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摘要:為解決蘋果機器視覺自動分級時果梗/花萼識別的難題，提出一種基于位置變化的點陣結(jié)構(gòu)光編碼方法，并用于蘋果果梗/花萼的在線檢測。通過分析投射在物體和參考平面上光斑的成像規(guī)律，提出將光斑的位置變化作為編碼基元；在二元域中，利用編碼基元生成M陣列，將其作為近紅外點陣結(jié)構(gòu)光的編碼模式；通過分析匹配后的差值矩陣，識別果梗/花萼的位置。在線實驗結(jié)果表明：該方法可以有效地實現(xiàn)果梗/花萼的在線識別，在滿足實時性要求前提下，平均識別正確率可達到93.17%。

摘要:為解決自主移動農(nóng)業(yè)機器人在復(fù)雜工作環(huán)境進行視覺導(dǎo)航的場景識別，根據(jù)what-where雙通道理論建立了場景感知模型以及場景表示模型，提出了一種基于概率框架的場景仿生識別方法。基于對比度假設(shè)和中心假設(shè)計算顯著圖并建立能量函數(shù)對該顯著圖進行優(yōu)化；利用專家網(wǎng)絡(luò)分析視覺注意焦點的內(nèi)容作為what信息，以視覺注意焦點轉(zhuǎn)移形成的掃視序列作為where信息；根據(jù)動作識別規(guī)則，利用what信息和where信息建立可觀測的馬爾可夫鏈模型實現(xiàn)場景識別。移動機器人場景識別過程與人的識別過程相似，實驗證明所提方法對室內(nèi)場景識別性能良好，準(zhǔn)確率平均達87.3%。

摘要:為了實現(xiàn)小麥生長過程中的實時變量追肥，研究了光譜數(shù)據(jù)處理策略及目標(biāo)追肥量的計算模型，開發(fā)了基于近地光譜探測技術(shù)的實時變量追肥專家決策系統(tǒng)，結(jié)合小麥冠層歸一化植被指數(shù)(NDVI)、追肥機實際行進速度和肥料反饋量，雙通道獨立控制施肥機構(gòu)的轉(zhuǎn)速和開度，從而實時調(diào)整追肥量，實現(xiàn)精準(zhǔn)變量追肥。試驗結(jié)果表明，專家決策系統(tǒng)的控制精度達到90%以上，可以滿足精準(zhǔn)追肥的要求；拔節(jié)期，變量追肥比定量均勻施肥增施氮肥28kg/hm2左右；變量施肥有利于改善小麥群體結(jié)構(gòu)，降低產(chǎn)量差異性。

摘要:設(shè)計了一種穴盤育苗移栽機兩指四針鉗夾式夾缽取苗末端執(zhí)行器。利用2根氣缸機械手指伸出4根夾取針插入苗缽，氣缸機械手指閉合夾取針捏緊苗缽來取苗，利用兩根氣缸機械手指撐開放松夾持苗缽，4根夾取針回縮脫離苗缽來放苗。根據(jù)穴盤苗自動取苗力學(xué)要求，進行了基于穴盤苗物理力學(xué)特性的夾取力設(shè)計。試制末端執(zhí)行器，進行夾缽取苗效能測試。在40mm/s提取速度下，各試驗因素的夾缽脫盤力無顯著性差異。取苗效能的正交試驗分析發(fā)現(xiàn)，苗缽含水率水平高度顯著影響根土破壞，入缽角度、深度以及根系等試驗因素沒有統(tǒng)計學(xué)顯著性影響。當(dāng)夾取針入缽角為11°，入缽深度為32mm，苗數(shù)為4株，含水率為55%~60%時，所設(shè)計的取苗末端執(zhí)行器對苗缽的夾取作用達到最小根土破壞程度。

摘要:為提高田間育秧播種機的播種合格率和播種穩(wěn)定均勻性，設(shè)計了一種適用于南方水稻田間育秧的精密播種機。在深入分析螺旋勺輪式播種器的播種原理，以及播種器行走控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用正交試驗方法，研究了螺旋勺輪的凹槽深度、螺旋升角、播種器行走速度對播種合格率和空穴率的影響規(guī)律，得出雜交稻播種合格率和空穴率影響因素的最佳參數(shù)組合：凹槽深度h為3mm、螺旋升角α為81.73°、播種器行走速度v為0.35m/s。試驗表明，采用閉環(huán)控制系統(tǒng)后的播種機播種雜交稻2～6粒/格合格率由87.14%提升到93.21%，常規(guī)稻3～8粒/格的播種合格率為92.14%，播種性能滿足常規(guī)稻和雜交稻精密播種育秧的技術(shù)要求。

摘要:設(shè)計了一種能適應(yīng)大株距栽植的行星輪系蔬菜缽苗栽植機構(gòu)，通過該機構(gòu)栽植嘴能將蔬菜缽苗植入土中。構(gòu)建了一種新型的非圓齒輪傳動比函數(shù)，建立了機構(gòu)的運動學(xué)模型，推導(dǎo)了栽植嘴尖點的（角）位移、（角）速度方程。基于Visual Basic開發(fā)了計算機輔助分析與優(yōu)化軟件，分析了非圓齒輪中心距a、角位移系數(shù)k1和k2、行星架初始安裝角φ0、栽植嘴初始安裝角α0、中間齒輪初始安裝角γ0以及栽植嘴頂端到行星輪中心的距離S等重要參數(shù)對栽植軌跡的影響，通過人機交互方式優(yōu)化出一組能夠滿足蔬菜缽苗栽植工作要求的機構(gòu)參數(shù)(a=53mm、k1=0.23、k2=0.03、φ0=-58°、α0=-144°、γ0=144°、S=175mm)。根據(jù)優(yōu)化所得參數(shù)建立栽植機構(gòu)的三維模型并進行仿真分析，同時制作了栽植機構(gòu)的樣機進行田間植苗試驗。試驗了栽植嘴在不同時刻開啟和閉合對西蘭花缽苗栽植時直立度和成功率的影響，得出栽植嘴在其運動軌跡最低點上方10mm處張開為最佳開啟位置，缽苗直立度優(yōu)良率達85%，栽植效率可達100株/(min·行)，栽植株距達到450mm，證明該機構(gòu)適用于蔬菜缽苗的大株距栽植。

摘要:旋轉(zhuǎn)式水稻缽苗移栽機構(gòu)移栽臂是移栽作業(yè)的執(zhí)行部件，控制取秧和推秧動作，直接影響移栽機構(gòu)取秧和推秧的成功率。針對原水稻缽苗移栽機構(gòu)存在取秧時間長、成功率偏低，無推秧裝置、推秧效果差等主要問題，對其移栽臂結(jié)構(gòu)進行改進設(shè)計，優(yōu)化凸輪機構(gòu)，減小凸輪推程運動角，增加推秧裝置。建立機構(gòu)虛擬樣機，研制機構(gòu)物理樣機，開展機構(gòu)虛擬運動仿真和高速攝像運動試驗。比較虛擬仿真和高速攝像試驗移栽機構(gòu)夾取秧苗時間的縮短情況，結(jié)果基本一致，表明移栽臂的改進設(shè)計是正確和合理的。開展安裝不同凸輪機構(gòu)和有無推秧裝置的移栽機構(gòu)的取秧試驗，改進后的機構(gòu)取秧成功率和推秧成功率分別為94.3%和98.6%，遠高于改進前的82.9%和88.6%，表明改進后的機構(gòu)能夠更好地滿足水稻缽苗移栽工作要求，且具有很好的工作性能。

