和深度均達(dá)到移栽要求，且移栽后10d草莓苗完全成活，該末端執(zhí)行器可滿足草莓穴盤苗的移栽作業(yè)需要。

摘要:針對種苗從高密度穴盤移植到低密度穴盤，或者從穴盤直接移植到花盆的溫室穴盤苗移栽生產(chǎn)需要，設(shè)計了一種輕簡型自動移栽機(jī)。利用成熟的直線模組和無桿氣缸組合設(shè)計出自動移栽機(jī)械臂，驅(qū)動取苗末端執(zhí)行器往復(fù)于來源盤和目標(biāo)盤進(jìn)行取苗、移苗、栽苗操作，采用雙排鏈傳動實(shí)現(xiàn)穴盤和花盆輸送，對穴盤苗的夾取操作采用氣動兩指四針鉗夾式夾缽取苗方法。根據(jù)所設(shè)計的移栽機(jī)工作要求，構(gòu)建電氣控制系統(tǒng)。試制樣機(jī)，開展試驗(yàn)研究。采用直線位移傳感器系統(tǒng)檢測分析機(jī)器取苗移栽移位性能，結(jié)果顯示對于128/72孔穴盤苗，移栽效率分別達(dá)到1221株/h和1025株/h，運(yùn)用單樣本t檢驗(yàn)法分析得到實(shí)測取苗移位間隔與理論設(shè)定穴孔間隔無顯著差別，標(biāo)準(zhǔn)差低于0.5，整機(jī)工作精度準(zhǔn)確。以當(dāng)?shù)刈孕信嘤姆N苗為移栽對象，進(jìn)行溫室穴盤苗移栽生產(chǎn)試驗(yàn)，對比分析自動取苗移栽效能，結(jié)果顯示多種穴盤苗移栽成功率平均達(dá)到90.70%，苗缽?qiáng)A取破碎率低于5%，自動取苗移栽效果較好。

摘要:針對現(xiàn)有水稻缽苗移栽機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高或工作效率低、振動大等問題，提出一種由1個不完全非圓齒輪、6個非圓齒輪和2個移栽臂組成的非圓齒輪行星輪系水稻缽苗移栽機(jī)構(gòu)。分析了該移栽機(jī)構(gòu)的工作機(jī)理，采用一種基于人機(jī)交互的參數(shù)優(yōu)化方法，編制移栽機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計軟件，得到一組實(shí)現(xiàn)水稻缽苗移栽較優(yōu)工作軌跡和姿態(tài)的機(jī)構(gòu)參數(shù)。建立移栽機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)，研制移栽機(jī)構(gòu)物理樣機(jī)，開展虛擬樣機(jī)運(yùn)動仿真分析和物理樣機(jī)高速攝影運(yùn)動學(xué)試驗(yàn)，得到機(jī)構(gòu)移栽臂的秧針尖點(diǎn)靜軌跡和姿態(tài)。理論計算和實(shí)際測量得到的推秧角與取秧角角度差分別為53.52°與52.53°，誤差為1.45%；仿真分析、試驗(yàn)測試結(jié)果與理論分析結(jié)果基本一致，驗(yàn)證了移栽機(jī)構(gòu)設(shè)計方法和結(jié)果的正確性,以及機(jī)構(gòu)應(yīng)用于實(shí)際機(jī)器的可行性。

摘要:針對傳統(tǒng)膜上播種機(jī)具作業(yè)存在的撕膜、挑膜、穴孔錯位等問題，通過應(yīng)用轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)與正弦機(jī)構(gòu)進(jìn)行串聯(lián)，結(jié)合強(qiáng)排播種機(jī)構(gòu)、直插播種裝置及排種系統(tǒng)，設(shè)計了基于近等速機(jī)構(gòu)的玉米全膜雙壟溝直插式電動穴播機(jī)，并對其關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計。田間試驗(yàn)表明，通過近等速補(bǔ)償機(jī)構(gòu)與放大機(jī)構(gòu)相配合，對直插播種裝置進(jìn)行控制、協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)了成穴器位于播種段與出土段的水平分速為零，穴孔布置及播種作業(yè)運(yùn)動軌跡合理；強(qiáng)排播種機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)成穴器扎入覆膜種床后的準(zhǔn)確開啟投種、快速閉合，可有效緩解膜下播種多粒、空穴與成穴器堵塞問題。作業(yè)機(jī)田間播種性能試驗(yàn)指標(biāo)均達(dá)到了國家相關(guān)作業(yè)質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范要求，與一代樣機(jī)作業(yè)性能相比有較大改進(jìn)與提升，符合玉米全膜覆蓋雙壟溝播的農(nóng)藝技術(shù)要求。

摘要:為提高馬鈴薯機(jī)械式排種器作業(yè)質(zhì)量，滿足精密播種要求，改進(jìn)設(shè)計了雙列交錯勺帶式馬鈴薯精量排種器，闡述分析了排種器總體結(jié)構(gòu)及工作原理，優(yōu)化了雙勺交錯排種總成、主動驅(qū)動總成和振動清種裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)。為研究排種器最佳工作參數(shù)，以工作轉(zhuǎn)速和振動幅度為試驗(yàn)因素，株間合格指數(shù)、重播指數(shù)和漏播指數(shù)為試驗(yàn)指標(biāo)，進(jìn)行了多因素二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計試驗(yàn)，建立了排種性能指標(biāo)與試驗(yàn)參數(shù)間數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用Design-Expert 6.0.10軟件對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理分析，對回歸模型進(jìn)行優(yōu)化驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)排種器工作轉(zhuǎn)速為31.5r/min，振動幅度為11.7mm時，排種作業(yè)性能最優(yōu)，其合格指數(shù)為8992%，提高了19.9%，重播指數(shù)為5.12%，漏播指數(shù)為4.96%。田間適應(yīng)性播種試驗(yàn)表明，排種器對不同尺寸類型馬鈴薯品種均具有良好的適應(yīng)性。

摘要:為獲取正弦指數(shù)曲線型開溝刀片的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)，依據(jù)正弦指數(shù)曲線方程和二次正交旋轉(zhuǎn)中心組合設(shè)計方案，設(shè)計了15種型式的開溝刀片，并進(jìn)行土槽試驗(yàn)。以彎折角、彎曲半徑、切土角為影響因子，以功率消耗和溝深穩(wěn)定性系數(shù)為響應(yīng)值，利用Design-Expert 8.0.6軟件進(jìn)行回歸分析和響應(yīng)面分析，探求單因子及交互因子對響應(yīng)值的影響效應(yīng)，并結(jié)合非線性優(yōu)化計算方法，對正弦指數(shù)曲線型開溝刀片的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化計算。結(jié)果表明：在土壤堅實(shí)度為0.29MPa、土壤含水率16.2%的條件下，各因子對功率消耗的影響貢獻(xiàn)由大到小為：彎折角、切土角、彎曲半徑；對溝深穩(wěn)定性系數(shù)的影響貢獻(xiàn)由大到小為：切土角、彎折角、彎曲半徑。優(yōu)化所得正弦指數(shù)曲線型開溝刀片最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)：彎折角為86.75°，彎曲半徑為12mm，切土角為13.8°，此時功率消耗理論最小值為32.32kW，溝深穩(wěn)定性系數(shù)為95.6%，驗(yàn)證試驗(yàn)表明功率消耗最小值為34.27kW，溝深穩(wěn)定性系數(shù)為92.82%，理論值與試驗(yàn)值誤差小于10%，驗(yàn)證了回歸模型的正確性。將優(yōu)化前、后和現(xiàn)有開溝刀片在2種不同土壤條件下進(jìn)行對比試驗(yàn)，結(jié)果表明優(yōu)化后刀片的功率消耗比優(yōu)化前分別下降4.28kW和4.23kW，溝深穩(wěn)定性系數(shù)分別提高7.12個百分點(diǎn)和7.02個百分點(diǎn)，比現(xiàn)有開溝刀片下降7.68kW和6.91kW，溝深穩(wěn)定性系數(shù)提高14.34個百分點(diǎn)和8.34個百分點(diǎn)。研究成果為正弦指數(shù)曲線型開溝刀片的優(yōu)化設(shè)計提供了理論參考。

摘要:為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥變量噴灑，準(zhǔn)確計量和控制農(nóng)藥的注入速率和注入量很有必要。提出了一種噴嘴直接注入式系統(tǒng)（DNIS）原型，并在此基礎(chǔ)上研究了農(nóng)藥噴灑量的控制方法。該系統(tǒng)應(yīng)用快速響應(yīng)電磁閥（RRV）向水中注入農(nóng)藥，RRV由100Hz的脈寬調(diào)制（PWM）信號驅(qū)動，通過改變PWM信號占空比調(diào)節(jié)農(nóng)藥注入速率。試驗(yàn)室環(huán)境下設(shè)計了基于比例-積分-微分（PID）算法的閉環(huán)控制策略，將農(nóng)藥注入速率快速穩(wěn)定在設(shè)定值。通過試驗(yàn)測試了RRV、DNIS系統(tǒng)和PID控制器的工作性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用RRV可準(zhǔn)確計量農(nóng)藥注入速率，閉環(huán)控制策略可獲得較穩(wěn)定的農(nóng)藥速率控制效果，農(nóng)藥注入速率可在4s內(nèi)達(dá)到設(shè)定值，注入速率的穩(wěn)定性相對于沒有控制策略有明顯提高。

