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摘要:以人力為主的現有生產模式與勞動力持續(xù)減少、人均農業(yè)資源匱乏與農業(yè)資源利用率低、新農民年輕化與勞動力老齡化是阻礙我國農業(yè)實現現代化的主要矛盾。依賴智能裝備實現精準化、自動化和智能化的農業(yè)生產，提高農業(yè)生產率、資源利用率和土地產出率，是解決以上矛盾的重要途徑。農業(yè)物聯網是以挖掘農業(yè)生產力、提高農業(yè)裝備精準化水平、實現農業(yè)生產智能化的新興技術，集農業(yè)信息感知、數據傳輸、智能信息處理技術于一體，并根據大田種植、設施園藝、畜禽養(yǎng)殖、水產養(yǎng)殖以及農產品物流的重大需求，形成典型的產業(yè)應用。本文重點總結了近年來農業(yè)信息感知方向在農業(yè)個體標識研究與感知機理及工藝的最新發(fā)現、農業(yè)信息傳輸方向在低功耗廣域網的最新成果、農業(yè)智能信息處理方向的農業(yè)大數據技術與農業(yè)人工智能技術的重大突破，提出以農業(yè)業(yè)務模型驅動農業(yè)業(yè)務控制、以設備管理設備的農業(yè)物聯網架構，人的主要角色是實時數據與價值信息的消費者，農業(yè)物聯網驅動的農機裝備智能化作業(yè)是最主要的勞動力來源；進而對比國內外農業(yè)物聯網技術應用與集成現狀，分析農業(yè)物聯網發(fā)展的制約因素，提出我國農業(yè)物聯網發(fā)展策略，最終得出農業(yè)物聯網技術的未來研究重點與發(fā)展方向。

摘要:拖拉機定速巡航系統(tǒng)通過對拖拉機加速度的精確控制實現定速巡航功能，由于縱向動力學系統(tǒng)的非線性、道路坡度、拖拉機懸掛農機具導致的整車質量變動及風阻等外部干擾因素的存在，使得控制系統(tǒng)魯棒性成為控制器設計的重點。本文基于模塊化機理建模及實驗數據的方法，建立了拖拉機縱向動力學模型，并在Simulink上建立了該模型，與實車平臺進行對比，驗證了該模型符合需求。針對拖拉機縱向動力傳動系統(tǒng)非線性特點，采用逆模型方法線性化拖拉機縱向動力學模型，基于線性化模型，獲取下層控制對象各工作點及各工況下頻率響應特性數據，通過頻率響應實驗和最小二乘法辨識下層對象系統(tǒng)的傳遞函數。根據傳遞函數和縱向加速度響應的非線性特性，設計了滑模變結構控制器，仿真結果表明，與傳統(tǒng)的PID控制相比，該控制器有效改善了系統(tǒng)對非線性特性及外界干擾的魯棒性能。

摘要:為了提高自動導航插秧機路徑跟蹤系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提出了一種利用模糊控制調整純追蹤模型前視距離的路徑跟蹤方法。在考慮自動轉向系統(tǒng)一階慣性環(huán)節(jié)的情況下，建立插秧機運動學模型，分析了在跟蹤直線時純追蹤模型的穩(wěn)定性條件；基于此穩(wěn)定性條件，以速度和橫向偏差為輸入，以前視距離為輸出，建立模糊控制模型實時調整純追蹤模型的前視距離；以洋馬VP6E型水田插秧機為實驗平臺對所提出方法進行了實驗驗證，結果證明，該方法能有效提高路徑跟蹤系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

摘要:針對荔枝串果低損高效的機械化采摘，設計了具有單動力源驅動、夾剪一體的荔枝采摘機器人末端執(zhí)行器，構建了剪切力學模型和穩(wěn)定夾持力學模型，分析了夾持模塊的力封閉性，推導了穩(wěn)定夾持的三點接觸正壓力計算模型，設計了末端執(zhí)行器的物理樣機，并對其進行了采摘、負重和抗遮擋干擾工作性能試驗。試驗結果表明：末端執(zhí)行器具有良好的夾持負重能力，串果母枝直徑分別為3mm和7mm時，動態(tài)最大負重質量分別為1.33kg和3.01kg；采摘時能快速剪切母枝并穩(wěn)定夾持串果，平均夾剪時間為2s，串果母枝直徑5mm以下采摘成功率均為100%，串果母枝直徑6~7mm采摘平均成功率為70%；具有中等抗遮擋干擾采摘能力。

摘要:提出一種結合Beltrami流濾波和域轉換遞歸濾波的高光譜圖像分類算法（BFRF-SVM）。分別利用Beltrami流對主成分分析(PCA)降維后的高光譜圖像濾波方法和域轉換遞歸濾波方法對全光譜波段進行濾波，兩種空間信息進行線性融合后交由支持向量機（SVM）完成分類。實驗表明，相比使用光譜信息、高光譜降維、空譜結合的SVM分類方法，以及邊緣保持濾波和遞歸濾波以及形態(tài)學濾波特征方法，本文提出的BFRF-SVM方法對高光譜圖像的分類精度有較大提高，驗證了該方法的有效性。

摘要:健康黃羽雞雞冠鮮紅、紋理均勻，雞眼圓潤有神，病雞雞冠萎縮變色、雞眼半閉或全閉。本文提出了一種基于雞冠及雞眼構成的雞頭特征信息的病雞識別方法。首先通過R、G、B分量色差信息去除背景，分析雞身和雞冠樣本區(qū)域H分量分布特點，提取H分量分割閾值分割黃羽雞。再利用H分量進行閾值分割得到黃羽雞和雞冠雞垂。提出一種利用雞冠和雞垂輪廓上兩點距離小于閾值的雞頭合并算法，再通過修正算法識別雞頭。在雞頭中，分別提取雞眼瞳孔輪廓并獲取形狀幾何特征，提取雞冠的H分量共生矩陣特征，構成基于雞頭特征，采用ARA特征選擇算法獲得病雞特征向量，采用支持向量機（SVM）分類器進行訓練分類。實驗結果表明，病雞識別正確率為92.5%，表明利用機器視覺獲取雞頭特征進行病雞識別具有可行性和研究價值。

摘要:針對現有高架栽培中的基質攤鋪作業(yè)僅靠人工完成、勞動量極大等現狀，設計了集基質運送、箱內出料、雙側分料落料和均勻攤填為一體的高架栽培配套基質自動移動攤鋪機。根據栽培高架設施結構參數和基質流動特性測定結果，提出了基于少量人工操控介入的自動作業(yè)式基質架間雙側浮動移動攤鋪方案，并設計了箱內折彎出料機構、雙側落料與架上攤平機構等關鍵部件，解決了箱內基質向上均勻出料及出料-排料協(xié)調難題，并實現了對高架豎直方向較大尺寸誤差的補償。完成了參數定型和樣機開發(fā)，并進行了性能試驗驗證。試驗結果表明，該機實現了330m2/h的雙側4槽基質精量攤鋪作業(yè)，能滿足100mm高度誤差的仿形作業(yè)，4個槽內基質深度相對誤差僅分別為7.72%、6.75%、9.33%和9.66%，各槽內基質深度平均誤差僅2.01mm，達到較好的4槽基質平均和均勻攤鋪效果。該機為實現高架栽培的機械化配套作業(yè)提供了裝備支持。