摘要:變量施肥技術(shù)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的重要組成部分，依據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求設(shè)計了與輪式拖拉機配套的SYJ-2型三點懸掛式液肥變量施肥機。以單片機作為核心處理器，以電磁比例調(diào)節(jié)閥為執(zhí)行部件，設(shè)計編寫了液肥變量控制系統(tǒng)以及與硬件配套的上位機軟件，用于采集數(shù)據(jù)與發(fā)送命令；關(guān)鍵部件內(nèi)腔式旋轉(zhuǎn)扎穴機構(gòu)采用5個全等橢圓齒輪傳動，液肥在內(nèi)腔流動，在減少外部連接軟管的同時，防止了管路纏繞；液肥分配器的功能是適時開啟和關(guān)閉，實現(xiàn)液肥的不連續(xù)射出，進而完成穴施作業(yè)；同時對內(nèi)腔式旋轉(zhuǎn)扎穴機構(gòu)和液肥分配器進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計。田間試驗結(jié)果表明，施肥深度為地表12~15cm，施肥精度為99.1%，滿足液態(tài)變量施肥作業(yè)要求。

摘要:為了實現(xiàn)中藥材虎杖根系機械化脫土,設(shè)計了一種由擊打輥、翻拋輥和柵板等組成的脫土裝置。通過試驗確定了輥指長度為40mm，運用速度矢量投影定理確定了翻拋輥指布置的螺旋升角范圍為60.5°~78.4°，應(yīng)用Matlab軟件采用描點擬合作圖法得到擊打輥與翻拋輥軸心的水平距離與物料尺寸呈冪函數(shù)關(guān)系，并確定了此距離范圍為180~275mm。性能試驗表明，通過物料的隨機振動、自身翻轉(zhuǎn)、交替擊打、逐層脫土等綜合作用，裝置的工作性能得到了明顯提高。當(dāng)擊打輥轉(zhuǎn)速為500r/min、翻拋輥轉(zhuǎn)速為240r/min、兩輥軸水平距離為230mm時，脫凈率為91.2%，生產(chǎn)率為1.35t/h，滿足虎杖根系藥用生產(chǎn)要求。

摘要:為了克服傳統(tǒng)直線式土槽試驗臺的缺點，提出了旋轉(zhuǎn)式圓形土槽試驗臺的總體設(shè)計方案；為補償大尺寸圓形土槽加工、裝配誤差和方便后續(xù)配合農(nóng)業(yè)機械的模擬田間試驗，設(shè)計了輪胎摩擦驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)式圓形土槽試驗臺的初始安裝位置機械式調(diào)整裝置，并計算了土槽不圓度補償能力；設(shè)計了土槽試驗臺控制系統(tǒng)，建立以PLC為主控、伺服電機為執(zhí)行機構(gòu)的閉環(huán)系統(tǒng)，使得該土槽具有平穩(wěn)的運行速度；經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)該試驗臺能夠補償土槽的不圓度，可以在0~3.8r/min轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，最大速度波動標(biāo)準(zhǔn)差為0.038r/min，從啟動到進入平穩(wěn)運行所需最長時間為9.8s；配合栽植機構(gòu)進行移栽試驗，株距變異系數(shù)為4.46%，均勻性好，能夠滿足移栽農(nóng)藝要求。

摘要:為了提高卷盤式噴灌機桁架式噴灑車爬坡和抗傾覆能力，克服噴灑車試驗周期長、成本高、試驗優(yōu)化能力受限制的缺點，采用虛擬樣機軟件ADAMS建立JP75型噴灌機桁架式噴灑車的動力學(xué)參數(shù)化仿真模型，對噴灑車的縱向、橫向抗傾覆性以及爬坡能力進行了仿真。分析了不同坡度角工況下影響桁架式噴灑車爬坡和抗傾覆能力的幾種關(guān)鍵因素，采用二分法控制仿真坡度角的變化，對各因素的影響程度進行了仿真試驗研究，提高了仿真速度。通過對影響爬坡和傾覆性能較大的地面粘附系數(shù)、質(zhì)心高度、輪距等關(guān)鍵因素進行優(yōu)化，使臨界爬坡角比現(xiàn)有噴灑車提高了21.48%。優(yōu)化后新機型的試驗運行結(jié)果表明，在同樣坡度工況下新機型傾覆次數(shù)明顯減少，能夠達到的最大爬坡角得到提高，仿真優(yōu)化取得明顯效果。

摘要:針對常規(guī)噴霧方式農(nóng)藥利用率低、流失嚴重的問題，開展風(fēng)幕式氣流輔助噴霧技術(shù)研究。通過3WQ-3000〖JP2〗型牽引式風(fēng)幕噴桿噴霧機在玉米小喇叭口期進行的田間試驗，確定施藥作業(yè)中常用的4種型號（ST110-02、ST110-04、ST110-05、〖JP〗ST110-06）扇形霧噴頭在0.4MPa噴霧壓力下，進行風(fēng)幕對農(nóng)藥利用率、霧滴覆蓋率和流失率的影響試驗。試驗結(jié)果表明，霧滴在玉米冠層上部的沉積量較大、下部較小；風(fēng)幕能夠增強霧滴的穿透性，增加噴霧藥液的沉積量，使霧滴在植株各冠層的沉積分布更加均勻；風(fēng)幕輔助氣流對體積中徑小霧滴影響明顯，ST110-02噴頭在使用風(fēng)幕時比沒有使用風(fēng)幕農(nóng)藥利用率提高了83%；ST110-06號噴頭在有風(fēng)幕時農(nóng)藥利用率為41.93%，為各試驗工況最高；使用風(fēng)幕時農(nóng)藥在地面流失率比無風(fēng)幕有所增加，ST110-02號噴頭在未使用風(fēng)幕時藥液在地面的流失率為13.05%，是各試驗工況最小值；與三輪車載式噴桿噴霧機相比，風(fēng)幕式噴霧機施藥霧滴覆蓋率和穿透性明顯升高，農(nóng)藥利用率平均提高了144.17%，霧滴在地面的流失率平均降低了14.46%。

摘要:采用自計雨量筒、視頻雨滴譜儀(2DVD)測得不同工作壓力下Nelson D3000型藍色噴盤、噴嘴直徑4.76mm噴頭的噴灑水量、噴灌水滴落地速度及粒徑等指標(biāo)，研究了不同壓力下該噴頭的水量、能量分布及其擴散規(guī)律，建立了不同工況下水量峰值、能量峰值與工作壓力及噴灌高度的回歸關(guān)系式。結(jié)果表明：增大噴頭工作壓力、升高噴頭安裝高度均有利于水量及能量的擴散；噴頭的安裝高度過低會導(dǎo)致較高的水量峰值和能量峰值，易產(chǎn)生地表徑流，0.5m高度水量峰值變化范圍為166.4~196.4mm/h，能量峰值變化范圍為0.607~0.821W/m2。噴頭水量峰值和能量峰值的計算式可為確定噴灌系統(tǒng)工作壓力和噴頭安裝高度提供參考依據(jù)，避免因水量峰值和能量峰值過大而產(chǎn)生地表徑流。