摘要:針對現(xiàn)有花生摘果裝置普遍存在的摘果損傷率高且易纏繞、堵塞和排秧困難等問題，以及滿足我國兩段式花生收獲的撿拾聯(lián)合收獲機(jī)摘果裝置研究需要，在研究兩段式花生收獲方式下花生植株性狀與特點(diǎn)基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種螺桿彎齒式軸流全喂入花生摘果裝置,摘果作業(yè)時，花生植株受螺桿、彎齒和凹板篩共同作用使花生莢果從花生莖稈上脫離，因螺桿有螺旋角、彎齒有傾角，花生植株沿摘果滾筒圓周運(yùn)動的同時，受軸向分力作用排出機(jī)外，在保證高摘凈率和低損傷率的同時避免植株在滾筒中纏繞和堵塞；對關(guān)鍵部件（螺桿、彎齒和凹板篩等）進(jìn)行了設(shè)計與計算。以晾曬3~5d的遼寧主栽花生品種“花育30”為試驗(yàn)材料，以彎齒與滾筒母線夾角、彎齒彎角和螺桿與滾筒母線夾角為試驗(yàn)因素，以摘凈率和破碎率為試驗(yàn)指標(biāo)，運(yùn)用回歸正交旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)方法，對樣機(jī)進(jìn)行了兩段收獲條件下的摘果性能試驗(yàn)；建立試驗(yàn)因素與試驗(yàn)指標(biāo)之間的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)分析，結(jié)果表明：在彎齒與滾筒母線夾角為33°、彎齒彎角為60°和螺桿與滾筒母線夾角為23°時，花生摘果綜合指標(biāo)最優(yōu)，花生摘凈率為98.96%，花生破碎率為0.88%，均優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，滿足實(shí)際生產(chǎn)要求。

摘要:針對番茄秸稈基質(zhì)化造肥處理過程中秸稈碎料與發(fā)酵菌種難以混合問題，提出立式螺旋混合攪拌裝置。通過對物料的動力學(xué)分析、立式螺旋混合的離散元仿真分析和試驗(yàn)表明，混合3min以后，混合變異系數(shù)小于10%，平均功耗小于0.0781kW，驗(yàn)證了對秸稈基質(zhì)化處理的可行性；隨攪拌葉片螺距增加，混合變異系數(shù)得到降低，功耗呈先增大后減小的趨勢；隨攪拌葉片轉(zhuǎn)速的增加，混合變異系數(shù)同樣得到降低，功耗呈大幅度提高的趨勢；隨填料高度的增加，混合變異系數(shù)和功耗呈增加趨勢；影響混合變異系數(shù)的主次順序依次為螺距、轉(zhuǎn)速和填料高度。構(gòu)建了混合變異系數(shù)與結(jié)構(gòu)和工作參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行優(yōu)化，得到當(dāng)填料高度440mm、轉(zhuǎn)速30r/min、螺距400mm時，物料混合變異系數(shù)最優(yōu)為4.3%；將離散元仿真功耗與試驗(yàn)值進(jìn)行對比，誤差均值為13.5%，驗(yàn)證了仿真結(jié)果的正確性。

摘要:為實(shí)現(xiàn)顆粒飼料小批量生產(chǎn)，研究了飼料制粒機(jī)調(diào)質(zhì)器工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計了一種與小型制粒機(jī)配套的軸向多點(diǎn)進(jìn)氣式調(diào)質(zhì)器。以槳葉安裝角、調(diào)質(zhì)軸轉(zhuǎn)速、喂料轉(zhuǎn)速為影響因素，調(diào)質(zhì)器生產(chǎn)率和調(diào)質(zhì)后物料溫度為評價指標(biāo)，按照三因素五水平正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)設(shè)計方法，對軸向多點(diǎn)進(jìn)氣式調(diào)質(zhì)器進(jìn)行了作業(yè)參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)。利用Design-Expert 8.0.6軟件回歸分析法和響應(yīng)面分析法，建立了3個因素對調(diào)質(zhì)器作業(yè)評價指標(biāo)的數(shù)學(xué)模型。試驗(yàn)結(jié)果表明，此3個因素對調(diào)質(zhì)器生產(chǎn)率和物料溫度都具有顯著相關(guān)性，顯著水平分別為P<0.01和P<0.001；通過響應(yīng)面法對最佳參數(shù)組尋優(yōu)，得到調(diào)質(zhì)器最佳作業(yè)參數(shù)組合：槳葉安裝角為38.1°、調(diào)質(zhì)軸轉(zhuǎn)速為220.6r/min、喂料轉(zhuǎn)速17.4r/min，此方案下，調(diào)質(zhì)器生產(chǎn)率為12.7g/s，調(diào)質(zhì)后物料溫度為65.0℃，此時調(diào)質(zhì)器生產(chǎn)率較高、物料溫度在要求的加工工藝范圍內(nèi)。樣機(jī)加工試驗(yàn)表明，生產(chǎn)率為11.8g/s，調(diào)質(zhì)后物料溫度為64.0℃。

摘要:為了研究錘片式飼料粉碎機(jī)分離裝置應(yīng)具有的合理形狀，通過計算物料沿外管壁運(yùn)動時摩擦力所做的功，得到摩擦力做功最小時外管壁的曲線形狀，并根據(jù)該形狀制作了分離裝置。利用ANSYS Workbench軟件中的Fluent模塊對改進(jìn)前后分離裝置內(nèi)物料的運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行氣-固兩相流模擬，比較2種分離裝置內(nèi)的玉米顆粒濃度及玉米顆粒速度分布情況。對2種分離裝置的物料輸送效果進(jìn)行了實(shí)際粉碎試驗(yàn)，利用高速攝像技術(shù)對比2種分離裝置內(nèi)的玉米顆粒分布情況；在不同轉(zhuǎn)速和喂料量的情況下比較2種分離裝置對物料的運(yùn)輸分離效果。軟件模擬和試驗(yàn)結(jié)果均表明：當(dāng)轉(zhuǎn)速在1500~3500r/min間變化時，新分離裝置比原分離裝置出料量高0.18~0.3kg/s。當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時，喂料量越接近理論設(shè)計料量，新分離裝置的出料量越高于原分離裝置。當(dāng)轉(zhuǎn)速為2500r/min，喂料量為5kg時，二者出料量相差約0.01kg/s。

摘要:針對強(qiáng)風(fēng)時自動集沙儀測量精度和集沙效率受擾動問題，提出了分流對沖與多級擴(kuò)容組合降速法，設(shè)計了分流對沖與多級擴(kuò)容組合式自動集沙儀，闡述了風(fēng)沙分離器和數(shù)據(jù)無線采集系統(tǒng)的設(shè)計原理，并對風(fēng)沙分離器降速及分離性能、集沙儀抗強(qiáng)風(fēng)干擾性能和集沙效率等進(jìn)行了試驗(yàn)分析。結(jié)果表明，分流對沖與多級擴(kuò)容組合式自動集沙儀具備了抗強(qiáng)風(fēng)干擾性能，可實(shí)時、連續(xù)和遠(yuǎn)距離無線采集數(shù)據(jù)，自由旋轉(zhuǎn)的起動風(fēng)速為4.23m/s，等動力性為9294%，平均集沙效率為90.42%，當(dāng)風(fēng)速低于18m/s時，粒徑55.36μm以上的土樣只要進(jìn)入集沙儀，就可被完全收集；數(shù)據(jù)無線采集系統(tǒng)的供電續(xù)航能力達(dá)31h以上，無障礙時信號傳輸距離為208.51m，可較好地滿足土壤風(fēng)蝕量的自動觀測需求。

摘要:針對丘陵-平原-濕地復(fù)合地區(qū)降雨徑流數(shù)值模型較少、而已構(gòu)建的模型對水文要素空間分布和濕地區(qū)水流運(yùn)動又反映不足，采用格子玻爾茲曼法和有限元法構(gòu)建丘陵-平原-濕地復(fù)合區(qū)降雨徑流數(shù)值模型。在模型構(gòu)建過程中將復(fù)合區(qū)分為地勢起伏較大的上游丘陵區(qū)和下游地勢變化較小的平原濕地區(qū)。上游丘陵區(qū)降雨采用距離平方倒數(shù)法計算降雨空間分布、采用格子玻爾茲曼法建立非飽和區(qū)土壤水運(yùn)動模型、利用達(dá)西公式建立飽和區(qū)水流運(yùn)動模型、利用格子玻爾茲曼法構(gòu)建匯流數(shù)值模型，進(jìn)而構(gòu)建了上游區(qū)的降雨徑流數(shù)值模型。平原濕地區(qū)采用基于有限元四邊形單元構(gòu)建了水流運(yùn)動數(shù)值模型。平原濕地區(qū)入口邊界采用上游區(qū)降雨徑流數(shù)值輸出的流量過程，平原濕地區(qū)出口邊界采用基于格子玻爾茲曼法的匯流模型計算的水位過程。四邊形單元有限元求解水流運(yùn)動方程實(shí)現(xiàn)了上、下游區(qū)的無縫連接，模型使用比較方便。以撓力河流域?yàn)檠芯繉ο筮M(jìn)行了降雨徑流和平坦區(qū)水流運(yùn)動模擬研究，模擬結(jié)果良好，說明模型較為可靠。