摘要:針對現有氣力式排種器作業(yè)質量受外界條件影響大以及傳統(tǒng)機械式排種器難以滿足高速播種要求的問題,設計了一種結構簡單、充種效果好、可適應高速作業(yè)要求的傾斜圓盤式排種器；以黃淮海地區(qū)玉米種子的物料學特性為基礎，對該排種器的充種、清種以及主要結構參數的確定方法進行了研究。采用二次正交旋轉試驗對其排種性能進行了試驗，建立了排種器性能指標（合格指數、重播指數和漏播指數）與排種器傾角、型孔數、型孔盤轉速的回歸方程，確定了各參數對性能指標的影響規(guī)律，并進行了優(yōu)化計算，對優(yōu)化結果進行了驗證試驗。最后進行了田間試驗，結果表明：在傾角為39°、型孔數為30個、機器前進速度為8.2~11.9km/h時，排種器合格指數大于90%，重播指數小于3%，漏播指數小于8%，均滿足國家相關標準要求。

摘要:為滿足我國北方玉米苗間機械除草作業(yè)需求，設計了一種凸輪搖桿式擺動型玉米株間除草裝置，闡述了除草裝置的總體結構與工作原理，對其關鍵部件凸輪搖桿機構和除草刀進行參數化設計，通過對除草裝置避苗過程的運動和受力分析，得到影響其作業(yè)效果的主要因素及各因素的取值范圍。以前進速度、彈簧剛度和除草刀轉速為試驗因素，以除草率、傷苗率為試驗指標，在室內土槽中進行L9(34)正交試驗，以考察試驗因素對除草裝置工作性能的影響。結果表明，各因素對指標影響的主次順序為彈簧剛度、前進速度、除草刀轉速；最優(yōu)水平組合為彈簧剛度60N/mm、前進速度0.6m/s、除草刀轉速130r/min。以最優(yōu)水平組合進行驗證試驗，結果為除草率89.8%，傷苗率2.1%，證明其具有較優(yōu)的作業(yè)性能。

摘要:針對鎮(zhèn)壓作業(yè)時，土壤粘附嚴重、牽引阻力大等問題，借鑒地面機械觸土部件減粘降阻法，設計了一種機械式減粘降阻鎮(zhèn)壓裝置。進行鎮(zhèn)壓裝置運動過程分析、鎮(zhèn)壓輪表面脫土機理分析和刮削板脫土機理分析，為確定鎮(zhèn)壓裝置減粘降阻的能力提供了理論依據，并在此基礎上對鎮(zhèn)壓裝置的關鍵機構進行了設計。為研究機械式減粘降阻鎮(zhèn)壓裝置的工作性能，以彈簧剛度、前進速度和刮削角為試驗因素，以牽引阻力、土壤粘附量為試驗指標，在室內土槽中進行L9（34）正交試驗。試驗結果表明：各因素對指標影響的主次順序為彈簧剛度、刮削角、前進速度；最優(yōu)水平組合為彈簧剛度40N/mm、刮削角30°、前進速度7km/h。以最優(yōu)水平組合進行驗證試驗，得到牽引阻力39.6N，土壤粘附量43.24g。與傳統(tǒng)鎮(zhèn)壓裝置的對比試驗表明，機械式減粘降阻鎮(zhèn)壓裝置使牽引阻力降低17.8%，土壤粘附量降低34.8%。

摘要:為提高玉米秸稈皮瓤分離效率,達到皮瓤分類利用，以秸稈群為研究對象，設計輥齒式碾壓揭皮輥，實現秸稈皮瓤有效分離。采用密度理論法（SIMP）設計了輥齒式碾壓揭皮輥，并進行了有限元模擬仿真分析，確定了碾壓揭皮輥半徑為33mm，齒型刀片齒刃高2mm、厚度2mm、刃角30°。為尋找最佳參數組合，以皮瓤分離率為試驗指標，碾壓揭皮輥轉速、輥齒間隙、切段長度為試驗因素，進行二次回歸正交旋轉組合設計試驗。運用Design-Expert進行試驗數據處理與分析，建立評價指標與試驗因素之間的數學模型，并對參數進行優(yōu)化，確定玉米秸稈皮瓤分離碾壓揭皮輥的最佳參數組合為：碾壓揭皮輥轉速為295r/min，輥齒間隙為5mm，切段長度為22mm時，皮瓤分離率為85%。經試驗驗證，試驗結果與分析結果基本一致。

摘要:為了揭示JP75卷盤式噴灌機切擊式水渦輪的水力性能及內部流動特征，采用電渦流制動器阻力代替噴灌機負載，進行水渦輪水力性能試驗，并基于SST k-ω模型對水渦輪內部流動進行數值模擬。在此基礎上，通過模擬正交試驗對影響水渦輪水力性能的主要因素進行分析。研究結果表明，水渦輪進出口水頭差及輸出功率隨流量增加近似呈拋物線型增加，不同工況下水渦輪效率均低于35%；水渦輪噴嘴出口處存在回流區(qū)，回流區(qū)的低速流動降低了噴嘴射流速度，造成水渦輪驅動力矩下降；葉輪內存在一個主過流葉片通道，噴嘴出流在葉輪內主要由主過流通道流經葉輪，主過流通道內葉片工作面壓力高于其他區(qū)域；葉片出口側環(huán)形流道內流速相對較高，對葉輪內非主過流通道流動起阻滯作用，導致葉輪區(qū)形成回流漩渦；噴嘴出口直徑和葉片側端間隙大小對水渦輪水力性能有顯著影響，模擬正交試驗獲得了噴嘴出口直徑24mm、葉片側向切削點與葉輪旋轉軸徑向距離52.7mm、葉片側端間隙6.8mm的水渦輪改進方案；與原型水渦輪相比，不同工況下，改進方案水渦輪的進出口水頭差降低了20%~30%，輸出功率提高了10%~15%，效率提高了12~17個百分點，最高可達52.21%。

摘要:設計了一套高精度、高可控性的無人機噴灑模擬平臺，并進行了試驗驗證。該系統(tǒng)機械部分采用直線導軌結合伺服電機，最大承載質量50kg，控制部分采用MFC設計上位機控制軟件，與主控板STM32通過串口進行通訊，實現對水平和垂直2個方向上伺服電機的控制，同時采用CAN總線與噴灑控制器通訊和遠程操控，可以實現噴灑流量控制以及旋翼風速控制。為評價系統(tǒng)運行精度，采用激光測距儀分別對系統(tǒng)在水平運動速度0.05、0.10、0.15、0.20m/s下和垂直運動速度0.01、0.02、0.03、0.04m/s下的控制距離進行距離測量，結果顯示，垂直和水平方向上，控制參數與實際行程決定系數R2=1,水平與垂直重復精度優(yōu)于2mm，系統(tǒng)控制精度高；采用振動測試儀對系統(tǒng)在0.05、0.10、0.15m/s運行速度下進行測試，通過分析振動數據，在不同運動速度下系統(tǒng)振動均不超過20m/s2，其中X向和Y向在運行中存在較為穩(wěn)定的4~5m/s2的加速度，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。本系統(tǒng)可以有效降低噴灑試驗載具成本，降低試驗風險。

摘要:基于XV-2植保無人機，利用流體仿真，探究了該無人機旋翼下洗氣流的速度分布特性。在此基礎上，分析了在下洗氣流影響下的霧滴運動方式，并進行實地測試。仿真分析說明：旋翼下洗氣流從中心向外的流速差使流場從上向下有向外的鋪展效應，使得噴幅增大，且噴幅與飛行高度成正比；旋翼外沿的卷揚氣流使得噴幅范圍內的霧滴沉積數出現2個峰值。試驗結果表明：當飛行高度為6m時，有效噴幅為10m；飛行高度8m時，有效噴幅為12m。2種飛行高度下的霧滴分布均勻性基本一致。試驗結果與仿真結果基本一致。研究結果可為無人機噴霧系統(tǒng)設計和航空植保作業(yè)參數的選擇提供參考依據。