摘要:為了提高谷物聯(lián)合收獲機自動測產(chǎn)系統(tǒng)的測產(chǎn)精度，在研究了谷物聯(lián)合收獲機田間工作狀態(tài)和升運器速度變異的基礎(chǔ)上，通過分析谷物的運動學(xué)原理及其對沖量傳感器作用的力學(xué)原理，建立了電壓/升運器速度產(chǎn)量模型。為進一步消除收獲機作業(yè)時的噪聲干擾，在測產(chǎn)原始數(shù)據(jù)預(yù)處理時，先采用回歸差分法降低振動噪聲，然后采用雙閾值濾波以及閾值取代法、前值取代法2種插值方法以消除差分電壓中的奇異值，結(jié)果顯示前值取代法效果較佳。此外，還提出了升運器速度歸一化方法和沖量電壓標(biāo)準(zhǔn)化方法以消除量綱影響并簡化計算。田間測產(chǎn)試驗結(jié)果表明，提出的電壓/升運器速度模型比傳統(tǒng)的質(zhì)量-電壓模型更能準(zhǔn)確表征谷物運動實際情況，測產(chǎn)精度高，驗證均方根誤差為2.03%。

摘要:為解決玉米種子脫粒過程中籽粒損傷嚴重的問題，根據(jù)雞喙優(yōu)良的切入籽粒間隙無損傷離散大片籽粒的能力，以及裸手差速低損傷脫粒的特性，設(shè)計了新型玉米種子仿生脫粒機，主要包括離散輥、脫粒輥、差速輥等。并對仿生脫粒機與TY-4.5型玉米脫粒機進行對比試驗，結(jié)果顯示：對鄭單958玉米果穗，仿生脫粒機未脫凈率為0.30%，破損率為0.31%，且玉米芯完整無破損；TY-4.5型脫粒機未脫凈率為0.29%，破損率為0.90%，玉米芯破損嚴重。對先玉335玉米果穗，仿生脫粒機未脫凈率為0.05%，破損率為0.35%，玉米芯完整無破損；TY-4.5型脫粒機未脫凈率為0.09%，破損率為0.95%，玉米芯破損嚴重。在兩機未脫凈率相近情況下，玉米仿生脫粒機籽粒破損率較TY-4.5型脫粒機明顯偏低，玉米芯無破損，含雜少，可用于種子玉米果穗脫粒。

摘要:為提高應(yīng)用于丘陵山區(qū)作業(yè)的微型稻麥聯(lián)合收割機作業(yè)質(zhì)量，設(shè)計了氣流式清選裝置。通過設(shè)計計算確定了氣流式清選裝置主要工作部件（清選筒、吸風(fēng)管、吸風(fēng)機）的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)，對清選筒進行了三維實體模型氣流流場仿真分析。結(jié)果表明，清選裝置結(jié)構(gòu)、氣流風(fēng)速分布符合設(shè)計要求，清選分離效果好。經(jīng)水稻收獲田間對比試驗表明：裝有氣流式清選裝置的微型聯(lián)合收獲機具有結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)移方便等原機特點；清選筒氣流流場的風(fēng)壓風(fēng)速分布滿足設(shè)計要求；與沒有清選裝置的微型聯(lián)合收獲機相比，總損失率從3.8%下降到2.34%，破碎率從1.5%下降到1.4%，含雜率從7.2%下降到1.2%，分別下降了38.42%、8.33%和83.33%，達到了國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 5117—2006的要求，其中含雜率下降尤為顯著。

摘要:為了揭示設(shè)計的轉(zhuǎn)輪式全混合日糧混合機的混合機理，將其混合室在空間上平均劃分為4個區(qū)，并結(jié)合高速攝像(1200幀/s，4G) 技術(shù)對其混合過程進行深入細致的研究，得出了其混合過程主要是剪切混合、對流混合和擴散混合交替進行的過程，且在混合過程中伴有物料的滑移運動、瀑布運動和渦流運動，并得出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、混合葉板角度、混合時間和充滿系數(shù)4個因素對混合質(zhì)量影響較大，依據(jù)變異系數(shù)評價指標(biāo)對上述因素進行了試驗研究，確定其參數(shù)取值范圍為：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速29～31r/min，混合葉板角度16°～26°，混合時間10～12min，充滿系數(shù)48%～53%，在此范圍內(nèi)變異系數(shù)小于10%。

摘要:為提高青貯飼料的打捆作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量，在現(xiàn)有青貯飼料打捆技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種用于青貯作業(yè)，由喂料預(yù)壓機構(gòu)、對數(shù)螺線式二次壓捆機構(gòu)組成的對數(shù)螺線式圓草捆成捆裝置。對不同含水率的玉米秸稈進行了不同壓力角的試驗，試驗結(jié)果表明：取壓力角小于20°的對數(shù)螺線式喂料壓捆過程，解決了圓形內(nèi)腔的成捆室在喂入粗大、濕潤、堅硬物料時的堵塞問題；對含水率為50%~70％的玉米秸稈，裝置壓力角α值取15°時，喂入速度和壓捆速度匹配較好；裝置對高含水率的玉米秸稈具有較好的適應(yīng)性。

摘要:為解決山地丘陵地區(qū)苜蓿收獲難題，對集成了滑掌、浮動彈簧、連桿臂和提升液壓缸的小型自走式割草機聯(lián)合仿形裝置進行了理論分析。建立仿形裝置虛擬樣機模型，利用模型進行四因素三水平正交試驗，通過回歸分析和規(guī)劃求解對最優(yōu)參數(shù)組合進行預(yù)測，得出在山區(qū)地勢較惡劣的起伏路面上工作時，仿形裝置最佳設(shè)計和工作參數(shù)為：滑掌長度188mm，割臺傾角4.06°，拉力重力比0.85，前進速度2m/s。利用優(yōu)化試制后的割草機進行田間試驗，驗證了仿真試驗和回歸預(yù)測模型的有效性。與優(yōu)化前的樣機相比，在同等條件下，割茬高度降低了7%，工作速度提高了75%。

摘要:應(yīng)用數(shù)量生態(tài)學(xué)中的空間點格局分析方法（g(r)函數(shù)），經(jīng)Monte-Carlo隨機模擬檢驗，對三峽庫區(qū)紫色砂巖區(qū)農(nóng)地（垂直土層深度10~50cm）不同影響半徑土壤優(yōu)先路徑水平分布特征、以及與生物活動的空間關(guān)聯(lián)性進行分析。結(jié)果表明：同一影響半徑的優(yōu)先路徑隨土層深度的增加，數(shù)量逐漸減少，同一土層隨影響半徑的增加優(yōu)先路徑的數(shù)量逐漸減少；同一土層，較小影響半徑優(yōu)先路徑僅在小尺度（0~20mm）上呈聚集分布，但隨影響半徑和尺度的增加，聚集分布狀態(tài)逐漸明顯；不同影響半徑的優(yōu)先路徑隨土層深度的增加，也逐漸表現(xiàn)為聚集分布格局，較大影響半徑優(yōu)先路徑聚集分布狀態(tài)顯著大于較小影響半徑的優(yōu)先路徑；優(yōu)先路徑的分布與形成，不僅受到土壤自身膨脹、干縮等因素影響，而且與生物活動的空間關(guān)聯(lián)性呈正相關(guān)關(guān)系，對大影響半徑（R≥1.0mm）的優(yōu)先路徑影響較大。空間點格局分析法相比CT掃描、土壤水分穿透曲線等測定土壤優(yōu)先路徑的方法更簡單易行，所得結(jié)果相一致。這種方法能從形態(tài)學(xué)角度來量化分析土壤優(yōu)先路徑的分布特征，更好地揭示其潛在形成過程。