摘要:細(xì)溝和細(xì)溝水流參數(shù)的準(zhǔn)確測量可為深化坡面土壤侵蝕過程研究提供重要理論依據(jù)?；诹Ⅲw攝影測量技術(shù)，以坡度為15°和20°的黃土坡面為研究對象，采用人工模擬徑流沖刷的方法，對比不同時刻坡面的高精度數(shù)字高程模型DEM，提出了動床條件下坡面細(xì)溝寬度、深度以及細(xì)溝水流寬度、深度的測量和計算方法，分析了2個坡度處理下坡面細(xì)溝形態(tài)、細(xì)溝水流特征及其變化規(guī)律，探討了立體攝影測量技術(shù)與其他測量技術(shù)在細(xì)溝形態(tài)及徑流特征參數(shù)測量方面的異同。結(jié)果表明：經(jīng)過比例尺的校正，可以在垂直拍攝的立體攝影照片上直接準(zhǔn)確測量細(xì)溝寬度和細(xì)溝水流寬度；運(yùn)用內(nèi)插法，立體攝影測量技術(shù)能較準(zhǔn)確地測量細(xì)溝深度和細(xì)溝水流深度的實(shí)時動態(tài)變化。隨坡長的增加，細(xì)溝深度逐漸增大，而細(xì)溝水流深度則無明顯變化趨勢；細(xì)溝寬度隨坡長的增加呈先增大后減小的變化趨勢，而細(xì)溝水流寬度逐漸減??；20°坡度下細(xì)溝寬度和深度的增加速率分別是15°坡度下的1.7倍和1.3倍；同20°坡度相比，15°坡度條件下的細(xì)溝水流的寬度增加了1.7%~13.1%，而2個試驗(yàn)坡度下的細(xì)溝水流深度無明顯差異。

摘要:為深入研究植被覆蓋下坡面流阻力規(guī)律，以植被覆蓋下明渠水流植被阻力公式為基礎(chǔ)，通過5個覆蓋度、6個坡度和7個流量組合條件下的室內(nèi)放水試驗(yàn)，結(jié)合理論分析，建立適應(yīng)于坡面流的植被阻力模型。結(jié)果表明，植被阻力隨等效覆蓋度和等效水力半徑的增加而增大，等效覆蓋度對植被阻力的貢獻(xiàn)率(0.106)小于明渠水流(0.167)，而等效水力半徑(0.5)和拖曳力系數(shù)(0.5)的貢獻(xiàn)率與明渠水流(均為0.48)基本一致。植被阻力模型的NSE值高達(dá)0.84，為坡面流植被阻力計算奠定了一定的理論基礎(chǔ)，可促進(jìn)明渠水力學(xué)理論在坡面水流方面的擴(kuò)展。

摘要:為提高植物根際促生細(xì)菌在干旱環(huán)境下的應(yīng)用效果，以Bacillus cereus DZ1為供試菌株，探討了清水稀釋和豆芽汁營養(yǎng)液稀釋處理下其在交聯(lián)聚丙烯酰胺(CLP)中的存活特征，然后通過金銀花造林實(shí)驗(yàn)，研究了接種B. subtilis DZ1(PGPR)、施用CLP(CLP)、接種B. subtilis DZ1并混施CLP(C-P)和CLP-PGPR凝膠(CPG)對植物生長及根際環(huán)境微生物特征的影響。結(jié)果表明，同清水稀釋處理相比，豆芽汁營養(yǎng)液稀釋處理CLP中的有效活菌數(shù)量顯著提高19.45%~664.05%，CLP可以作為PGPR的吸附載體。同PGPR處理相比，CPG處理根系分泌物中的氨基酸總量、有機(jī)酸總量和總糖含量分別提高37.36%、30.04%和8.18%；直接接種B. cereus DZ1對根際土壤微生物量碳影響較小，但CPG處理顯著提高了微生物量碳含量，并明顯增強(qiáng)了土壤微生物呼吸作用，其微生物呼吸速率較PGPR、CLP、C-P和CK分別高出18.02%、9.93%、8.56%和18.91%；CPG處理還降低了代謝熵，與另外4個處理相比其下降幅度分別為12.74%、7.62%、8.02%和14.02%。無論B. cereus DZ1何種接種方式均對金銀花的造林成活率影響不顯著，但CPG處理顯著增加了植物的干物質(zhì)積累量，其葉片相對含水率較C-P處理顯著增加10.34%，而相對電導(dǎo)率降低9.70%?？梢?，CLP-PGPR凝膠方式更有利于接種微生物的定殖存活，可改善金銀花根際土壤的微生態(tài)環(huán)境，增強(qiáng)植物干旱耐受性的同時促進(jìn)植物生長。

摘要:以設(shè)施黃瓜根際土壤為試驗(yàn)對象，通過每hm2添加5、10、20、40、60t不同生物炭量作為處理，研究黃瓜結(jié)果期養(yǎng)分和細(xì)菌群落變化規(guī)律，探討生物炭調(diào)控二者間相互作用機(jī)制。試驗(yàn)結(jié)果表明：在生物炭添加量為5~60t/hm2時，在黃瓜結(jié)果期可不同程度提高根際土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)碳含量和全氮質(zhì)量比；在20~60t/hm2時，可明顯提高結(jié)果盛期根際土壤細(xì)菌中變形菌門、放線菌門、厚壁菌門豐度而降低酸桿菌門、綠彎菌門豐度；生物炭通過調(diào)控并提高變形菌門γ變形菌綱、放線菌門放線菌綱放線菌目等細(xì)菌數(shù)量和比例，促進(jìn)根際土壤堿解氮、速效磷、速效鉀質(zhì)量比的提高；經(jīng)綜合比較，20t/hm2的生物炭量處理效果優(yōu)于其他處理，與對照相比，在結(jié)果盛期可提高根際土壤堿解氮質(zhì)量比39.86%、速效磷質(zhì)量比135.95%、速效鉀質(zhì)量比81.35%、有機(jī)碳質(zhì)量比82.89%、全氮質(zhì)量比73.77%。

摘要:通過設(shè)置不同價態(tài)(五價砷As(Ⅴ)、三價砷As(Ⅲ))、不同濃度梯度砷(0、10、20、50、100、180、280、450、800mg/kg)的室內(nèi)模擬試驗(yàn)，研究了As(Ⅴ)、As(Ⅲ)在石灰性土壤中的化學(xué)形態(tài)特征及其與5種土壤酶(過氧化氫酶、多酚氧化酶、蛋白酶、堿性磷酸酶、蔗糖酶)活性間的關(guān)系。結(jié)果表明：隨著外源砷添加量的增加，土壤中交換態(tài)砷AE-As含量增加，而鈣型砷Ca-As、鐵型砷Fe-As、鋁型砷Al-As含量有減少趨勢，且主要以Ca-As存在。土壤酶活性則表現(xiàn)為：2種價態(tài)的砷對過氧化氫酶的活性均表現(xiàn)為抑制作用，抑制率高達(dá)57.4%。As(Ⅴ)對多酚氧化酶活性表現(xiàn)為明顯的激活作用，As(Ⅲ)對多酚氧化酶有抑制作用。As(Ⅴ)、As(Ⅲ)對堿性磷酸酶的活性影響表現(xiàn)為“低砷促進(jìn)，高砷抑制”。通過對砷的各化學(xué)形態(tài)和土壤酶活性的非線性分析表明：在As(Ⅴ)處理試驗(yàn)中，AE-As對蔗糖酶有顯著的刺激作用，其生態(tài)毒性也最強(qiáng)(ED50為17.97mg/kg)。故在北方石灰性污染土壤中，把交換態(tài)As與蔗糖酶活性共同作為評價土壤As污染程度的主要生化指標(biāo)是可行的。通過主成分分析可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)As(Ⅴ)的濃度達(dá)到50mg/kg、As(Ⅲ)的濃度達(dá)10mg/kg時，土壤微生物的功能結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，50mg/kg和10mg/kg可作為As(Ⅴ) 、As(Ⅲ)對土壤微生物學(xué)性質(zhì)影響的臨界值。