摘要:雙吸離心泵具有流量大、揚程高的特點，被廣泛應用于農業(yè)輸水灌溉等工程。雙吸泵的蝸殼和葉輪間具有動靜干涉作用，兩者之間的匹配形式會對水泵的水力性能產生影響。將CFD數值模擬和已有試驗數據相結合，通過研究不同比轉數的雙吸離心泵蝸殼面積比對水力性能的影響，得出不同比轉數下雙吸離心泵最優(yōu)蝸殼面積比規(guī)律。研究發(fā)現，當蝸殼面積比在原有基礎上增加時，其最高效率點向大流量工況偏移，且揚程和效率有下降的趨勢，設計工況附近的平均效率降低；當蝸殼面積比減小時，其在一定范圍內揚程和效率均出現上升，最高效率點偏向于小流量工況，但是當降低到一定程度時，揚程和效率均會出現急劇的下降，最終通過總結各個比轉數雙吸泵的最優(yōu)蝸殼面積比，得到隨著比轉數的增加，最優(yōu)蝸殼面積比增加，高效區(qū)范圍逐漸加寬這一規(guī)律。

摘要:單葉片離心泵蝸殼內易形成二次流旋渦，容易誘發(fā)高幅值的壓力脈動，嚴重時還會降低水泵運行的安全穩(wěn)定性?；赟ST k-ω 模型，對單葉片離心泵在典型工況下的非定常流動進行數值模擬，得到了其內部流場和壓力脈動特性。結果表明，數值計算結果與實驗結果基本一致。對壓力脈動特性進行分析，發(fā)現在不同流量工況下，泵內流場均表現出明顯的周期性變化的壓力脈動特性，蝸殼第一斷面壓力脈動強度最低，第二斷面壓力脈動強度最高。壓力脈動的主頻均是葉片通過頻率，隨著流量的增加主頻幅值呈現減小的趨勢。進一步對單葉片離心泵的蝸殼內二次流的非定常特性進行分析，發(fā)現不同流量工況下，蝸殼內均出現二次流旋渦，并隨著葉輪旋轉也呈現出周期性變化。蝸殼內的橫向速度在額定流量下較小，在非額定流量下顯著增大。該研究可為單葉片離心泵機組運行穩(wěn)定性提供一定參考。

摘要:為研究水泵水輪機在水泵工況運行時的空化特性及轉輪受力情況，以某一抽水蓄能電站水泵水輪機模型為研究對象，基于Zwart空化模型和SST k-ω湍流模型，進行不同空化數下全流道三維非定常數值模擬和分析，并與實驗結果進行對比驗證，探討了轉輪及活動導葉中間流面的湍動能分布、葉片上的氣泡體積分布和載荷分布，并定量分析了轉輪受力情況。結果表明：數值分析結果成功捕獲了空化的具體發(fā)展過程；隨著進口總壓的降低，轉輪出口的湍動能逐漸增加，空泡首先在葉片吸力面靠近前緣處產生，然后沿流線向出口方向和葉片壓力面擴展；由于動靜干涉及蝸殼形狀的不對稱性，轉輪徑向力變化的周期性和對稱性逐步被破壞，揭示了低空化數下水泵水輪機在水泵工況運行時性能變差的主要原因。

摘要:針對區(qū)域農用衛(wèi)星導航定位基準站規(guī)?；瘧弥写嬖跓o效冗余、頻率干擾和基準不統(tǒng)一問題，提出基于云端管理構架實現區(qū)域基準站管理與信息共享的初步解決方案。選擇石河子市作為研究區(qū)，獲得3個企業(yè)總計84個固定基準站的備案數據，計算任意2個基準站的站間距ΔD和頻率差ΔF形成數據集E。在此基礎上，利用GIS空間分析和數值統(tǒng)計方法，分析基準站無效冗余和同近頻干擾，開展基準站坐標平差與精度驗證，開發(fā)基準站管理服務系統(tǒng)原型。研究表明，由于缺乏技術和管理協(xié)調，區(qū)域農用GNSS基準站無效冗余、頻率干擾和頻率浪費難以避免，所統(tǒng)計的84個基準站占用了26.7MHz頻帶，使用了47個頻點，其中30個基準站使用單獨頻點，站間距40km以內時多達18對基準站頻率相同，29對基準站頻率相近（ΔF≤25kHz）。石河子東北18個基準站，平均冗余率達263.2%，中心區(qū)冗余率更高。固定基準站通過坐標平差可以提高站址精度，有利于發(fā)揮基準站冗余的有效性和提高差分信號接入的可靠性，3個驗證點的經度坐標差最大為0.011m，緯度坐標差最大為0.023m，精度分別達到毫米級和厘米級。管理服務系統(tǒng)原型和手機端APP原型的初步測試表明，系統(tǒng)可以實現基準站備案、建站輔助、基準站查詢和頻率推薦等功能，可以提高基準站管理效率和減少干擾現象。

摘要:葉面積指數是描述玉米冠層結構的重要參數之一，決定玉米冠層的光合作用、呼吸作用、蒸騰和碳循環(huán)等生物物理過程，因此精確反演葉面積指數對玉米長勢監(jiān)測具有重要意義。以河北省保定市的涿州市、高碑店市、定興縣為研究區(qū)，利用Sentinel-2遙感影像和LAI-2000地面同步實測數據進行玉米冠層葉面積指數反演，使用歸一化差異光譜指數和比值型光譜指數兩類指數，構建了單變量和多變量玉米冠層葉面積指數反演模型，通過決定系數（R2）和均方根誤差（RMSE）篩選出最佳模型。研究結果表明，由NDSI（783，705）構建的單變量模型為最優(yōu)反演模型，其決定系數為0.5342，均方根誤差為0.2885。因此，基于Sentinel-2遙感影像利用植被指數反演玉米冠層葉面積指數的方法可作為判斷玉米長勢狀況的初步判斷依據。

摘要:以0.5m的GeoEye-1衛(wèi)星遙感影像為數據源，充分利用影像的紋理和光譜信息，研究農田林網高分辨率遙感自動識別方法。首先利用歸一化差值植被指數（NDVI）和二維熵值構建分類決策樹，并結合輔助數據初步提取出帶狀的農田林網；其次對該結果進行形態(tài)學處理，得到連續(xù)、細化的農田林網識別結果。選取甘肅省臨澤縣河西走廊中部巴丹吉林沙漠南緣綠洲的部分區(qū)域為研究區(qū)，進行實例驗證，結果表明，采用本文構建的方法，農田林網的自動識別精度均在92%以上，平均精度達到92.97%，空間位置吻合度均在86%以上，平均吻合度達到93.13%，滿足土地整治等工程監(jiān)管的實際需求。該方法可為農田林網建設及相關工程監(jiān)管提供科學支撐。

摘要:以河南省商丘地區(qū)為研究區(qū)域，在田間實驗的基礎上，對WOFOST模型和SHAW模型進行本地化標定，利用WOFOST-SHAW模型模擬2016年冬小麥拔節(jié)期-成熟期冠層0~80cm高度每小時氣溫的變化特征，并將其模擬結果與實測數據進行對比。結果表明，利用WOFOST-SHAW模型模擬的冬小麥冠層，除了80cm高度，氣溫的模型效率均大于0.90，超過75%的模擬氣溫的絕對誤差在-1.5~2.5℃之間，說明冠層氣溫的整體模擬精度較高。WOFOST-SHAW模型對冬小麥冠層各高度的日最低氣溫的模型效率平均值為0.86, 日最低氣溫模擬值偏高0.53℃，說明冠層日最低氣溫的模擬值與實測值吻合度較高。同時冬小麥易受凍高度層模擬氣溫能準確地反映0℃以下的冠層日最低氣溫，因此，WOFOST-SHAW模型可以很好地模擬冠層氣溫，提升SHAW模型的適用性，可為冬小麥晚霜凍害的監(jiān)測提供參考依據。