摘要:利用可見-近紅外光譜(VNIR)檢測土壤磷(P)和鉀(K)含量存在精度不高的問題。為消除土壤質(zhì)地、類型、顏色、顆粒大小、形狀、密度等對光譜精度的影響，利用VNIR檢測土壤P和K，采用直接正交信號校正(DOSC)光譜預(yù)處理降低干擾的方法，對美國密蘇里州8種類型土壤共1582個土壤樣品、在350~2500nm波段內(nèi)進行VNIR光譜掃描，對光譜進行吸光度、均值歸一化、5點均值濾波平滑處理后,分別用DOSC處理和未處理數(shù)據(jù)建立偏最小二乘回歸(PLSR)分析模型對P和K進行預(yù)測。實驗結(jié)果表明，DOSC處理后得到的模型預(yù)測精度顯著提高，其預(yù)測均方根誤差（RMSEP）降低21.50%（P）、26.93%(P(0,27))、24.64%（K）和27.67%(K(0,192)),預(yù)測決定系數(shù)（R2）提高85.76%（P）、108.31%（P(0,27)）、59.38%（K）和87.01%（K(0,192）)，相對分析誤差（RPD）提高27.37%(P)、36.90%（P(0,27)）、32.75%（K）和38.29%（K(0,192））。用DOSC算法在多類型土壤的P和K的VNIR測定中，能消除由于土壤質(zhì)地、類型等引起的噪聲信息，提高模型預(yù)測精度，為多類型土壤P和K的VNIR測定提供了一種光譜預(yù)處理方法。

摘要:為揭示膜下滴灌棉田主根區(qū)土壤鹽分的時間變異特性，基于2013—2014年田間實測數(shù)據(jù)，采用變異系數(shù)、平均相對偏差和標(biāo)準(zhǔn)差等方法研究了不同土層土壤鹽分的時間穩(wěn)定性，并進一步確定了可以反映各土層土壤平均含鹽量的代表性測點。結(jié)果表明，研究區(qū)域0~40cm土層土壤鹽分隨時間序列的變異性只有少數(shù)幾個測點屬于強變異，其余均屬于中等變異；在棉花主根層（40cm）內(nèi)，土壤鹽分的時間穩(wěn)定性隨土層深度增加呈現(xiàn)先增強后略微減弱趨勢，在30cm土層深度穩(wěn)定性最強，平均相對偏差浮動范圍最小、且其平均標(biāo)準(zhǔn)差最小；反映各土層平均含鹽量的代表測點分布較為集中，可選取代表地塊對區(qū)域土壤含鹽量進行估算（決定系數(shù)R2為0.7912~0.9171）。棉田主根層土壤鹽分時間穩(wěn)定性研究有利于指導(dǎo)田間灌溉；選取少量且具有代表性的測點可為區(qū)域合理布設(shè)土壤鹽分監(jiān)測點提供理論依據(jù)。

摘要:為研究季節(jié)性凍土區(qū)在積雪覆蓋條件下，土壤溫度變化趨勢及氣象因素對土壤熱狀況的影響，以野外實測試驗數(shù)據(jù)（2013年11月8日—2014年4月28日）為基礎(chǔ)，分析裸地、自然降雪、積雪壓實和積雪加厚覆蓋條件下5、10、20、40、60、100、140cm深度土壤溫度變化特征，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析的方法篩選出影響土壤熱狀況的主要氣象因素，進而統(tǒng)計土壤溫度與氣象因素之間的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明：積雪的存在阻礙了環(huán)境與土壤之間的能量交換，引起土壤溫度和土壤凍融過程的差異；隨著積雪覆蓋深度的增加，土壤的凍融日期會出現(xiàn)延遲現(xiàn)象，土壤溫度相對穩(wěn)定在較高水平，并且地、氣之間溫差增大；凍融過程中土壤溫度變化的主要影響因素為環(huán)境溫度，積雪覆蓋使得氣象因素與土壤溫度的關(guān)聯(lián)度減弱。

摘要:細溝的形態(tài)特征研究可揭示坡面侵蝕發(fā)生機理，且細溝形態(tài)對坡面徑流和侵蝕有重要影響；而現(xiàn)有研究僅用細溝密度和細溝寬深比等指標(biāo)來表征細溝形態(tài)，不能全面準(zhǔn)確地反映細溝的形態(tài)特征。為此基于模擬降雨試驗，研究降雨強度和坡度對黃土坡面細溝侵蝕和細溝形態(tài)特征的綜合影響。試驗處理包括3種黃土高原有代表性的侵蝕性降雨（50、75、100mm/h）和3個細溝侵蝕發(fā)生最常見的坡度（10°、15°、20°）。試驗結(jié)果表明，坡面侵蝕速率和細溝侵蝕速率均隨著降雨強度和坡度的增加呈冪函數(shù)增加。試驗條件下，細溝傾斜度介于16°~20°之間，隨著降雨強度的增加而增大，隨著坡度的增加而減小；細溝密度、細溝割裂度和細溝復(fù)雜度分別為0.74~1.95m/m2、0.08~0.17和1.09~1.38，三者皆隨降雨強度和坡度的增加而增大；細溝寬深比為1.93~2.35，隨著降雨強度和坡度的增加而減小。通過相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，細溝割裂度是評價細溝侵蝕和細溝形態(tài)的最優(yōu)指標(biāo)；研究降雨強度對細溝形態(tài)的影響時，建議優(yōu)先選用細溝割裂度、細溝復(fù)雜度和細溝傾斜度指標(biāo)；分析坡度對細溝形態(tài)的影響時，除選取細溝割裂度外，建議優(yōu)先選用細溝密度和細溝寬深比指標(biāo)。細溝橫斷面主要呈“V形”，隨著降雨強度和坡度的增加，徑流紊動性增強，細溝橫斷面變化趨于不規(guī)則，說明細溝橫斷面變化可以反映徑流的變化特征，從而揭示細溝侵蝕發(fā)生機理。

摘要:為了研究山地成年棗樹的蒸騰特征以及不同種植年限棗樹蒸騰耗水的差異性，運用TDP液流監(jiān)測系統(tǒng)對山地棗樹的蒸騰進行了連續(xù)3年的動態(tài)監(jiān)測。通過分析發(fā)現(xiàn)：棗樹蒸騰日內(nèi)變化呈單峰變化趨勢，而且隨著生育期變化呈窄峰-寬峰-窄峰變化。水汽壓虧缺(VPD)和光合有效輻射量(PAR)對棗樹的蒸騰存在明顯的時滯現(xiàn)象和閾值特征，蒸騰對VPD和PAR響應(yīng)的上限閾值分別為3.5kPa和1000~1200μmol/(m2·s)。棗樹全生育期逐日蒸騰呈現(xiàn)明顯的單峰現(xiàn)象，夜間蒸騰約占全日蒸騰的5%~33%。2012—2014年不同樹齡棗樹蒸騰量由小到大依次為3a、5a、12a，不同樹齡棗樹蒸騰耗水之間存在極顯著的差異性（p>0.01），而且年際之間的蒸騰波動變化規(guī)律不同。由于采取了樹體修剪調(diào)控措施，12a生成年棗樹年際之間蒸騰差異并不顯著（p＞0.05），各年耗水量基本穩(wěn)定在293~334mm之間。由此可見，通過控制樹體規(guī)模可以調(diào)控樹體的水分消耗。