摘要:針對接觸式土壤水分傳感器存在對土體破壞大及使用安裝、更換困難等問題，設(shè)計了一種基于電容法的非接觸式土壤水分傳感器。借助網(wǎng)絡(luò)矢量分析儀對傳感器環(huán)形探頭在不同介電常數(shù)的有機(jī)溶液中進(jìn)行測量，確定了傳感器環(huán)形探頭電容變化范圍為7.08～22.75pF。選取11種不同電容值高頻瓷片分別與102nH的繞線電感進(jìn)行并聯(lián)諧振試驗(yàn)，得到的測試結(jié)果與仿真結(jié)果的決定系數(shù)達(dá)到了0.98，檢測電路的測量精度能夠滿足傳感器的設(shè)計要求。以北京地區(qū)粘壤土作為測試樣本，對傳感器輸出與對應(yīng)的測量值進(jìn)行了多項(xiàng)式擬合，決定系數(shù)達(dá)到了0.9959，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與動態(tài)性能均能滿足土壤水分的檢測要求。通過試驗(yàn)分析了溫度對傳感器輸出的影響，將傳感器輸出結(jié)果與溫度進(jìn)行線性擬合，決定系數(shù)達(dá)到了0.9879。進(jìn)一步提出了能量指數(shù)Ka，通過試驗(yàn)的方式確定了傳感器的縱向影響范圍為10cm，橫向影響范圍為5cm。最后對比試驗(yàn)表明，所設(shè)計的土壤非接觸式水分傳感器與國外同類產(chǎn)品性能相當(dāng)，能夠滿足土壤非接觸式測量的要求，但具有更高的性價比，為同類產(chǎn)品的國產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。

摘要:為優(yōu)化螺旋擠壓式固液分離機(jī)工作參數(shù)，研究了牛糞尿TS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時，變徑螺旋軸分離段錐度、分離篩籠柵條間隙、螺旋軸轉(zhuǎn)速、出料端部壓力對機(jī)器分離效率、原料的固體去除率和機(jī)器能耗的影響。經(jīng)參數(shù)優(yōu)化和試驗(yàn)驗(yàn)證，在螺旋軸分離段錐度2.68°、分離篩籠柵條間隙1mm、螺旋軸轉(zhuǎn)速60r/min、出料端部初始壓力3250N時，分離效率可達(dá)746.18kg/h，固體去除率可達(dá)49.84%，分離后固體的含水率為61%，分離效果較好。

摘要:以混合秸稈為唯一原料，混合接種瘤胃液與污泥，在半連續(xù)固態(tài)進(jìn)料反應(yīng)器中研究不同回流比和有機(jī)負(fù)荷組合對甲烷產(chǎn)率、發(fā)酵特性的影響。結(jié)果表明，在6個階段中，當(dāng)有機(jī)負(fù)荷（OLR）為4g/(L·d)，回流比為1∶1時，甲烷平均產(chǎn)率達(dá)到了768mL/(L·d)；單位秸稈TS產(chǎn)甲烷量為202mL/g，具有明顯成本優(yōu)勢。當(dāng)OLR升高到6g/(L·d)時，VFA積累明顯，丙酸質(zhì)量濃度高達(dá)6.54g/L，并且出現(xiàn)丁酸的積累；該階段氨氮質(zhì)量濃度明顯升高，達(dá)到了632.51mg/L。固渣中纖維素和半纖維素在第2階段降解程度最高，降解率達(dá)到了88.81%，而水解酶活和產(chǎn)甲烷效率的變化相關(guān)。通過三維熒光光譜分析，發(fā)現(xiàn)沼液中類酪氨酸產(chǎn)物、輔酶F420及腐殖酸類有機(jī)物的變化受回流比和有機(jī)負(fù)荷的影響，能直接反映產(chǎn)甲烷和發(fā)酵特性，而且腐殖酸類物質(zhì)的積累是產(chǎn)甲烷作用受到抑制的重要原因。因此，合適的回流比和有機(jī)負(fù)荷對秸稈沼氣工程長期穩(wěn)定運(yùn)行尤為關(guān)鍵。

摘要:設(shè)計了一種恒溫分級冷凝裝置，應(yīng)用該裝置對油茶果殼在500℃時的熱解揮發(fā)物進(jìn)行了分級冷凝試驗(yàn)，獲得了165℃以上、165~120℃、120℃以下3個冷凝溫度段下的分級生物油產(chǎn)物；分析了各組產(chǎn)物的熱值、pH值、運(yùn)動粘度后發(fā)現(xiàn)：前2級生物油產(chǎn)物的含水率得到了有效降低，高位熱值均大于23MJ/kg，比常規(guī)方法所獲生物油的熱值增加約44%，但運(yùn)動粘度較大；隨著冷凝溫度的降低，各組生物油運(yùn)動粘度顯著下降，pH值略有提升；通過熱分析曲線并結(jié)合綜合燃燒特性指數(shù)分析了生物油的燃燒特性，發(fā)現(xiàn)利用分級冷凝所獲得的初分生物油在燃燒特性上出現(xiàn)了比較明顯的區(qū)別，其中第2級生物油在各組樣品中的燃燒性能最好。試驗(yàn)結(jié)果表明，所設(shè)計的分級冷凝裝置基本實(shí)現(xiàn)了熱解揮發(fā)物的在線初級分離，各級產(chǎn)物的特性有比較明顯的區(qū)別，為生物油分級冷凝裝置的設(shè)計提供了參考，為分級生物油的進(jìn)一步應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

摘要:為了從混合的飽滿紅棗和干癟紅棗中識別出干癟紅棗，首先分析了顏色空間模型的特性，選擇灰度圖、RGB顏色空間模型的R分量、L*a*b*顏色空間模型的a*分量，并使用不同的梯度算子作為對比；然后通過形態(tài)學(xué)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算去除異常梯度，進(jìn)行梯度歸一化變換；最后采用歸一化的梯度直方圖作為紅棗表面的紋理特征表示方法，并計算其梯度分布不均勻性作為判別準(zhǔn)則。利用12通道紅棗分選機(jī)采集240幅飽滿與202幅干癟紅棗圖像作為樣本圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用簡單梯度算子對L*a*b*模型的a*分量提取紋理信息效果最好，誤判率為0.83%，正確識別率高達(dá)99.01%。

摘要:為提高電子鼻長期鑒別的穩(wěn)健性，提出了一種基于小波分析的電子鼻信號去漂移方法。對含漂移信號的電子鼻數(shù)據(jù)進(jìn)行小波分解，獲得分解系數(shù)；構(gòu)造一種相對偏差閾值濾波函數(shù)對小波逼近系數(shù)進(jìn)行閾值處理，獲得修正的小波系數(shù)；運(yùn)用小波逆變換對修正后的小波系數(shù)進(jìn)行重構(gòu)，得到去除漂移或少漂移的電子鼻信號。對6種白酒樣本隨機(jī)生成的5組樣本訓(xùn)練集與對應(yīng)的測試集進(jìn)行去漂移處理與信號重構(gòu)，提取去漂移處理前后的電子鼻信號積分值特征，并運(yùn)用Fisher判別分析（FDA）和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別對5組數(shù)據(jù)集進(jìn)行鑒別分析。FDA鑒別結(jié)果顯示，無論是訓(xùn)練集還是測試集，5組樣本的鑒別正確率由去漂移前的最高值45%提升至去漂移后的100%。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鑒別結(jié)果顯示，5組樣本的鑒別正確率由去漂移前的最高值31.7%提升至去漂移后的98.3%。這說明所給出的去漂移方法在白酒電子鼻的鑒別中是穩(wěn)健有效的。同時，也為電子鼻鑒別其他物品提供了一種可借鑒的去漂移方法。

摘要:針對目前國內(nèi)外禽蛋流水線在線裂紋檢測中微小裂紋檢測的難題，通過外部壓力增大微小裂紋信息，并結(jié)合聲學(xué)方法實(shí)現(xiàn)多維度禽蛋微小裂紋的無損檢測。對20枚不同位置的微小裂紋蛋進(jìn)行壓碎實(shí)驗(yàn)，選取壓力范圍為0~6N，采集無損蛋與微小裂紋蛋的振動音頻信號，結(jié)合功率譜分析、PCA主成分分析，選出工業(yè)流水線條件下最適宜增大微小裂紋信息的外部壓力為5N，最佳掃頻范圍為3000~7500Hz。實(shí)驗(yàn)中，對320枚雞蛋進(jìn)行檢測，分別構(gòu)建基于反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（BPNN）、概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（PNN）和最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM)的雞蛋微小裂紋檢測模型，其中，基于LS-SVM的雞蛋微小裂紋檢測模型最優(yōu)，測試集中無損蛋與微小裂紋蛋的識別率分別達(dá)到98.3%和95%，且流水線每小時可在線檢測約3600枚雞蛋。