摘要:隨著面源污染的加劇，導致水源地水體富營養(yǎng)化程度日趨嚴重，濁度作為衡量水體富營養(yǎng)化的一項重要指標，是水質評價的重要參數。為降低濁度偏最小二乘(Partial least squares, PLS) 反演模型建模的不確定性，提高模型反演精度，提出了基于離散粒子群(Discrete binary particle swarm optimization, DBPSO)和偏最小二乘的水體濁度反演模型。以2015年10月在南水北調東線重要水源地微山湖獲取的水體濁度和準同步的HJ-1A HSI高光譜數據為例，利用HJ-1A HSI B26-B105(中心波長：518~870nm)全譜段光譜反射率(Original spectral reflectance, OSR)和歸一化光譜反射率(Normalized spectral reflectance, NSR)直接構建濁度OSR-PLS和NSR-PLS反演模型，同時利用離散粒子群算法優(yōu)選輸入濁度PLS反演模型的最佳原始波段反射率和歸一化光譜反射率，在此基礎上提出并構建濁度OSR-DBPSO-PLS和NSR-DBPSO-PLS反演模型；然后對上述模型進行精度評價，分析光譜歸一化處理和特征波段優(yōu)選對PLS模型反演精度的影響，選擇精度最高的模型反演微山湖水體濁度分布。結果表明：NSR-PLS模型精度(R2=0.91)高于OSR-PLS模型(R2=0.50)，對波段進行歸一化處理能提高濁度PLS反演模型精度；DBPSO能夠識別濁度PLS反演的最佳波段，濁度PLS建模所需的波段數由80個分別減少為44個(OSR波段)和36個(NSR波段)，在此基礎上構建的OSR-DBPSO-PLS模型(R2=0.96)和NSR-DBPSO-PLS模型(R2=0.97)均具有較高精度，顯著高于直接利用全譜波段構建的濁度PLS模型反演精度；選擇綜合誤差最小的NSR-DBPSO-PLS模型反演微山湖水體濁度，反演結果符合實際，該模型適用于HJ-1A HSI數據和內陸水體濁度反演。

摘要:為指導我國玉米生產效率提升，基于DEA模型、Malmquist指數法以及ESDA分析法，分析了2005—2015年我國20個玉米主產省（區(qū)）玉米生產綜合技術效率與全要素生產率變化的時空特征。結果表明：①2005—2015年，研究區(qū)域玉米生產綜合技術效率平均值、純技術效率和規(guī)模效率的均值都未達到DEA有效水平，綜合技術效率提高主要依賴生產方式改進，玉米全要素生產率平均下降6.7%，其增長顯著依賴于技術進步。②各省（區(qū)）綜合技術效率的差異主要受農業(yè)生產方式（技術運用等）、經營規(guī)模及農業(yè)生產占比等的影響。綜合生產技術效率較高的?。▍^(qū)），純技術效率與規(guī)模效率均較高；而綜合效率較低的省（區(qū)），純技術效率與規(guī)模效率的差異較大。缺乏區(qū)域適用的先進生產技術或技術未得到有效投入，推廣運用會導致玉米全要素生產率降低。③玉米生產各個投入要素均存在不同程度的松弛，配置不合理，均有可節(jié)約的空間。④研究區(qū)域玉米生產綜合技術效率呈現集聚性，11年間空間差異擴大。少部分區(qū)域存在顯著的正相關關系，主要集中在北方地區(qū)與黃淮海地區(qū),呈現明顯的空間集聚特征。因此，針對性提高區(qū)域適用技術的有效投入、改善經營規(guī)模，是提高各?。▍^(qū)）玉米生產效率的關鍵，同時，加強空間布局優(yōu)化，使玉米生產達到“H-H”集聚是整體提升我國玉米生產效率、提高競爭力的關鍵。

摘要:基于生態(tài)位理論，將生態(tài)位模型和指標偏離度思想相結合構建了基于生態(tài)位的障礙因子診斷模型。以河南省新鄭市為研究對象，從準則層和指標層對制約新鄭市高標準農田建設的主要障礙因子展開分析，結果顯示：新鄭市障礙度在0.5以下的耕地總面積為22741.14hm2，占研究區(qū)域耕地總面積的41.98%；障礙度在［0.51,0.65]之間的耕地總面積為22493.79hm2，占研究區(qū)域耕地總面積的41.53%；障礙度大于0.65的耕地總面積為8933.01hm2，占研究區(qū)域耕地總面積的16.49%?？傮w來看，新鄭市耕地整體自然稟賦條件較好，障礙度不高。制約新鄭市高標準農田建設的主要障礙因子是灌溉保證率和排水條件，部分地區(qū)的土壤有機質含量偏低和土壤污染指數偏高。利用該模型獲取了新鄭市高標準農田建設主要障礙因子的空間分布信息，與實地調查分析結果相符，驗證了模型的有效性。該模型既克服了目前障礙因子診斷模型中主觀賦權的局限性，又以最適生態(tài)位值代替指標偏離度模型中的100%值，為指標偏離度模型中100%值的確定提供了相關的理論和科學依據，彌補了障礙因子診斷模型的不足，為障礙因子診斷提供了新思路，拓展了生態(tài)位理論的應用范圍。

摘要:從分析遂溪縣“旱改水”建設適宜性和空間穩(wěn)定性入手，提出了基于耦合協(xié)調度模型和冷熱點分析方法的“旱改水”建設項目遴選布局方法。結果表明，遂溪縣開展“旱改水”建設潛力較大，其中高、中適宜區(qū)占耕地總面積的81.08%，主要分布在中東部鄉(xiāng)鎮(zhèn)；穩(wěn)定性與適宜性的空間分布差異顯著，高穩(wěn)定性地塊主要集中在北坡鎮(zhèn)和廣前公司，在其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)也有分布；容易改造地塊占耕地總面積的41.04%，主要分布在北坡鎮(zhèn)、界炮鎮(zhèn)、楊柑鎮(zhèn)和廣前公司等，該類耕地自然稟賦較好、基礎設施完備，并且與城鎮(zhèn)、交通干線有一定距離，建設占用的可能性較?。弧昂蹈乃苯ㄔO適宜性和空間穩(wěn)定性耦合協(xié)調的熱點區(qū)主要分布在楊柑鎮(zhèn)、北坡鎮(zhèn)、界炮鎮(zhèn)和廣前公司等中部鄉(xiāng)鎮(zhèn)，是“旱改水”項目布局的優(yōu)先選擇區(qū)域；結合研究區(qū)實際，確定遂溪縣“十三五”期間“旱改水”建設區(qū)總面積462.75hm2。該研究為科學遴選、布局“旱改水”建設項目提供了方法借鑒。