摘要:依據(jù)Freeze和Harlan的水文模型藍圖思想改進TOPMODEL，在模型構(gòu)建過程中利用格子玻爾茲曼法（LBM）建立匯流過程的數(shù)值模型，采用達西公式數(shù)值模型求解飽和區(qū)土壤水運動方程，運用LBM法五速模型求解非飽和區(qū)理查茲運動方程，進而構(gòu)建基于柵格的分布式LBMGTOPMODEL。模型的產(chǎn)流方法融合了蓄滿產(chǎn)流理論和超滲產(chǎn)流理論，考慮了土壤水分剖面、土壤各向異性和地形坡度等對流域產(chǎn)流的影響；模型的匯流方法利用地貌水文學(xué)理論，尋求水文過程與流域地形地貌的相互作用及定量關(guān)系，此模型在匯流過程中將地貌因素與水動力擴散相結(jié)合以描述坡面水流運動，解決了坡面水流的流量分配問題。以中湯流域為對象進行水文模擬應(yīng)用研究，驗證得到確定性系數(shù)在0.547~0.883之間，平均值為0.725，結(jié)果良好，說明模型較為可靠。

摘要:總結(jié)分析了沼氣工程相關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀和技術(shù)需求，并對其未來發(fā)展進行了展望。我國的原料收貯和預(yù)處理技術(shù)亟待升級，仍需大量的科研投入以研發(fā)關(guān)鍵的核心技術(shù)裝備。實現(xiàn)沼氣工程運行情況的有效監(jiān)測和及時預(yù)警，以及開發(fā)合適的微量元素添加劑和功能微生物菌劑對推動我國沼氣工程的高效穩(wěn)定運行具有重要意義。試驗并研發(fā)新型膜材料和對常規(guī)材料的共混與改性處理是提高沼氣膜分離提純能力的主要手段。沼液的資源化利用技術(shù)是擺脫沼氣工程可持續(xù)發(fā)展瓶頸的關(guān)鍵。結(jié)合沼氣工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，充分論證技術(shù)瓶頸，合理配置科技資源，加大科技攻關(guān)投入，實現(xiàn)自主化技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化工程設(shè)計、工廠化裝備制造、模塊化安裝建設(shè)以及專業(yè)化安裝調(diào)試等標(biāo)準(zhǔn)化集成，同時創(chuàng)新沼氣工程技術(shù)的應(yīng)用模式能更好地推動沼氣工程技術(shù)的發(fā)展。

摘要:從連續(xù)流產(chǎn)氫的目標(biāo)出發(fā)，采用在高導(dǎo)光性載體表面刻制微槽的方法，構(gòu)造了具有高比表面積的微槽透光板式光生物制氫反應(yīng)器，完成了光合細菌的快速成膜并實現(xiàn)細胞固定化。用Box-Behnken的響應(yīng)曲面分析方法，對影響微槽透光板式光生物制氫反應(yīng)器連續(xù)流產(chǎn)氫性能的相關(guān)底物操作參數(shù)進行了3因素3水平的實驗。結(jié)果表明，對反應(yīng)器產(chǎn)氫速率的單因素影響顯著順序依次為水力停留時間、初始pH值和初始底物濃度。對反應(yīng)器產(chǎn)氫速率具有顯著交互作用的影響因素是初始底物濃度和初始pH值。當(dāng)初始底物濃度、水力停留時間和初始pH值分別為54.3mmol/L、21.5h和7.1時，微槽透光板式光生物制氫反應(yīng)器的產(chǎn)氫速率達到最大值2242mmol/(L·h)。

摘要:針對影響牛肉品質(zhì)的主要指標(biāo)，開發(fā)了基于可見/近紅外光譜技術(shù)的牛肉含水率品質(zhì)快速檢測系統(tǒng)。闡述了該系統(tǒng)的工作原理、工作過程、硬件組成及軟件系統(tǒng)功能。系統(tǒng)的核心是波段分別為400~960nm和900~2600nm的光譜儀，結(jié)合控制器、光纖等輔助裝置構(gòu)成了檢測系統(tǒng)的硬件部分。基于VC++語言開發(fā)了Windows環(huán)境下的光譜信息采集和處理的快速無損檢測軟件。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對牛肉光譜數(shù)據(jù)的采集、處理、樣品品質(zhì)的快速預(yù)測和結(jié)果顯示。該系統(tǒng)在實驗室采集了57個牛肉背最長肌的光譜，分別對可見、近紅外和全波段的光譜數(shù)據(jù)建模，分析顯示全波段預(yù)測模型能夠更好地預(yù)測牛肉的含水率，其校正相關(guān)系數(shù)RC和預(yù)測相關(guān)系數(shù)RP分別為0.96和0.88。然后將預(yù)測模型固化于在線檢測硬件系統(tǒng)中，在牛肉分割線上采集84個樣品進行實驗驗證，檢測正確率為92.8%。含水率結(jié)果表明，該快速檢測裝置檢測含水率的精度較高，可靠性較好，可用于牛肉屠宰分割線對含水率品質(zhì)參數(shù)的快速無損檢測。

摘要:針對滲油醋膠囊具有與合格醋膠囊相似顏色，難以用肉眼或者計算機視覺進行快速檢測的問題，利用高光譜圖像信息對化學(xué)成分的敏感性，采用高光譜圖像技術(shù)捕捉滲油醋膠囊在430~960nm波段下的特征信息，結(jié)合線性判別分析（LDA）、K最近鄰判別法（KNN）建立滲油醋膠囊的判別模型。在K值為3、主成分因子數(shù)為2時，KNN模型對應(yīng)的校正集識別率和預(yù)測集識別率分別達到100%。研究表明，高光譜圖像技術(shù)可以有效表征滲油醋膠囊表面外滲成分的光譜特征，實現(xiàn)對滲油醋膠囊的快速檢測。

摘要:提出了一種基于高光譜與電子鼻融合的水果機械損傷識別方法。分別采用高光譜儀與電子鼻對無損傷、輕度機械損傷和重度機械損傷的番石榴進行采樣，提取特征信息后，運用主成分分析（PCA）、線性判別分析（LDA）、歐氏距離分析（ED）和模糊C均值聚類（FCM）對高光譜儀、電子鼻以及高光譜與電子鼻融合3種識別方法的識別效果進行了對比。PCA和LDA的分析結(jié)果表明，高光譜與電子鼻識別番石榴機械損傷是可行的，但單獨采用這兩種識別方法均無法對番石榴機械損傷程度進行分級。采用高光譜與電子鼻融合方法，結(jié)合LDA分析可以較好地識別番石榴機械損傷程度，比單一識別方法具有更好的識別效果。此外，LDA比PCA對番石榴機械損傷識別效果更佳。根據(jù)PCA、LDA和ED分析結(jié)果可以推測多源信息融合的分類識別方法既可獲取更多的樣本信息，提高相同樣本之間的聚類性，又可較多地保持單一分類識別方法得到的不同樣本之間的最大距離。根據(jù)FCM分析結(jié)果，高光譜識別、電子鼻識別和高光譜與電子鼻融合識別3種方法對番石榴機械損傷識別的正確率分別為89.74%、82.05%和97.44%，驗證了多源信息融合方法對提高水果機械損傷識別效果的可行性。

摘要:采用高光譜成像技術(shù)（450~1000nm）對壺瓶棗的5種自然損傷（縮果病、裂紋、蟲害、黑斑病、鳥啄傷）進行識別研究。利用高光譜成像系統(tǒng)采集了5種自然損傷及完好棗一共663個壺瓶棗樣本的高光譜圖像，并提取相應(yīng)的感興趣區(qū)域（ROI），得到了樣本的光譜數(shù)據(jù)。應(yīng)用偏最小二乘回歸（PLSR）、連續(xù)投影算法（SPA）從全波段中分別提取了9條、10條特征波長，利用Kennard-Stone算法將各類樣本按照3∶1的比例隨機分成訓(xùn)練集（500個）和測試集（163個），并對其建立最小二乘支持向量機（LS-SVM）判別模型，結(jié)果表明使用SPA-LS-SVM建立的壺瓶棗自然損傷模型的整體判別正確識別率為93.2%。運用主成分分析（PCA）對由SPA提取出的10條特征波長（535、595、657、672、685、749、826、898、964、999nm）所對應(yīng)的單波段圖像進行數(shù)據(jù)壓縮，分別采用Sobel算子、區(qū)域生長算法Regiongrow并結(jié)合主成分圖像識別出163個壺瓶棗樣本的邊緣與自然損傷特征區(qū)域，得出平均正確識別率達到90.8%。研究結(jié)果表明：采用高光譜成像技術(shù)可以對壺瓶棗的自然損傷進行光譜判別和圖像識別。