摘要:采用高光譜成像技術(shù)，結(jié)合最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM)和偏最小二乘判別分析(PLS-DA)2種方法，探索柑橘黃龍病快速無損檢測的可行性。在380~1080nm光譜范圍內(nèi)，采集正常、輕度黃龍病、中度黃龍病、重度黃龍病和缺素5種柑橘葉片的高光譜圖像。采用方差分析方法，分析了正常、輕度黃龍病、中度黃龍病、重度黃龍病和缺素5種葉片的葉綠素、淀粉和可溶性糖含量間的差異，表明3指標(biāo)可作為判別黃龍病的指示性指標(biāo)。采用偏最小二乘法，建立了葉綠素、可溶性糖及淀粉3指標(biāo)含量的定量分析數(shù)學(xué)模型，模型預(yù)測均方根誤差分別為7.46、5.51、5.88，提供了柑橘黃龍病高光譜成像快速檢測依據(jù)。提取高光譜圖像感興趣區(qū)域的平均光譜，通過分析正常、輕度黃龍病、中度黃龍病、重度黃龍病和缺素5種葉片的代表性光譜，在750nm處吸光度存在差異。采用2階導(dǎo)數(shù)處理樣品光譜，消除了450~650nm和800~1000nm波段的基線漂移，放大了有效光譜信息。采用主成分分析(PCA)和連續(xù)投影算法(SPA)篩選柑橘黃龍病LS-SVM定性判別模型的輸入變量，建立了LS-SVM定性判別模型，同時與PLS-DA進(jìn)行對比。采用未參與建模的預(yù)測集樣品評價模型性能，結(jié)果表明PLS-DA模型判別柑橘黃龍病的準(zhǔn)確率更高，模型誤判率為5.6%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，高光譜成像技術(shù)結(jié)合偏最小二乘判別分析方法可實(shí)現(xiàn)柑橘黃龍病快速無損檢測與黃龍病病情等級判別。

摘要:條碼、RFID等已成為追溯系統(tǒng)中產(chǎn)品標(biāo)識的重要手段，實(shí)現(xiàn)不同標(biāo)識間的快速轉(zhuǎn)換已成為追溯環(huán)節(jié)無縫銜接的基礎(chǔ)。在分析現(xiàn)有追溯系統(tǒng)標(biāo)識特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了集成工業(yè)控制器、RFID讀寫模塊、嵌入式打印模塊、條碼掃描模塊的農(nóng)產(chǎn)品追溯標(biāo)識雙向轉(zhuǎn)換設(shè)備，突破了RFID-條碼轉(zhuǎn)換中的二維條碼動態(tài)加密技術(shù)，構(gòu)建了條碼-RFID轉(zhuǎn)換中的控制流程，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)識讀取、雙向轉(zhuǎn)換、標(biāo)識打印、狀態(tài)監(jiān)測等功能。利用設(shè)計的設(shè)備進(jìn)行了不同轉(zhuǎn)換內(nèi)容和轉(zhuǎn)換數(shù)量下的雙向測試，結(jié)果表明在RFID-條碼的轉(zhuǎn)換中轉(zhuǎn)換成功率均達(dá)到了100%；在條碼-RFID的轉(zhuǎn)換中隨著轉(zhuǎn)換數(shù)量的增加、轉(zhuǎn)換內(nèi)容的增多，轉(zhuǎn)換成功率存在下降趨勢。2種轉(zhuǎn)換方式下，轉(zhuǎn)換時間均隨轉(zhuǎn)換數(shù)量和轉(zhuǎn)換內(nèi)容增多存在增加趨勢。設(shè)備可滿足加工包裝過程中不同包裝載體標(biāo)識跟蹤與信息記錄的需求。

摘要:以江西省吉安縣為研究區(qū)，以新一輪農(nóng)用地分等成果為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，在網(wǎng)格環(huán)境下，選取耕地面積比、破碎度系數(shù)、分維數(shù)和集中連片系數(shù)對耕地空間布局進(jìn)行綜合評價，并采用局部空間自相關(guān)方法，以耕地利用等指數(shù)為空間變量，分析了耕地質(zhì)量的空間分布，最后采用空間疊加組合方法，規(guī)劃了基本農(nóng)田建設(shè)空間布局。研究中，吉安縣被劃分為2062個1km×1km的網(wǎng)格評價單元；從高到低，耕地空間布局劃分為1級、2級和3級；局部空間自相關(guān)類型劃分為HH、LL、HL和LH等4種類型。研究結(jié)果顯示，吉安縣基本農(nóng)田空間布局劃分為優(yōu)先劃入型、集中整治型和后備開發(fā)型的耕地面積占比分別為36.26%、22.70%和41.04%，在空間分布上，優(yōu)先劃入型主要分布于研究區(qū)中部的浬田、梅塘、登龍和官田等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，以及研究區(qū)東部的部分區(qū)域；集中整治型主要分布于研究區(qū)北部的萬福鎮(zhèn)、桐坪鎮(zhèn)以及南部的部分區(qū)域；后備開發(fā)型主要分布于研究區(qū)西南部和北部。通過耦合耕地空間布局和耕地利用質(zhì)量空間聚集，滿足了基本農(nóng)田建設(shè)“集中連片、質(zhì)量好”的要求，為基本農(nóng)田建設(shè)合理空間布局提供科學(xué)、可行的依據(jù)。

摘要:城鎮(zhèn)是人類社會發(fā)展過程在空間上的重要表現(xiàn)形式，其空間格局與演變是城鎮(zhèn)研究的熱點(diǎn)問題。淮河流域是中國城鎮(zhèn)體系的南北過渡地區(qū)，研究這一自然地理單元內(nèi)城鎮(zhèn)擴(kuò)張過程，視角獨(dú)特。為客觀、快速、準(zhǔn)確地重建不同時間序列上淮河流域城鎮(zhèn)擴(kuò)張過程，在DMSP/OLS數(shù)據(jù)、SPOT-VGT數(shù)據(jù)、Landsat ETM+數(shù)據(jù)等多〖JP2〗源遙感數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，提出“DMSP/OLS夜間燈光數(shù)據(jù)相互校正—NDVI數(shù)據(jù)重建—流域城鎮(zhèn)信息提取—流域城鎮(zhèn)擴(kuò)張分析”的研究思路，并運(yùn)用該思路分析淮河流域從1998年至2013年16年間的城鎮(zhèn)擴(kuò)張過程。從城市面積、擴(kuò)張強(qiáng)度、擴(kuò)張動態(tài)度、擴(kuò)張形態(tài)4方面分析了城市擴(kuò)張規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：淮河流域整體與各省擴(kuò)張基本屬于低速擴(kuò)張型與中速擴(kuò)張型；淮河流域城鎮(zhèn)分布仍較為分散，未形成完整的城市群或城鎮(zhèn)體系;這一時期城市擴(kuò)張時空發(fā)展不均衡。

摘要:為解決樣本的手工獲取和常規(guī)的目視解譯難以適應(yīng)目前農(nóng)業(yè)土地資源信息自動化提取的需求問題，引入時空數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，運(yùn)用關(guān)聯(lián)知識遷移學(xué)習(xí)機(jī)制，提出了一種基于知識遷移學(xué)習(xí)的高分辨遙感影像土地利用信息分類制圖方法(KTLC)。首先，運(yùn)用改進(jìn)的均值漂移算法對新的待分類制圖影像進(jìn)行分割獲得影像對象，然后，將分割后對象的矢量邊界與前時相土地利用矢量專題圖進(jìn)行配準(zhǔn)、嵌套，通過疊加分析獲取當(dāng)前影像中的不變對象，并通過光譜、空間信息閾值篩選完成不變對象的提純，進(jìn)而將歷史專題圖中的地物類別知識遷移到新影像對象上，建立新的特征與地物類別映射關(guān)系，最后，運(yùn)用決策樹構(gòu)建分類規(guī)則完成當(dāng)前影像的快速分類制圖，并將所提方法與利用易康（eCognition）軟件進(jìn)行分類（EC）的結(jié)果進(jìn)行對比。研究結(jié)果表明，對于2組實(shí)驗(yàn)影像，KTLC方法分類總體精度分別為88.61%、88.30%，EC方法分類的總體精度分別為89.87%、84.84%，2種方法分類制圖精度相當(dāng)，但在效率方面，KTLC方法優(yōu)于EC方法。

摘要:為研究無人機(jī)可見光遙感技術(shù)在灌區(qū)土地利用和覆被分類中的有效性，以河套灌區(qū)五原縣塔爾湖鎮(zhèn)為試驗(yàn)區(qū)域，用TEZ固定翼無人機(jī)搭載索尼A5100型相機(jī)進(jìn)行航拍試驗(yàn)。應(yīng)用Agisoft PhotoScan軟件對無人機(jī)遙感系統(tǒng)獲取的可見光高分辨率原始單張影像數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接處理。除目視提取的特殊用地與水域及水利設(shè)施用地外，通過試誤法確定分割尺度300、形狀權(quán)重0.4、緊致度權(quán)重0.5為無人機(jī)遙感影像數(shù)據(jù)的最佳分割參數(shù)。通過對剩余各地物在光譜、形狀、紋理特征參量中表現(xiàn)的特異性，分別建立決策樹、支持向量機(jī)、K最近鄰分類規(guī)則集提取土地利用類型試驗(yàn)。結(jié)果表明，支持向量機(jī)能較準(zhǔn)確地提取各地物的特征，總體精度為82.20%，Kappa系數(shù)為0.7659；決策樹分類方法的總體精度為74.00%，Kappa系數(shù)為0.6675；K最近鄰分類方法的總體精度為71.40%，Kappa系數(shù)為0.6107。采用支持向量機(jī)結(jié)合決策樹分類法創(chuàng)建的決策樹模型，可以將總體精度提高到84.20%，Kappa系數(shù)達(dá)到0.7900。因此無人機(jī)可見光遙感技術(shù)可以用于提取灌區(qū)土地利用類型，但存在農(nóng)、毛渠錯分為交通運(yùn)輸用地的情況，渠系的提取還需進(jìn)一步研究。