摘要:針對傳統(tǒng)測量胸徑、樹高和林分空間結構參數的非智能化、非集成化、效率低等不足，以攝影測量學、測樹學、圖像處理技術和傳感器技術原理為理論基礎，設計了激光攝影測樹儀。該儀器由CCD鏡頭、激光器、光源筆、 PDA和云臺組成，測量時獲取方位角、傾角及圖像等參數，通過在Android Studio 2.2開發(fā)平臺下利用Java語言進行編譯的3個模塊化程序，實現胸徑、樹高和林分結構參數測量功能。對21株立木進行胸徑、樹高測量，對1塊樣地內15株中心樹進行林分空間結構參數測量試驗，并與傳統(tǒng)測量方法進行對比，結果表明：胸徑測量相對誤差絕對值的平均值為2.55%，樹高測量相對誤差絕對值的平均值為2.82%，角尺度與大小比數測量相對誤差絕對值的平均值分別為2.50%和2.86%，混交度測量與傳統(tǒng)測量法測量結果相同，能夠滿足林業(yè)調查的精度要求。

摘要:為揭示西北干旱地區(qū)覆膜條件下水分虧缺對春小麥光合生理特征的影響及光響應模型的適用性，以春小麥為試驗材料，分別設置充分灌溉不覆膜（W1M0）、充分灌溉覆膜（W1M1）、虧缺灌溉不覆膜（W2M0）和虧缺灌溉覆膜（W2M1）4個處理，測定春小麥灌漿期的光響應曲線，通過對5種常用的光響應模型進行分析比較，探討覆膜條件下水分虧缺對春小麥光合特性的影響并對光響應模型的適用性進行評價。結果表明，水分虧缺會降低春小麥葉片的最大凈光合速率（Pmax）、表觀量子效率（AQY）、暗呼吸速率（Rd），而光補償點（LCP）升高。而在水分虧缺條件下覆膜處理能夠有效減緩春小麥光合速率的下降，同時提高了春小麥葉片的最大凈光合速率（Pmax）、表觀量子效率（AQY）、暗呼吸速率（Rd）等表征春小麥光合特性的生理指標。其中，5種模型的模擬效果在W2M0處理下具有明顯差別，只有葉子飄模型擬合值與實測值最為相符，尤其在高光強條件下擬合效果更為貼切，決定系數（R2）大于0.9；而直角雙曲線模型、非直角雙曲線模型、指數模型和動力學模型擬合效果較差，在高光強條件下光合速率仍然是增加的，并未下降，R2只有0.7左右；葉子飄模型在不覆膜虧水條件下適用性較好。從決定系數的均值比較來看，對于4個處理擬合效果優(yōu)劣排序為葉子飄模型、指數模型、非直角雙曲線模型、直角雙曲線模型和動力學模型。

摘要:為探討地下穴貯滴灌條件下根際注氣對“紅地球”葡萄幼苗生長及不同形態(tài)氮素吸收代謝的影響，以2年生“紅地球”葡萄幼苗為試驗材料，通過地下穴貯滴灌注氣技術和15N示蹤技術研究根際注氣條件下葡萄對銨態(tài)氮（NH+4-N）和硝態(tài)氮（NO-3-N）吸收、分配和利用的影響。研究結果表明，地下穴貯滴灌根際注氣可促進葡萄新梢增長，莖粗增加，顯著提高葡萄新梢、細根等植株干物質量的積累。在同一灌水周期內，地下穴貯滴灌根際注氣可提高葉片葉綠素、凈光合速率，延緩植株脅迫，但對植株葉片瞬時水分利用效率具有負面影響。通過氮同位素示蹤標記表明，地下穴貯滴灌條件下無論是否注氣，葡萄新生部位對硝態(tài)氮的征調能力、吸收利用效率均顯著高于銨態(tài)氮；與不注氣相比，注氣處理可顯著促進新生部位對硝態(tài)氮的吸收，抑制銨態(tài)氮的吸收利用。地下穴貯滴灌根際注氣可促進葡萄的生長，提高葉片光合效率，15N示蹤表明根際注氣并未影響葡萄根系對硝態(tài)氮的偏好，在地下穴貯滴灌注氣條件下氮素形態(tài)宜選擇硝態(tài)氮作為氮肥來源。

摘要:為了解圓形噴灌機不同灌溉定額和灌水頻次對冬小麥產量及籽粒品質的影響，于2014—2016年在北京市順義區(qū)進行了水肥一體化大田試驗，共設置3種灌水處理(W1、W2、W3)，其中2014—2015年灌溉定額分別為135、112.5、90mm，2015—2016年分別為154.5、132、109.5mm。每種處理在冬小麥的返青-拔節(jié)、拔節(jié)-抽穗和抽穗-灌漿期土壤含水率分別達到田間持水量的70%、75%和75%時進行灌水。每個生育時期又按灌水定額設置為1次灌水（C1）和均分成2次灌水（C2），其中C2處理2次灌水時間間隔為9d。試驗結果表明，冬小麥拔節(jié)-抽穗期的階段耗水量和日均耗水量均最大，W1處理產量最高。2015—2016年灌溉定額與灌水頻次對水分利用效率的影響均不顯著，但水分利用效率有隨灌溉定額增加而降低的趨勢，最大水分利用效率為W3處理的2.28kg/m3。在W1和W2處理下，分2次灌水有利于提高冬小麥的穗數、產量和容重等指標，其中W1C2組合獲得最高產量9286.4kg/hm2。灌溉定額與灌水頻次組合對產量的效應中，灌溉定額起主導作用。建議北京地區(qū)冬小麥在圓形噴灌機條件下采用W1C2灌水方案，在返青-拔節(jié)、拔節(jié)-抽穗、抽穗-灌漿期分別灌水45、55.5、54mm，且均分成2次灌水。

摘要:采集我國15個省份理化性質差異很大的耕作土壤，利用溫室試驗，以小白菜為研究對象，通過外源添加鉻（Cr），研究Cr從土壤向植物的運移，探索影響Cr生物有效性的主要土壤因素，并建立預測模型。結果表明，土壤總Cr含量、pH值和有機碳（OC）含量對小白菜吸收Cr有顯著影響。小白菜Cr含量與土壤Cr含量呈正相關，而與土壤pH值、OC含量呈負相關。相比于土壤總Cr含量的單因素回歸分析，將土壤總Cr含量、pH值和有機碳（OC）含量納入逐步多元線性回歸（SMLR）后評價Cr生物有效性時，相關性更高，決定系數由0.861提高到0.927。Cr在酸性土壤中生物富集系數（BCF）較堿性土壤中更大。利用合并CK、Cr1、Cr2處理3個處理的數據（n=45）得到Freundlich預測方程（R2=0.927，RMSE為0.12），較單獨使用CK處理數據（R2=0.572, RMSE為0.25, n=15）和使用Cr1和Cr2處理結合的數據（R2= 0.745,RMSE為0.17, n=30）得出的方程，能更準確地評估Cr在土壤中生物有效性，試驗結果可用于預測Cr從土壤到小白菜的轉移。

摘要:土壤養(yǎng)分綜合評價在很大程度上存在著模糊性和隨機性，為有效解決評價中定性概念與評價指標按隸屬函數定量描述這一不確定轉換問題，基于云理論及模糊數學原理，構建了基于云模型的耕地土壤養(yǎng)分模糊綜合評價方法。以吉林省大安市為研究對象，選取耕作層中有機質等7個土壤養(yǎng)分元素的含量作為評價指標，利用熵權法確定各指標權重，計算得到評價對象的土壤養(yǎng)分模糊云綜合指數（Cloud fuzzy comprehensive index,CFCI），并對CFCI進行COK插值，形成土壤養(yǎng)分CFCI等級分布圖。結果表明：從評價結果的數據特征來看，研究區(qū)域CFCI范圍在2.43～4.89之間，平均值為3.78，標準差為0.45，變異系數為11.85%，屬于中等變異程度；從評價結果的空間分布格局來看，大安市耕地土壤養(yǎng)分綜合水平呈現由北向南逐漸下降的趨勢，且呈現耕地集中連片度越高的地方，土壤養(yǎng)分綜合水平越高的特點。