摘要:針對類球形水果表面曲率變化引起高光譜圖像光響應(yīng)強度差異較大，難以有效預(yù)測各部位的品質(zhì)信息的問題，以富士蘋果為研究對象，對高光譜圖像進行黑白標(biāo)定后，以糖度測試部位為感興趣區(qū)域提取平均光譜并建立糖度的定量預(yù)測模型，校正集相關(guān)系數(shù)Rc為0.9305，校正均方根誤差RMSEC為0.4331；高光譜圖像經(jīng)構(gòu)建掩模消除樣本背景噪聲后，提出了高光譜圖像光強度校正方法，比較校正前后的高光譜圖像能量分布圖可以發(fā)現(xiàn)光強度得到有效補償，對校正后的高光譜圖像標(biāo)記空間信息并提取對應(yīng)光譜，用已建立的蘋果糖度模型計算各像素點對應(yīng)的糖度值，繪制蘋果糖度的偽彩色分布圖。研究結(jié)果表明，高光譜圖像經(jīng)強度校正可以快速無損的預(yù)測蘋果的糖度及其分布。

摘要:針對樹體的光通透性影響果實糖分的積累，不同樹形的果實品質(zhì)存在差異的問題，研究了樹形對適收期黃花梨糖度可見/近紅外光譜檢測模型的影響。采集了適收期前后6個批次、不同樹形(開心形和棚架形)的黃花梨果實480個進行實驗，兩類樹形果實糖度差異顯著（p<0.05），采用同一樹形黃花梨建立的模型預(yù)測均方根誤差(RMSEP)分別為0.69°Brix、0.64°Brix，相對分析誤差RPD分別為208、197；單一樹形全部樣品建立的模型對不〖JP2〗同樹形樣品的RMSEP分別為1.31°Brix、1.07°Brix，RPD分別為1.14、1.36；2類樹形聯(lián)合模型RMSEP為0.59°Brix，RPD為2.38。結(jié)果表明，樹形對適收期黃花梨糖度預(yù)測模型的精度和穩(wěn)健性均有較大影響，對進一步研究近紅外光譜技術(shù)在田間水果采收期品質(zhì)及最佳采收期檢測的應(yīng)用有一定的參考價值。

摘要:針對平板式氣體射流沖擊裝置存在的裝料量小、干燥不均勻、干燥結(jié)殼等問題，設(shè)計了一種傾斜料盤式氣體射流沖擊干燥機。該干燥機由傾斜料盤車、干燥室、熱空氣循環(huán)利用系統(tǒng)、干燥加濕和控制系統(tǒng)等組成，干燥過程中可根據(jù)不同物料的干燥特性，對料盤托架傾角、料盤距噴嘴間距、噴嘴排列間距等結(jié)構(gòu)參數(shù)和干燥室內(nèi)氣流溫度、濕度、風(fēng)速等工藝參數(shù)在一定范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)。以哈密瓜片為試驗物料進行了性能試驗，滿裝載量相比傳統(tǒng)射流沖擊裝置提高了1.7倍，而干燥時間縮短了11.1%，干燥機的處理能力相對于后者提高了3.65倍，單位能耗降低了67.9%，且干燥均勻系數(shù)達0.97，干燥后的成品色澤褐變及收縮程度更小。所設(shè)計干燥機提高了氣體射流沖擊干燥裝置的裝載量，確保了干燥過程的均勻性，改善了干后品質(zhì)。

摘要:通過動態(tài)機械分析儀(DMA)對水稻種子的熱力學(xué)和流變特性進行了研究，并對種子的蠕變和應(yīng)力松弛特性進行了數(shù)學(xué)模擬分析。研究表明，在DMA的加熱過程中，可以明顯檢測到水稻種子的熱轉(zhuǎn)變區(qū)域，并從加熱過程中樣品的長度變化可得出隨著含水率從(11.3±0.23)%增加到(24.3±0.47)%，樣品玻璃化轉(zhuǎn)變溫度從(71.37±2.76)℃降低到(31.84±2.51)℃。線性模型和Gordon-Taylor公式模型能很好地模擬水稻種子的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和含水率之間的關(guān)系，并且具有很高的決定系數(shù)(R2>0.98)。通過水稻種子的蠕變和應(yīng)力松弛特性分析表明，五元件開爾文模型和三元件麥克斯韋模型可以很好地模擬樣品的蠕變和應(yīng)力松弛特性，樣品含水率和長度共同顯著影響樣品的蠕變特性，而只有含水率顯著影響樣品的應(yīng)力松弛特性。

摘要:信息化技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要支撐技術(shù)之一。為了展現(xiàn)、引導(dǎo)與促進其在水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的應(yīng)用水平，按照信息的屬性與尺度、養(yǎng)殖活動的流程與建模應(yīng)用的層次，系統(tǒng)分析相關(guān)文獻，對信息獲取技術(shù)中知識挖掘、傳感網(wǎng)絡(luò)的辨識參數(shù)與其組織形式、遙感對區(qū)域水環(huán)境信息與養(yǎng)殖面積變化及其時空特征獲取與監(jiān)測的研究現(xiàn)狀進行了整理；并對比分析了水質(zhì)預(yù)測與預(yù)警模型、水產(chǎn)病害診斷中知識表示模式與推理方法、水產(chǎn)行為的量化與分析方法、飼料配方及投飼決策模型的建立、質(zhì)量追溯中感知內(nèi)容與平臺的構(gòu)建以及養(yǎng)殖中的控制策略與方法。綜述結(jié)果表明，信息化技術(shù)正向水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)深層次擴散，逐漸實現(xiàn)對水產(chǎn)養(yǎng)殖信息的全面感知與決策支持；信息獲取技術(shù)由人工獲取向依靠感知網(wǎng)絡(luò)和遙感等數(shù)字化智能技術(shù)轉(zhuǎn)變；信息處理向?qū)＜蚁到y(tǒng)、管理系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、追溯系統(tǒng)和精細化控制系統(tǒng)等依托人工智能、信息融合和建模處理的智能化信息系統(tǒng)發(fā)展；信息化應(yīng)用使養(yǎng)殖活動更加強調(diào)和注重信息化思維和管理決策與其運作效率、效益的相互適應(yīng)、促進與優(yōu)化。