摘要:準(zhǔn)確、及時地掌握大區(qū)域尺度的冬小麥成熟期信息能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)機(jī)械調(diào)度、優(yōu)化農(nóng)作物收割順序提供重要的參考依據(jù)。以華北平原中部冬小麥為研究對象，首先使用2013年研究區(qū)冬小麥生育期內(nèi)HJ-1 A/B CCD時間序列影像，通過線性插值構(gòu)建像元尺度上逐日的時間序列NDVI，隨后采用上包絡(luò)線S-G濾波方法重構(gòu)時間序列NDVI，通過動態(tài)閾值法逐像元提取冬小麥抽穗期；然后以抽穗至成熟期的有效積溫模型為判別依據(jù)，利用歐洲中期天氣預(yù)報中心（ECMWF）提供的日平均氣溫預(yù)報數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)未來10d冬小麥成熟期的動態(tài)預(yù)測；最后采用農(nóng)業(yè)氣象站點(diǎn)的成熟期觀測值對預(yù)測結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，重點(diǎn)對比分析了從不同成熟期預(yù)報起始時間點(diǎn)獲得的冬小麥成熟期精度，以確定最優(yōu)的預(yù)報起始時間點(diǎn)。結(jié)果表明：當(dāng)預(yù)報時效小于等于10d時，成熟期預(yù)測精度趨于穩(wěn)定，因此，綜合考慮確定提前10天對預(yù)測冬小麥成熟期在時效和精度上最優(yōu)，平均誤差為3d。該方法為地塊尺度的區(qū)域農(nóng)作物成熟期預(yù)測提供了可參考的技術(shù)途徑。

摘要:以棉花為目標(biāo)作物，使用低空無人機(jī)平臺的成像光譜儀獲取地表農(nóng)作物高光譜影像，利用無人機(jī)影像光譜分辨率高的特點(diǎn)，提取27個光譜參數(shù)，構(gòu)建棉花葉片葉綠素相對含量（SPAD）的反演模型，并制作棉花葉片SPAD分布圖。結(jié)果表明：在影像上，不同葉片SPAD的棉花冠層反射率有顯著差異。光譜參數(shù)中，與SPAD相關(guān)性最高的為DR526、DR578、SDy和Db，相關(guān)系數(shù)絕對值都在0.8以上。在各光譜參數(shù)參與建立的SPAD反演模型中，使用多元逐步回歸和偏最小二乘回歸方法的模型精度最高。對高光譜影像結(jié)合各模型制作的SPAD分布圖進(jìn)行精度分析，結(jié)果表明，使用SPAD-PLSR模型得到的分布圖具有最佳預(yù)測效果，可以作為棉花葉片SPAD遙感監(jiān)測的技術(shù)手段。

摘要:為了提高復(fù)雜、多樣的農(nóng)田信息檢測效果，運(yùn)用通用化設(shè)計概念和高性能硬、軟件技術(shù)方案，設(shè)計了一種便攜式、可配置的農(nóng)田信息檢測終端。采用主流的ARM Cortex-A8嵌入式處理器與Android操作系統(tǒng)相結(jié)合的一體化架構(gòu)，集成AD、232、485、USB傳感器接口，按鍵、觸摸屏、液晶屏人機(jī)交互模塊，SD卡、USB、3G、WiFi、Bluetooth數(shù)據(jù)交換模塊，北斗/GPS雙模定位模塊以及電源/電量計模塊，定制、移植核心驅(qū)動程序和HAL庫層、JNI接口層。測試及應(yīng)用試驗(yàn)表明，檢測終端可選擇配接或同時配接模擬/數(shù)字式、電流/電壓型以及視頻/圖像攝像頭等多種類型傳感器，實(shí)現(xiàn)對土壤及大氣參數(shù)、作物圖像和地理信息的采集，并具有多種模式的數(shù)據(jù)展示和交換功能；模擬信號〖JP2〗檢測誤差小于0.6695%，3G無線通信下載速率達(dá)1248Kb/s，整機(jī)最大功耗小于3.6W，檢測終端外觀尺寸152mm×83mm×34mm，整機(jī)質(zhì)量僅330g。該檢測終端易于配置或二次開發(fā)，使用方便，滿足農(nóng)田信息的全面、高效和精準(zhǔn)檢測需求。

摘要:針對現(xiàn)有奶牛場環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)移動性差、操作復(fù)雜、功耗高等缺點(diǎn)，開發(fā)了一種基于以太網(wǎng)和手機(jī)微信開放平臺的奶牛場養(yǎng)殖環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了奶牛場溫度、濕度、CO2濃度、H2S濃度、SO2濃度、NH3濃度等環(huán)境參數(shù)的精確采集和遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控。系統(tǒng)通過以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，利用Kingview 6.55工業(yè)組態(tài)軟件開發(fā)了上位機(jī)監(jiān)控軟件系統(tǒng)，將上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與微信公共平臺有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)了利用手機(jī)微信客戶端完成對奶牛場環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室仿真試驗(yàn)及在奶牛場的實(shí)際運(yùn)行試驗(yàn)證明，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，實(shí)時性好，監(jiān)控效果理想,數(shù)據(jù)丟包率在100m范圍內(nèi)最高僅0.041%，有效地解決了對奶牛場環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時現(xiàn)場監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控的問題。

摘要:為解決羊只體尺、體質(zhì)量參數(shù)傳統(tǒng)測量方法依靠人工完成、工作量大、對羊的體位要求高、易引發(fā)人畜共患病、對羊有應(yīng)激等問題，設(shè)計了羊只形態(tài)參數(shù)無應(yīng)激測量系統(tǒng)，包括個體識別、體位限制、體質(zhì)量稱量、視覺圖像采集、自動測控硬件系統(tǒng)構(gòu)架及軟件程序開發(fā)，應(yīng)用通用的Modbus協(xié)議及虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)。對內(nèi)蒙古某肉羊養(yǎng)殖基地小尾寒羊的現(xiàn)場試驗(yàn)表明，該系統(tǒng)可以在羊只無應(yīng)激的條件下，自動完成形態(tài)參數(shù)的采集，既為后期的形態(tài)評價提供了全面的數(shù)據(jù)，又實(shí)現(xiàn)了羊只的福利化養(yǎng)殖，同時避免了人畜共患病。

摘要:為了能夠快捷、精準(zhǔn)地進(jìn)行固定樣地定位和樣木胸徑測量，提出一種利用CCD超站儀按測帶進(jìn)行像對觀測的方法，在GPS/RTK確定或假定的觀測點(diǎn)上架設(shè)儀器，借助全站儀坐標(biāo)測量和角度測量功能精確記錄CCD攝影瞬間的外方位元素，并確定出其他觀測點(diǎn)坐標(biāo)，選擇合適基線長建立像對進(jìn)行觀測，提取目標(biāo)位置的相對三維坐標(biāo)，以“S”形路線按測帶進(jìn)行測量，配合少量的人工補(bǔ)測和相關(guān)坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)變換，實(shí)現(xiàn)森林固定樣地精準(zhǔn)建立和胸徑精測的目的。通過實(shí)地測試，表明利用該方法能夠以較少的站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)固定樣地的建立，并將圖像解算的胸徑值與實(shí)地調(diào)查值進(jìn)行對比，其平均相對誤差為3.9%，解算均方根誤差為1.2cm。該方法在森林樣地建立中有較好的應(yīng)用前景。

摘要:為實(shí)現(xiàn)植物生命需水狀況的無損檢測，通過定量辨識植物葉態(tài)萎蔫特征反映植物虧水脅迫狀況，基于分形理論“雙毯法”定義了萎蔫指數(shù)LDBM，利用基于激光三角原理的三維激光掃描儀獲取植物葉片表型點(diǎn)云數(shù)據(jù)，以西葫蘆、秋葵、葫蘆、南瓜4種植物為研究對象，結(jié)合飽和水汽壓差與光合有效輻射2種微環(huán)境參數(shù)，進(jìn)行了植物葉態(tài)萎蔫定量辨識研究。試驗(yàn)分析了4種植物萎蔫指數(shù)LDBM的日變化曲線，證明LDBM用于表征葉態(tài)萎蔫狀況是合理和可行的；分析了萎蔫指數(shù)LDBM與微環(huán)境參數(shù)的相關(guān)性，4種植物L(fēng)DBM與飽和水汽壓差相關(guān)系數(shù)均大于0.81，與光合有效輻射相關(guān)系數(shù)均大于0.71，與2種參數(shù)都有很強(qiáng)的正相關(guān)性；并且與基于離散時域傅里葉變換定義的萎蔫指數(shù)L2DFT進(jìn)行了對比，LDBM與L2DFT呈負(fù)相關(guān)性，4種植物的相關(guān)系數(shù)均大于0.82，表明LDBM能夠準(zhǔn)確地定量表征葉態(tài)萎蔫。