摘要:系統(tǒng)收集了我國21省市規(guī)?；B(yǎng)豬場糞便和11省市豬飼料重金屬濃度數據，分析了其污染特征，同時對各省市豬糞總量及其重金屬總含量、豬糞安全農用年限進行了估算。結果表明：在21省市中，豬糞中Cu、Zn、As、Cd、Cr平均含量超標省市分別占到95.2%、85.7%、33.3%、20%和5.26%。在其中有豬飼料數據的11省市中，豬飼料Cu含量超標的樣品數量占到100%（四川除外，為75%），超標倍數在13.2～49.0之間；豬飼料Zn含量超標的樣品數量占到60.0%～100%，超標倍數在1.3～9.5之間。豬糞和飼料間Cu、Zn達到極顯著相關水平（p<0.01）。豬糞安全農用估算結果表明，限制我國規(guī)?；B(yǎng)殖場豬糞農用的主要因素是Cu、Zn和Cd。吉林省、遼寧省和山東省分別連續(xù)施用豬糞16、23、91a，土壤中Cd含量超過國家土壤質量二級標準（GB 15618—2008）。北京連續(xù)施用豬糞65、51a而天津連續(xù)施用豬糞53、91a，土壤Cu和Zn含量分別超過國家土壤環(huán)境質量二級標準。建議在生豬養(yǎng)殖及其糞便農用過程中，不僅要從源頭嚴格控制飼料中Cu、Zn等微量元素添加量，還應按照標準嚴格控制豬糞農田施用量。

摘要:在無線傳感器網絡下的智能溫室環(huán)境控制系統(tǒng)中，農作物的生長通常受多種環(huán)境因子共同作用。根據溫室環(huán)境控制系統(tǒng)的實際需求建立基于Dempster-Shafer（D-S）證據理論的決策框架，并提出了一種數據預處理和決策融合方法。首先，使用箱線圖檢測量測數據中的異常值，考慮到現有直接剔除異常數據處理方法的弊端，提出了一種異常數據自適應修正方法；然后，利用加權平均距離聚類處理更新后的數據；最后，根據所提出的基于加權相似度的基本概率分配方法結合D-S證據理論進行融合，為溫室環(huán)境控制做出正確決策。實驗結果表明，箱線圖檢測異常數據更為準確，其檢測率比狄克遜準則高近19.2%，對于不確定性融合結果，本文提出的基于加權相似度的基本概率分配方法相比現有方法降低了1~2個數量級，不僅可以提高溫室環(huán)境參數融合精度，加快收斂速度，同時還能有效地降低決策風險。

摘要:以夏季機械通風式籠養(yǎng)蛋雞舍內外顆粒物為研究對象，采用風機將雞舍內顆粒物排放到舍外，監(jiān)測舍內、外顆粒物濃度變化，并分析顆粒物的傳播規(guī)律。結果表明：籠養(yǎng)蛋雞舍內、外以對人體危害最大的細顆粒物為主，且雞舍外顆粒物主要來源于舍內，其濃度最高可達到舍內的55.2%；雞舍外顆粒物粒徑越小，在空氣中傳播的距離越遠，越容易對周圍居民的健康造成影響。通過分析雞舍內、外顆粒物濃度日變化發(fā)現，舍內工作人員活動和喂料機工作均會擾動舍內沉積的顆粒物，并驚動蛋雞，致使蛋雞活動性增強，引起舍內、外顆粒物濃度升高。同時，隨著蛋雞日齡的增加或空氣濕度的下降，舍內、外顆粒物濃度均呈現升高的趨勢。因此，控制雞舍內顆粒物濃度并采用適當的降塵措施將有利于保障蛋雞和工作人員的健康，減輕畜禽場顆粒物對周圍環(huán)境的危害。

摘要:為延長春茶采摘期，提高其產量，進行了遮陽網遮蔭栽培試驗研究。根據不同遮光率和不同遮蔭高度，在茶園中設置4個處理：60%遮光率+2.0m遮蔭高度（T1）、40%遮光率+2.0m遮蔭高度（T2）、40%遮光率+2.5m遮蔭高度（T3）和無遮蔭的對照處理（CK）；試驗全程分為前、中、后期。試驗研究以上各處理遮陽網內外溫、濕度環(huán)境的差異，茶樹新稍、葉片生長狀況和茶芽葉品質指標。結果表明：遮蔭后，茶樹冠層處的日最高氣溫顯著降低，遮光率越高降幅越大，最大降幅為3.9℃；08:00—17:00的最低相對濕度均增大，遮光率越高增幅越大，最大增幅為9.01%；新稍長度、粗度均增加，以T1處理的增幅最大，分別為22.3%和13.5%；新稍葉片的葉綠素相對含量和芽葉含水率，隨著遮光率增大而增高；與CK處理相比，T1處理的新稍葉片日平均凈光合速率變大，而T2和T3顯著變??；T3處理增加了茶葉水浸出物、茶多酚和酚氨比，降低了氨基酸含量，導致茶湯濃厚、苦澀味加重；而T1處理在試驗前期增加了咖啡堿含量，降低了水浸出物含量和酚氨比。綜上所述，在春茶采摘末期采用60%遮光率的遮陽網進行遮蔭栽培，對于保持春茶品質、延長采摘期具有重要的生產指導意義。

摘要:采用熱重紅外聯用儀（TG-FTIR）對雷尼鎳催化的乙醇木質素（EOL）熱解過程進行實驗研究，考察雷尼鎳催化劑對木質素熱解過程失重特性及揮發(fā)性產物釋放規(guī)律的影響作用，推斷其催化作用機理。實驗結果表明：雷尼鎳催化EOL熱解提升木質素結構單體間烷基醚鍵斷裂，導致酚類、烷烴類和CO2產物釋放量明顯增加；EOL最大失重速率對應溫度降低50℃,CH4的釋放峰值溫度升高。

摘要:為研究厭氧發(fā)酵過程對秸稈類生物質熱解特性及動力學的影響，以玉米秸稈及其厭氧發(fā)酵沼渣為研究對象，分析了二者熱解特性，分別采用Flynn-Wall-Ozawa（FWO）法和Starink法對熱解活化能分布進行研究，并結合Malek法對其主要熱解階段的最概然機理函數進行了探討。原料基本特性分析結果表明，玉米秸稈經過厭氧發(fā)酵后，揮發(fā)分含量減少19.48%，固定碳含量增加27.87%，半纖維素與纖維素相對含量分別降低了39.94%與30.96%，木質素相對含量增加了109.14%。熱重試驗結果表明，與玉米秸稈相比，發(fā)酵沼渣最大失重速率減小，且殘?zhí)柯瘦^高。對二者熱解動力學分析結果表明，發(fā)酵沼渣的活化能主要分布于91~130kJ/mol之間，低于玉米秸稈原樣；二者機理函數可采用兩階段理論描述，當轉化率小于0.6時可由反應級數n=2機理模型進行描述；當轉化率大于0.6時，玉米秸稈更符合圓柱形對稱三維擴散機理（D4），發(fā)酵沼渣更符合球形對稱三維擴散機理（D3）。本研究為發(fā)酵沼渣熱解制備生物燃料工藝條件優(yōu)化和工業(yè)化應用提供了理論依據。