摘要:以陜西省關(guān)中平原為研究區(qū)域，應(yīng)用點擴散函數(shù)、混合像素面積權(quán)重法和中值像素變異權(quán)重法將基于Landsat衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)反演的分辨率為30m的條件植被溫度指數(shù)（VTCI）干旱監(jiān)測結(jié)果上推至930m的干旱監(jiān)測結(jié)果，并與Aqua MODIS數(shù)據(jù)反演的分辨率為930m的VTCI干旱監(jiān)測結(jié)果進行對比分析，以期為兩種空間尺度的干旱監(jiān)測結(jié)果的綜合應(yīng)用提供技術(shù)支持。以MODIS數(shù)據(jù)反演的VTCI為參考，應(yīng)用相關(guān)系數(shù)、均方根誤差、半變異函數(shù)的估計值和圖像紋理特征等對尺度上推的VTCI進行評價。結(jié)果表明，點擴散函數(shù)和混合像素面積權(quán)重法的尺度上推效果均較好，而中值像素變異權(quán)重法的尺度上推效果較差，說明點擴散函數(shù)和混合像素面積權(quán)重法均適用于研究區(qū)域VTCI干旱監(jiān)測結(jié)果的尺度轉(zhuǎn)換，且點擴散函數(shù)的數(shù)據(jù)處理過程更為簡單。典型樣點VTCI的尺度上推結(jié)果表明，空間異質(zhì)性越小，尺度上推的結(jié)果越好。

摘要:黃淮海夏播玉米區(qū)是我國優(yōu)勢玉米種植區(qū)之一，近兩年均遭受花期高溫?zé)岷Γ瑖乐赜绊懥擞衩桩a(chǎn)量和品質(zhì)。通過調(diào)整玉米播種時間，可使玉米花期錯過高溫?zé)岷乐貢r期，從而減輕或規(guī)避熱害風(fēng)險，但需獲知各地高溫?zé)岷Πl(fā)生強度和頻率的空間分布規(guī)律。因此，以該地區(qū)為研究區(qū)域，以日高溫時長為玉米花期熱害指標(biāo)，計算得到黃淮海地區(qū)玉米花期高溫?zé)岷姸龋治?013年熱害的空間分布規(guī)律；利用63a氣象數(shù)據(jù)和日高溫時長概率分布函數(shù)計算黃淮海各縣區(qū)玉米花期出現(xiàn)高溫?zé)岷︼L(fēng)險的概率和空間分布規(guī)律。結(jié)果表明，2013年黃淮海地區(qū)夏播玉米散粉期高溫?zé)岷γ{迫較重的地區(qū)主要位于河南省平頂山市、信陽市等地，高溫?zé)岷Τ潭葒乐亍Ｈ绻@些熱害重災(zāi)區(qū)提前7d左右播種，將顯著減少玉米花期與高溫時期的耦合，降低因花期高溫?zé)岷υ斐傻漠a(chǎn)量損失。基于物候時期、縣域環(huán)境這一更加精細的時空尺度研究玉米氣象災(zāi)害風(fēng)險分布規(guī)律，既可為氣象災(zāi)害研究提供新視角，又可用于指導(dǎo)重災(zāi)區(qū)通過調(diào)整播期規(guī)避風(fēng)險，具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

摘要:為深入了解廢氣再循環(huán)（EGR）對顆粒的作用機理，分析EGR中不同廢氣成分（N2、CO2）對顆粒微觀結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律以及形成原因，采用透射電鏡以及圖像處理軟件（Digital Micrograph）對顆粒的微觀形貌以及基本碳粒子層面間距、微晶尺寸等結(jié)構(gòu)特征參數(shù)進行了分析。結(jié)果表明，與通入EGR廢氣相比，相同EGR率下，只通入CO2時的顆粒主要呈鏈狀結(jié)構(gòu)，基本碳粒子的碳層排列無序性增加，外殼石墨晶體結(jié)構(gòu)含量有所降低，內(nèi)核與外殼的邊界變得模糊；基本碳粒子層面間距有所增大，微晶尺寸有所降低，彎曲度最大，分形維數(shù)最小；只通入N2時的顆粒主要呈簇狀結(jié)構(gòu)，堆積更加明顯，各基本碳粒子之間結(jié)合更加緊密，基本碳粒子內(nèi)核更為明顯，外殼的石墨晶體結(jié)構(gòu)有所增加；基本碳粒子層面間距有所減小，微晶尺寸有所增加，彎曲度最小，分形維數(shù)最大；說明增加EGR廢氣成分中的CO2含量有利于提高顆粒自身的氧化能力，使微晶結(jié)構(gòu)的有序性減弱，石墨化程度降低，只通入N2時的顆粒結(jié)構(gòu)更為緊密，只通入CO2時的顆粒結(jié)構(gòu)較為疏松。

摘要:轉(zhuǎn)子發(fā)動機進氣相位的改變不僅改變了進氣效率，而且對缸內(nèi)流場以及燃燒過程都產(chǎn)生很大的影響。基于FLUENT軟件，通過編程實現(xiàn)了相應(yīng)的三維動網(wǎng)格模型，添加了合適的湍流模型、燃燒模型、CHEMKIN化學(xué)反應(yīng)機理，建立了基于化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的三維動態(tài)數(shù)值模擬模型，并通過已有實驗數(shù)據(jù)對比驗證了模型的可靠性。在此基礎(chǔ)上，對不同進氣相位的周邊進氣天然氣轉(zhuǎn)子發(fā)動機的工作過程進行了數(shù)值模擬。計算結(jié)果表明：在進氣持續(xù)期不變的情況下，隨著進氣開啟角的提前，缸內(nèi)渦團和旋流的強度、充量系數(shù)都不斷增加，點火位置處的流場湍流度不斷增加。火花塞點火后其附近的流場湍流度增加可以大幅度提高燃燒速率，但燃燒行程的整體燃燒速率不是一直隨著進氣開啟角的提前而增大。相同進氣持續(xù)期下，進氣開啟角為407°時，火焰?zhèn)鞑ニ俣茸畲螅變?nèi)示功圖最好，同時NO生成量也最大。

摘要:采用復(fù)合水平集和流體體積法并綜合考慮傳熱和接觸熱阻的作用，建立了液滴碰撞水平壁面數(shù)值模型，并實驗驗證了模型的準(zhǔn)確性。通過分析計算結(jié)果，探索了壁面浸潤性對液滴撞壁過程的影響，揭示了液滴撞壁流動傳熱及飛濺機制,并建立了液滴飛濺臨界條件理論判據(jù)。數(shù)值結(jié)果表明：液滴鋪展系數(shù)的碰撞速度效應(yīng)明顯，碰撞速度越大，液滴的鋪展系數(shù)越大，但液滴達到最大鋪展系數(shù)所需無量綱時間與碰撞速度不相關(guān)；碰撞速度越大，液滴撞壁收縮幅度越大，壁面浸潤性對鋪展系數(shù)的影響越小。液體內(nèi)部壓力梯度是液滴鋪展邊緣產(chǎn)生射流和斷裂的主要原因；Rayleigh-Plateau不穩(wěn)定性和毛細波是射流頸部收縮和破碎飛濺的關(guān)鍵因素。

摘要:提出一種基于改進A*算法的鉸接式地下鏟運機導(dǎo)航路徑規(guī)劃方法。針對地下鏟運機的鉸接結(jié)構(gòu)，采用按鉸接角擴展節(jié)點的方法，使擴展節(jié)點符合鏟運機的軌跡特性；針對巷道狹窄，易于發(fā)生碰撞的問題，在估價函數(shù)中引入了碰撞威脅代價，避免鏟運機與巷道壁發(fā)生碰撞。通過仿真試驗分析比較了傳統(tǒng)A*算法和所提出的改進A*算法的搜索性能，驗證了改進A*算法可提高搜索效率。通過多組試驗參數(shù)比較表明，當(dāng)碰撞代價加權(quán)系數(shù)為0.2時，可以得到在避免碰撞情況下的最短路徑。最后在實驗室環(huán)境下實現(xiàn)了無人鏟運機的路徑規(guī)劃及軌跡跟蹤。跟蹤結(jié)果表明，采用所提出的算法規(guī)劃的導(dǎo)航路徑，符合鏟運機的結(jié)構(gòu)特性，使跟蹤誤差保持在0.2m之內(nèi)，同時也可使鏟運機不與巷道發(fā)生碰撞，實現(xiàn)安全行駛，驗證了所提方法的可行性和實用性。