摘要:橡膠履帶輪用于更換輪式車輛的輪胎，以提高其越野性能。為避免脫帶和履帶過度拉伸，使履帶周長與輪系相匹配，提出了一種基于輪系中各輪相對位置變化的橡膠履帶周長建模方法。在多種地形條件下，使用多相機(jī)視頻測量系統(tǒng)對輪系中各輪上標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行追蹤，利用采集到的標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)重構(gòu)各輪軸線，并進(jìn)一步采用該方法重建履帶周長。在平整鋼板上的試驗(yàn)結(jié)果表明，由于履帶彎曲剛度不均勻，構(gòu)建的履帶平均周長為3791.62mm，標(biāo)準(zhǔn)差為3.51mm，比履帶實(shí)際周長3812mm略小，且略有波動。根據(jù)在多種地形條件下的測量結(jié)果構(gòu)建的履帶周長，其標(biāo)準(zhǔn)差與平整鋼板上一致，均為3.5mm左右。平均值在3787.78~3794.75mm之間，基本與平整鋼板上的履帶平均周長一致。因此，橡膠履帶周長建模方法能夠在多種地形條件下評估履帶周長，為履帶輪設(shè)計提供依據(jù)。

摘要:輪面曲率半徑對沙地剛性輪的沉陷性能影響至關(guān)重要。通過輪面承壓試驗(yàn)、輪壤臺架動態(tài)試驗(yàn)和離散元數(shù)值模擬分別對6種不同輪面曲率半徑的平面、凹面和凸面沙地剛性輪在3種不同顆粒形狀及粒徑大小沙土上的沉陷性能進(jìn)行分析。在輪面承壓試驗(yàn)中，相比其他輪面曲率半徑的車輪，平面輪在細(xì)徑石英砂和粉塵狀火山灰上的抗沉陷性能均最好。與其他沙土介質(zhì)相比，粗徑石英砂上所有輪面車輪的沉陷量最小。輪面承壓模擬結(jié)果表明，平面輪下沙土顆粒的力場分布均勻，輪下顆粒溢出量小，有效說明平面輪沉陷量最小的原理。在細(xì)徑石英砂輪壤臺架動態(tài)試驗(yàn)中，凹面R80車輪在行駛初期（位移小于50cm）沉陷量最小，行駛到穩(wěn)定狀態(tài)后（位移大于70cm），凹面R60車輪的動態(tài)沉陷量最??；在粉塵狀火山灰輪壤臺架動態(tài)試驗(yàn)中，凹面R60車輪在整個運(yùn)動范圍內(nèi)的沉陷量最小。因此，在細(xì)徑石英砂和粉塵狀火山灰上行駛過程中，輪面曲率半徑較大的凹面輪的抗沉陷性能較好。此外，由車輪行駛在細(xì)徑石英砂離散元模擬可知，凹面輪的受力區(qū)域集中在輪面兩側(cè)，輪面內(nèi)凹結(jié)構(gòu)可有效防止沙土側(cè)向流動并減小對沙土的擾動。本文研究不僅為承壓和行駛條件下不同曲率半徑輪面的車輪在沙土介質(zhì)上的沉陷性能判斷提供參考依據(jù)，而且為沙漠或者深空探測車輛輪/胎的輪面結(jié)構(gòu)設(shè)計提供重要理論依據(jù)。

摘要:拖拉機(jī)動力換擋變速器通過控制多組濕式摩擦離合器之間的轉(zhuǎn)矩傳遞來實(shí)現(xiàn)不停車換擋，具有不會因超載使發(fā)動機(jī)熄火、起步性能好、能降低外載荷突然變化所引起的傳動系統(tǒng)振動與沖擊等優(yōu)點(diǎn)。換擋離合器的分離與接合時序是影響拖拉機(jī)換擋平順性和操作舒適性的關(guān)鍵因素。本文研究了換擋過程動態(tài)特性分析方法，引入變速器輸出轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩作為拖拉機(jī)生產(chǎn)率和動力性的評價指標(biāo)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)換擋品質(zhì)指標(biāo)不能對拖拉機(jī)性能進(jìn)行評價的不足。運(yùn)用動力學(xué)原理構(gòu)建動力換擋變速器模型，研究了不同換擋重疊時間下的離合器載荷、滑摩功與功率特性，確定了動力換擋變速器換擋品質(zhì)的控制方法及控制策略。提出以動力換擋變速器輸出轉(zhuǎn)速變化幅值為指標(biāo)來優(yōu)化換擋重疊時間與離合器接合油壓，通過仿真驗(yàn)證了拖拉機(jī)換擋過程中離合器控制策略的有效性。仿真結(jié)果表明，通過該優(yōu)化算法所選擇的換擋參數(shù)受拖拉機(jī)牽引載荷變化影響較小，變速器輸出轉(zhuǎn)速過渡平穩(wěn)，可減少負(fù)向輸出轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生，避免換擋過程中拖拉機(jī)減速或動力傳遞中斷，提高了換擋品質(zhì)。

摘要:微型燃燒器是微動力系統(tǒng)的核心，在微型平板燃燒器內(nèi)進(jìn)行了二甲醚/空氣鉑催化燃燒實(shí)驗(yàn)，主要研究了燃燒性能和動態(tài)火焰，包括穩(wěn)燃范圍、火焰特征、壁面溫度、產(chǎn)物含量變化等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在微型平板燃燒器內(nèi)，添加石英棉后穩(wěn)燃范圍明顯高于未加石英棉的情況。未添加石英棉時，當(dāng)量比Φ為1.2~1.4時，可以讓火焰駐定；Φ>1.4時，會產(chǎn)生振蕩火焰，振蕩過程可分為3個階段；Φ<1.2時，無火焰產(chǎn)生。添加石英棉后，火焰駐定在石英棉處，隨著流速的增加，火焰高度增加，壁溫分布沿壁面中心線呈對稱分布。壁面溫度隨流速增加而增加，溫度峰值向出口處移動。尾氣中CO2體積分?jǐn)?shù)在Φ=1時達(dá)最大值13.44%，在富燃情況下，產(chǎn)物中存在CO和H2，且隨當(dāng)量比增加，二者含量增加。

摘要:采用多參數(shù)統(tǒng)一方法，將永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型中多個參數(shù)變化的特性綜合到兩個參數(shù)的變化上，給出了平衡點(diǎn)的穩(wěn)定性判別條件，推導(dǎo)了平衡點(diǎn)產(chǎn)生Hopf分岔及叉形分岔的條件。仿真分析了永磁同步電機(jī)的平衡點(diǎn)隨這兩個參數(shù)變化的規(guī)律，得到了平衡點(diǎn)的叉形分岔點(diǎn)以及亞臨界Hopf分岔點(diǎn)。分析得到了永磁同步電機(jī)中的不同動力學(xué)現(xiàn)象，解釋了不同動力學(xué)現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理。

摘要:針對機(jī)械臂在運(yùn)行過程中的接觸碰撞問題，基于碰撞過程中產(chǎn)生沖量和高斯最小約束原理，提出了一種確定接觸碰撞后系統(tǒng)狀態(tài)量的分析方法。首先，利用Lagrange方程，建立機(jī)械臂系統(tǒng)的動力學(xué)模型，并以此為基礎(chǔ)根據(jù)經(jīng)典碰撞理論與恢復(fù)系數(shù)方程，推導(dǎo)得到碰撞時系統(tǒng)的外部碰撞沖量求解模型；該模型中碰撞點(diǎn)的速度與碰撞沖量之間是解耦的，有利于計算求解。其次，根據(jù)高斯最小約束原理和求解得到的接觸碰撞前的系統(tǒng)狀態(tài)量，運(yùn)用求多變量函數(shù)極值的方法建立機(jī)械臂系統(tǒng)接觸碰撞后瞬時速度求解方程式。最后，以平面三連桿機(jī)械臂為實(shí)例進(jìn)行碰撞動力學(xué)建模與仿真，研究分析系統(tǒng)發(fā)生接觸碰撞時所受到的外部碰撞沖量大小以及碰撞前后機(jī)械臂角速度和各關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律，求解得到了機(jī)械臂發(fā)生碰撞后保持原有運(yùn)動規(guī)律不變時各關(guān)節(jié)所需施加的驅(qū)動力矩。研究表明:碰撞發(fā)生瞬時各關(guān)節(jié)將產(chǎn)生剛性沖擊；碰撞后瞬時各桿將產(chǎn)生抖動；碰撞產(chǎn)生的沖量由遠(yuǎn)端關(guān)節(jié)向近端關(guān)節(jié)以遞減的方式變化，所得結(jié)論可為機(jī)械臂沖擊后的運(yùn)動軌跡控制提供一定的理論依據(jù)。