摘要:根據水產品無水低溫?；钸\輸監(jiān)測需求，設計了可植入式血糖傳感器及信號處理電路，以實時獲取血糖傳感信號，信號經過軟件濾波進行去噪和平滑處理后，構建了血糖變化的時序預測模型；以鱘魚作為實驗對象，對所提出的方法進行了實驗驗證。結果表明：所設計的可植入式血糖傳感器能在鱘魚體內對血糖信號進行穩(wěn)定的采集，傳感器信號經過信號調理電路后輸出擬合程度達到0.9608，電路靈敏度為27.047mV/nA，零點漂移量為722.83mV；所構建的血糖信號自回歸移動平均模型（ARIMR）預測值與真實值之間的平均絕對誤差為-0.014mmol/L，平均相對誤差為-0.117%，預測精度和平滑度較其他模型具有優(yōu)勢。該信號監(jiān)測方法對于提高水產品無水低溫?；钊掏该鞫群妥匪菪?，并推斷水產品生命體及營養(yǎng)物質變化具有重要參考價值。

摘要:白酒中的活性物質影響人的味覺，是感官品評的重要指標之一，庫侖陣列高效液相色譜法能夠檢測白酒中電化學活性物質。建立了我國白酒的HPLC-ECD檢測方法，在最優(yōu)色譜條件下，8通道能采集固態(tài)法白酒中102個信息峰，各物質得到了很好的分離，精密度、穩(wěn)定性高；樣品無需前處理，檢測到的物質無需定性、定量分析，簡便快捷、成本低。使用該方法對固態(tài)法白酒與酒精勾兌白酒進行分析，發(fā)現能夠檢測到白酒中多種活性物質，指紋圖譜信息豐富，兩種白酒譜圖差異明顯。同時，運用聚類分析對檢測數據處理，能實現準確區(qū)分固態(tài)法白酒與酒精勾兌白酒。運用該方法進一步分析不同勾兌比例的固液法白酒，聚類結果與實際相符，白酒樣品被準確分為4類：固態(tài)法白酒體積分數分別為10%、15%、75%和100%。該方法可以有效應用于白酒分類鑒定。

摘要:為了有效去除電子鼻漂移，提出了一種基于空載條件小波包分解的漂移去除方法。對電子鼻空載數據進行小波包分解，獲得小波包分解的逼近系數集；在對其進行離散度分析之后，構建了空載條件下的一種閾值函數。在此閾值函數基礎上，擴展成為樣本（有載）條件下的去漂移閾值函數，進而發(fā)展成有載樣本的漂移剔除方法。為了檢驗該方法的有效性及實用性，將其應用于4種白酒的鑒別中。對4種白酒電子鼻數據按測試時間順序生成訓練集和測試集，線性的Fisher判別分析結果表明，訓練集、測試集數據處理后的鑒別正確率均得到了提高，最低提高值為23.65%。表明此方法能夠提升電子鼻的檢測能力。同時，為了進一步檢驗該漂移去除方法的性能，采用非線性的BP神經網絡進行鑒別分析，結果顯示：訓練集的鑒別正確率從處理前的65.5%提高到處理后的100%，處理后的測試集鑒別正確率也達到了97.5%。這不僅說明了4種白酒的鑒別屬較復雜的非線性分類問題，還充分說明了該漂移去除方法的有效性。

摘要:針對稻谷熱風干燥過程中出現爆腰，而其機理又尚未明確的問題，以圖像法構建稻谷籽粒三維適體網格，TPS法測定導熱系數，逆推法計算水分有效擴散系數，利用COMSOL Multiphysics軟件模擬計算熱風干燥過程中稻谷籽粒內部的溫度和水分分布，并與實驗結果對比。結果表明：三維適體數學模型具有較高的精度，干燥過程中稻谷籽粒干基含水率模擬數據與實驗數據最大誤差低于8%；稻谷籽粒內部溫度和水分分布梯度沿徑向(短軸)比沿軸向（長軸）大，且水分梯度維持時間遠大于溫度梯度；沿籽粒徑向由外表面至中心1/3長度內的水分梯度較徑向其它部分的水分梯度大，與實驗觀察的爆腰由籽粒表面向內擴展相吻合。研究結果為準確預測籽粒內部的干燥應力，揭示稻谷爆腰機理提供了基礎。

摘要:針對國內家禽屠宰凈膛作業(yè)中存在的勞動強度大、工作效率低、作業(yè)環(huán)境差等問題，設計了一種基于機器視覺定位的家禽屠宰凈膛機械手系統(tǒng)。系統(tǒng)由家禽胴體懸掛輸送裝置、雙直角坐標式機械手本體、機器視覺系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)組成。通過視覺系統(tǒng)在線采集家禽胴體和膛口圖像，采用中值濾波和灰度增強對胴體圖像進行預處理，然后用全固定閾值法進行圖像的二值化，設定面積閾值后通過閉運算以及孔洞填充得到分割掉家禽翅膀和腿部的二值圖像，計算二值圖像輪廓，獲取質心坐標；采用最大內接圓法對家禽膛口進行定位，得到膛口中心坐標；坐標變換后將數據傳輸到PLC控制器中，指導機械手完成凈膛工作。試驗結果表明，該系統(tǒng)對家禽外形輪廓質心坐標、膛口中心坐標的重復定位精度分別達到±1.6、±1.52像素，凈膛機械手能夠準確抓取內臟，內臟平均殘留率為7.63%，內臟平均破損率為23%。

摘要:針對目前國內人工包裝生鮮食品勞動強度大、生產效率低等問題，設計了一種負壓式生鮮食品包裝機。該包裝機由橫封裝置、切斷機構、送膜機構和縱封裝置等構成，能夠一次性完成物料的輸送、封膜包裝作業(yè)，可適用多種規(guī)格生鮮食品的包裝。通過FLUENT對后吸風盒流場分析，采用截面參數lA和lB分別為25mm和64mm的直角盒型，并經過試驗確定后吸風盒吸風口靜壓為32Pa。張膜輸送帶通過調整偏心滾筒，保證上部輸送帶和下部輸送帶之間有足夠的壓力。樣機試驗表明：包裝機對于生鮮食品的包裝速度為49.4包/min，包裝率為99.4%，鼓包率為5%，基于負壓式原理的負壓式生鮮食品包裝機達到了生鮮食品包裝作業(yè)要求。

摘要:為了優(yōu)化雞蛋加工生產線吸盤自動上料裝置的結構參數，并確定樣機安裝中關鍵零部件同步位置，對該裝置的核心部分——吸盤擺臂組合機構進行了結構分析和運動仿真。結果表明：由曲柄搖桿、齒輪和同步帶串聯組合的吸盤擺臂組合機構自由度為1、曲柄整周轉動、搖桿往復擺動60°、擺臂往復擺動180°；同步帶角度補償可以保證在擺臂180°擺動中，吸盤組件始終處于水平狀態(tài)，保證雞蛋水平搬運；擺臂末端運動參數(位移、速度、加速度)變化曲線顯示，當搖桿擺動到2個極位146°和206°附近時，擺臂存在一段水平速度為零的垂直上下運動，分別對應曲柄84°~108°和252°~312°，以確保吸蛋和放蛋時吸盤垂直運動；為了保證該裝置同步協(xié)調運動，樣機安裝時必須使曲柄在96°時，搖桿處在146°、擺臂處在174°位置。樣機試驗表明：理論分析和仿真結果與樣機實測值一致性較好。

摘要:為了探討四驅汽車電控分動器的傳動性能，以帶多片式離合器式的電控分動器為研究對象，提出一種基于遺傳PID控制的電控分動器性能預測方法。首先通過分析分動器各部件功耗損失，構建電控分動器傳動特性預測模型；其次探討離合器摩擦副數、摩擦片內外徑、潤滑油粘度等參數對其性能傳遞的影響規(guī)律；最后在電控分動器試驗臺上開展了分動器性能試驗。試驗結果表明，所提性能預測方法能較好地預測行駛過程中電控分動器傳動特性，為后期控制系統(tǒng)設計提供理論依據。

摘要:為了同時實現較高的NOx轉化效率和較低的NH3逃逸量這一矛盾的排放控制需求，基于數據驅動預測控制技術設計了一款urea-SCR系統(tǒng)尿素噴射控制器。數據來自某型號柴油機臺架ETC瞬態(tài)循環(huán)測試試驗，控制器直接由四輸入及兩輸出（預測輸出和約束輸出）耦合激勵再分離得出。基于系統(tǒng)的實際物理特性，在控制問題描述中明確考慮了輸入輸出量的時域約束?？紤]到相對參考無偏的控制需求，預測方程采用增量型。臺架測試表明，激勵工況下，控制器能夠滿足優(yōu)化問題提出的排放控制目標；非激勵瞬態(tài)工況下，對于工況變化不確定性引起的干擾，控制器具有較好的魯棒性。

摘要:以無水乙醇為燃料，運用荷電霧化技術，實驗研究了錐-射流噴霧模式下雙網格燃燒器的燃燒與熱損失特性。結果表明，在當量比Φ為0.85~1.40區(qū)間內燃燒穩(wěn)定，圓形片狀火焰附著于燃燒網格附近，火焰直徑與燃燒器內徑相當。火焰溫度、燃燒效率均隨當量比的增大先上升后下降，在當量比Φ=1時分別達到最大值1197.38K、93.26%。尾氣溫度隨當量比的增大而降低，壁面熱損失隨當量比增大而增加。壁面熱損失與燃料完全燃燒釋放熱量比例為27.25%~33.08%，其中輻射熱損失略高于對流熱損失。燃燒器熱效率在當量比Φ≤1下可達69%。雙網格燃燒器可實現小尺度條件下液體乙醇的良好噴霧、蒸發(fā)與燃燒。

摘要:與旋轉驅動型相比，直線驅動并聯機器人具有更大的工作空間，但存在工作空間求解較復雜、精度不高和優(yōu)化目標不合理的問題。針對上述問題，根據并聯機器人的結構和運動學模型，提出了一種極坐標變步長迭代搜索法求解并聯機器人工作空間，分析各結構參數變化對工作空間的形狀、尺寸、對稱性的影響趨勢。提出一種綜合機器人靈巧度與工作空間利用率的全局混合性能指標，并以此為目標函數建立了結構參數優(yōu)化的數學模型，利用粒子群算法對不同工況下機器人尺寸參數進行優(yōu)化，得到基于機器人操作性能和工作空間利用率的最優(yōu)參數，對不同權重下優(yōu)化得到的參數進行仿真，驗證了目標函數的正確性和有效性。通過激光跟蹤儀測出的實際工作空間與理論工作空間模型進行對比，驗證了工作空間理論模型的正確性，為后續(xù)的尺度綜合研究打下基礎。

摘要:變剛度關節(jié)是一種具有本質柔順性的機器人機構，能夠提高機器人與人交互作用時的安全性。本文設計了一種采用彈簧片的機械式仿生變剛度關節(jié)，利用差動輪系實現關節(jié)位置與剛度的獨立控制。基于彈簧片大撓度變形，在關節(jié)中采用的2種彈簧片末端施力結構對剛度特性的影響進行分析，仿真結果表明，末端施力結構對偏轉時的剛度變化有較大影響。對變剛度關節(jié)樣機的剛度性能進行試驗，試驗結果與仿真結果一致，表明該關節(jié)具有較大的剛度變化范圍，并且2種末端施力結構可以分別滿足持續(xù)高剛度和碰撞安全性的應用要求。

摘要:針對傳統(tǒng)結構分析方法效率過低且難以得到完備結果的現狀，將機器人機構學理論與現代計算機技術相結合，提出了機器人機構拓撲結構的數字建模方法，并給出方位特征集自動生成算法及流程。首先，提出拓撲結構組成要素的數學描述方法以及相應的數據結構，得到機器人拓撲結構的數字模型。然后，在揭示出方位特征集本質內涵的基礎上，利用線性相關性理論制定相應的運算規(guī)則，進而提出方位特征集的自動生成算法和流程。最后，結合具體實例驗證了上述數字建模方法和方位特征集自動生成算法的有效性。

摘要:為了提高個性化定制產品進化效率，提出了一種在相似實例等距布種的基礎上進行等位基因多樣化閾值控制的優(yōu)勢種群產生策略。闡述了個性化定制產品優(yōu)勢種群的特征，認為精英個體應同時具有定制需求宏觀上的相似性和種群基因微觀上的多樣性兩大特征。在產品基因建模的基礎上，采用夾角余弦作為聚類統(tǒng)計量，提取具有相似定制基因組的歷史實例作為優(yōu)勢種群的初始解；基于加權的閔科夫斯基距離，對初始解成員進行等距采樣，形成差異化精英個體候選隊列，以實現種群的均勻布種；采用杰卡德距離度量候選個體承載的基因組與當前初始基因庫兩者間差異度，提出了等位基因閾值矩陣，構建了多樣化等位基因生成算法。給出了產品適應度評價函數，基于評價反饋對優(yōu)勢度低的初始種群進行改進。以橋式起重機為例，對提出的策略進行了驗證。實驗結果表明，該策略能同時兼顧進化效率和進化質量，有助于避免早熟收斂現象的發(fā)生，適合個性化定制產品的進化設計。

摘要:提出了一種柔性機器人用永磁變剛度機構。由于電動機轉矩有限，在不用增加繩索拉力的情況下，通過該機構實現了柔性機器人關節(jié)更強的變剛度能力。該永磁變剛度機構主要由磁彈簧單元和滑輪繩索單元構成。通過虛位移法建立了彈簧磁力和繩索拉力解析模型，通過實驗對永磁體間磁力和繩索上的拉力進行測量，測量結果和模型計算結果基本吻合。其結果表明，永磁體間磁力、繩索拉力和剛度隨永磁體間氣隙減小呈非線性增加，隨永磁體長度和平均半徑的增加而增加，保持三角形結構高不變，繩索拉力和剛度隨著三角形結構底長的增加而增加，減小滑輪半徑，可以進一步增加繩索剛度變化范圍。

摘要:為滿足農業(yè)物聯網實時狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的供電需求，提出了一種腔式壓電氣流發(fā)電機，并從理論和試驗兩方面進行了研究，獲得了激勵參數（激勵距離、氣流壓力）及結構參數（主副腔長度及直徑）對輸出電壓的影響規(guī)律。研究結果表明，其他參數確定時,存在最佳距離d*f、最佳主腔長度l*c及最佳腔蓋孔徑d*r，使發(fā)電機輸出電壓最大，且d*f、l*c、d*r及其所對應的最大電壓均隨氣流壓力增加而增加。此外，氣流壓力較低時存在最佳副腔長度l*r，使輸出電壓最大，且l*r隨氣流壓力增加而減小，所對應的最大電壓隨氣流壓力增加而增加；相反，氣流壓力較高時，輸出電壓隨副腔長度減小而增加，無副腔時輸出電壓最大。故實際測試中可根據氣流壓力確定腔體尺度。試驗測得發(fā)電機最大功率為2.61mW。