摘要:考慮機(jī)械傳動環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)柔性對進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)整體動態(tài)性能的影響，首先構(gòu)建滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)狀態(tài)空間模型，在此基礎(chǔ)上，基于數(shù)字化模塊仿真，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)與伺服控制系統(tǒng)的集成建模，并通過實(shí)驗(yàn)對集成模型進(jìn)行了驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，鑒于級聯(lián)控制及其動態(tài)特性非線性特征下伺服控制參數(shù)最優(yōu)值并不固定，通過控制參數(shù)值優(yōu)化選取對進(jìn)給驅(qū)動整體動態(tài)性能進(jìn)行優(yōu)化具有一定的局限性，提出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)電流與速度前饋控制設(shè)計策略（NNFFC），基于控制參數(shù)時變最優(yōu)參數(shù)組合自適應(yīng)調(diào)節(jié)與電流速度前饋，對滾珠絲杠進(jìn)給驅(qū)動動態(tài)響應(yīng)性能進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后整體進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)跟隨誤差由0.2526降為0.1115，干擾峰值由0.019降為0.0070，上升時間由原來的0.1283s減少為0.1075s。

摘要:設(shè)計了一種集振動能量采集、速度自感應(yīng)和阻尼力可控功能于一體的功能集成型磁流變阻尼器，該磁流變阻尼器的振動能量采集和速度自感應(yīng)裝置內(nèi)置于阻尼器活塞桿空腔內(nèi)，通過緊固銷和緊固片將8個永磁鐵和8個隔片按序固定安裝在支撐桿上。在永磁鐵作用下，纏繞在感應(yīng)線圈繞線架上的感應(yīng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，實(shí)現(xiàn)振動機(jī)械能的能量采集；另外采集到的感應(yīng)電壓與活塞桿速度成正比例關(guān)系，可實(shí)現(xiàn)速度自感應(yīng)。推導(dǎo)了振動能量采集和速度自感應(yīng)數(shù)學(xué)模型，并采用ANSYS有限元仿真軟件對振動能量采集進(jìn)行了電磁場仿真分析。搭建試驗(yàn)臺對所設(shè)計的功能集成型磁流變阻尼器進(jìn)行了性能測試分析，試驗(yàn)結(jié)果表明：在0.06m/s的激勵下，振動能量采集裝置能產(chǎn)生1.0V的直流電壓；感應(yīng)電壓與加載速度基本成正比例關(guān)系；另外，對該阻尼器的勵磁線圈施加0.6A的直流電時，能產(chǎn)生750N左右的阻尼力，實(shí)現(xiàn)阻尼力可控。

摘要:對高速開關(guān)閥的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以提高其動態(tài)響應(yīng)性能。主要從伺服螺旋機(jī)構(gòu)導(dǎo)控面積的增大、旋轉(zhuǎn)電磁鐵轉(zhuǎn)動慣量的降低和將傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計成變傳動比3方面進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和改進(jìn)。提出斜槽型的閥芯結(jié)構(gòu)以增大伺服螺旋導(dǎo)控級的面積梯度；為降低旋轉(zhuǎn)電磁鐵的轉(zhuǎn)動慣量，提高其動態(tài)響應(yīng)，引入6片26°均布結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)電磁鐵；為提高力矩輸出，改善初始階段的快速性，提出了變傳動比的傳動機(jī)構(gòu)，并給出變傳動比曲線和力矩變化曲線。在分析其工作原理和過程后建立旋轉(zhuǎn)電磁鐵、傳動機(jī)構(gòu)和伺服螺旋導(dǎo)控機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型；并在Matlab平臺進(jìn)行仿真分析，研究表明，結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的開關(guān)閥幅頻特性曲線在-3dB下頻率為240Hz左右；最后建立2D高速開關(guān)閥的實(shí)驗(yàn)裝置，通過滿量程階躍響應(yīng)和零位泄漏率對仿真結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。在工作壓力14、21MPa下，階躍響應(yīng)時間分別為8.9、8.0ms，零位泄漏分別為4.7、5.6L/min。

摘要:針對物料在多維并聯(lián)振動篩篩面上的運(yùn)動過程及其規(guī)律不明確，以及采用何種篩面運(yùn)動形式最佳的問題，研究了物料顆粒在多維振動篩篩面上的運(yùn)動過程，并提出最佳的篩面運(yùn)動形式。引入分散度與分層速率2個指標(biāo)，基于顆粒離散單元法（DEM）研究各單自由度振動對篩面上物料分散和分層過程的影響，優(yōu)選出分散度和分層速率較優(yōu)的4個單自由度振動，即：分別沿篩面長度、寬度和高度方向的移動x、y和z，以及繞篩面法線方向的轉(zhuǎn)動γ，其中，x和y單自由度振動效果尤為明顯。在優(yōu)選振動自由度組成的各種振動形式下，基于篩分效率和含雜率，對多維振動篩面的物料透篩過程進(jìn)行模擬研究，表明：3平移1轉(zhuǎn)動（3T-1R）四維振動形式透篩性最好，為理想的篩面運(yùn)動。據(jù)此設(shè)計了一種3T-1R并聯(lián)機(jī)構(gòu)，并在樣機(jī)上進(jìn)行了篩分試驗(yàn)驗(yàn)證。

摘要:為了實(shí)現(xiàn)對關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測量機(jī)垂直度誤差的直接標(biāo)定，提出兩點(diǎn)對稱法的標(biāo)定方法。首先，建立了關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測量機(jī)的數(shù)學(xué)模型，得出運(yùn)動學(xué)方程。其次，分析了關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測量機(jī)垂直度誤差的標(biāo)定原理，推導(dǎo)出垂直度誤差的求解公式。最后，在ROMER Infinite 2.0型關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測量機(jī)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，利用測量標(biāo)準(zhǔn)球的實(shí)驗(yàn)對標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。通過標(biāo)定可以提高關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測量機(jī)的精度，使關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測量機(jī)測量結(jié)果的相對誤差由原來的0.384%減小到0.225%。

摘要:為對金屬材料超聲無損探傷中的微小缺陷回波進(jìn)行檢測，建立了金屬材料背散射信號模型，討論了調(diào)幅回波模型的中心頻率估計的無偏性，并提出基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EMD）和S變換的缺陷回波檢測方法。首先對原始信號作EMD，通過時間尺度濾波重構(gòu)信號，實(shí)現(xiàn)初步去噪；為抑制EMD去噪后信號的信噪混疊現(xiàn)象，執(zhí)行基于S變換和最大類間方差法的去噪算法，進(jìn)行二次去噪，得到信噪比較高但缺陷回波幅值衰減較大的信號。最后采用二次S變換修正二次去噪中因S變換導(dǎo)致的缺陷回波幅值降低量。對仿真信號和實(shí)際棒材檢測信號的處理結(jié)果證明了該方法在去除噪聲和缺陷回波檢測方面的有效性。

摘要:為了探究DMLS（直接金屬激光燒結(jié)）微型換熱器換熱通道表面粗糙度對納米流體制冷劑流動沸騰傳熱的影響，運(yùn)用化學(xué)拋光技術(shù)改變不同DMLS微型換熱器換熱管道表面的粗糙度，制備0.01%低濃度Al2O3/R141b納米流體制冷劑為實(shí)驗(yàn)工質(zhì)，在不同的熱流密度9.4~29.4kW/m2、質(zhì)量流率184.3~432.2kg/(m2·s)下，研究不同DMLS換熱管道表面下的粗糙度對Al2O3/R141b流動沸騰傳熱特性。研究結(jié)果表明：粗糙度對納米流體制冷劑在DMLS微型換熱器內(nèi)流動沸騰傳熱有顯著影響，納米流體制冷劑的換熱性能隨粗糙度的減小而減弱，粗糙度減小80.4%，換熱性能減弱22.5%；相同的工況下，相比于表面粗糙度為8.7μm DMLS微型換熱器換熱管道，納米流體制冷劑在粗糙度為5.8、3.2、1.7μm DMLS微型換熱器換熱管道中的平均換熱系數(shù)分別減小7.1%、14.1%、22.5%；DMLS微型換熱器換熱通道表面粗糙度越大，表面凹凸程度越大，單位長度換熱通道內(nèi)，納米流體制冷劑與通道表面有更多的接觸面積，促使單位面積上有更多的納米制冷劑核氣化核心密度，同時核化起點(diǎn)提前、壁面過熱程度越低，有利于強(qiáng)化傳熱效果；實(shí)驗(yàn)結(jié)果與修正后的LAZAREK傳熱模型結(jié)果相對偏差為9.88%，驗(yàn)證了數(shù)學(xué)模型的有效性及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。