摘要:并聯(lián)機構(gòu)拓撲信息的符號描述方法對于計算機輔助機構(gòu)拓撲結(jié)構(gòu)分析和機構(gòu)型綜合等研究具有重要意義。基于并聯(lián)機構(gòu)的SOC組成原理，遵循機構(gòu)學(xué)領(lǐng)域符號表達習(xí)慣，提出了具有代數(shù)運算功能的并聯(lián)機構(gòu)符號描述系統(tǒng)，將并聯(lián)機構(gòu)拓撲結(jié)構(gòu)表示為一種符號多項式，其中每一項代表一條支路；分析了運動副方位關(guān)系的傳遞性，提出了方位關(guān)系組的概念，給出了運動副方位關(guān)系的符號描述方法。在此基礎(chǔ)上給出了POC集的符號推導(dǎo)方法，將支路的POC集表示為所含運動副POC集的加法運算，將整個并聯(lián)機構(gòu)的POC集表示為各支路POC集的乘法運算。該符號描述系統(tǒng)在一定程度上具有符號語言的代數(shù)特征，便于進行并聯(lián)機構(gòu)拓撲不變量的自動分析，為計算機輔助并聯(lián)機構(gòu)型綜合提供了理論基礎(chǔ)和有效工具。

摘要:為滿足電控噴油器球閥開閉的要求，設(shè)計了強偏置超磁致伸縮致動器。闡述了強偏置超磁致伸縮致動器的工作原理，基于其偏置特征分析了致動器適用的正弦波信號。根據(jù)磁阻理論、J-A模型、二次疇轉(zhuǎn)模型和線性系統(tǒng)理論建立了強偏置致動器的準(zhǔn)靜態(tài)位移模型，計算了此模型致動器方波輸入時位移幅值和電流幅值的關(guān)系，正弦波輸入時位移-電流滯環(huán)曲線，幅值為3A的方波電流輸入時的致動器位移輸出。設(shè)計了強偏置致動器的試驗系統(tǒng)，通過同幅值反向的方波信號辨別輸入方向，并進行了致動器的方波和正弦波測試。結(jié)果表明：模型計算得到的方波位移幅值特性以及諧波位移-電流滯環(huán)與試驗結(jié)果吻合，由此驗證了模型的準(zhǔn)確性；強偏置致動器在3A方波電流輸入時位移超過30μm，響應(yīng)時間約為10μs，超調(diào)量為零，具有較好的驅(qū)動性能。

摘要:半球缺的排列方式、數(shù)量及間距直接影響半球缺無閥泵的泵送性能。通過對泵理論流量的推導(dǎo)，揭示了半球缺無閥泵具有泵送流體性能的機理；通過對縱向及橫向排列半球缺數(shù)量及間距的變化對流場及仿真流量影響的研究，發(fā)現(xiàn)半球缺排列方式、間距及數(shù)量的改變其實質(zhì)是改變了半球缺的反正向流阻差這一重要現(xiàn)象；探明了減小橫向間距、適當(dāng)增加縱向間距及適當(dāng)間距范圍內(nèi)增加半球缺的數(shù)量均能提高泵流量的重要規(guī)律；最后，通過泵流量試驗驗證了仿真結(jié)論的正確性：以安裝有4個縱向及橫向等間距10mm排列半球缺的泵進行試驗，分別得到了48.29mL/min、50.29mL/min的試驗流量，與仿真流量的偏差分別為34.6%、34.0%，進一步驗證了相同條件下增加橫向排列半球缺數(shù)量能獲得更好的泵送效果。

摘要:介電型電活性聚合物（Dielectric electroactive polymer，DEAP）具有大應(yīng)變、高效率、高能量密度等優(yōu)點，在仿生機器人領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。基于生物關(guān)節(jié)驅(qū)動原理及圓柱形驅(qū)動器特點設(shè)計了單自由度轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。根據(jù)彈性大變形理論建立驅(qū)動器DEAP膜的機電耦合模型，通過微分方程組的迭代求解可獲得關(guān)節(jié)輸入電壓與輸出角度之間的非線性關(guān)系，但計算工作量大。將小腦模型關(guān)節(jié)控制器CMAC(Cerebellar model articulation controller)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PD控制器相結(jié)合實現(xiàn)輸出角度與輸入電壓之間的非線性映射，避免了復(fù)雜計算過程。階躍和正弦參考信號的跟蹤控制試驗驗證了CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的可行性。

摘要:針對3-PPR并聯(lián)機構(gòu)位置正解問題，運用螺旋理論計算其自由度，并分析其運動特性，同時通過解析法構(gòu)建該并聯(lián)機構(gòu)的完整運動學(xué)逆解。將并聯(lián)機構(gòu)運動學(xué)正解問題的求解轉(zhuǎn)化為對目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化問題的求解，并基于此建立該并聯(lián)機構(gòu)正解的目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化模型。通過對基本蟻群算法進行有效的改進，構(gòu)建了可用于求解連續(xù)優(yōu)化問題的改進蟻群算法。運用該算法求解3-PPR并聯(lián)機構(gòu)的運動學(xué)正解并進行Matlab仿真分析，對比傳統(tǒng)數(shù)值方法和改進蟻群算法，證實該算法具有良好的全局尋優(yōu)能力，并能避免初值和局部最優(yōu)值對計算結(jié)果的影響，可有效應(yīng)用于求解并聯(lián)機構(gòu)的位置正解問題。

摘要:首次采用初始彎曲梁的偽剛體模型建立了柔順關(guān)節(jié)的雙1R偽剛體模型，應(yīng)用拉格朗日方程和虛擬切割法推導(dǎo)了柔順關(guān)節(jié)并聯(lián)機器人系統(tǒng)動力學(xué)方程。對方程進行了數(shù)值求解，結(jié)果顯示在理想結(jié)果的基礎(chǔ)上存在低幅高頻振動，而簡化模型結(jié)果卻比較理想，這表明理論模型比簡化模型更能反映柔順關(guān)節(jié)并聯(lián)機器人這種剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)的特征；同時理論軌跡與ADAMS-ANSYS聯(lián)合仿真軌跡、實驗軌跡進行對比，最大相對誤差分別為2.41%和4.69%，驗證了理論模型的正確性。

摘要:模型配準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于零件加工定位及精度檢測。使用光學(xué)掃描技術(shù)獲得的三維點云數(shù)據(jù)疏密程度與曲面的曲率有關(guān)，每個測量點所代表的測量面積不同，因此在模型配準(zhǔn)時每個測量點應(yīng)具有不同作用。另外，由于設(shè)計要求和制造工藝等的影響，零件表面各區(qū)域的精度存在差異，故配準(zhǔn)時要考慮這種區(qū)域精度差異以保證高精度區(qū)域的配準(zhǔn)效果。提出一種基于測量數(shù)據(jù)疏密和區(qū)域精度的加權(quán)模型配準(zhǔn)算法，通過復(fù)合權(quán)因子控制不同數(shù)據(jù)在配準(zhǔn)中的作用，得到更加符合工程實況的配準(zhǔn)結(jié)果。仿真和實測數(shù)據(jù)實驗結(jié)果證明，對精度存在差異和曲率變化較大的曲面所提配準(zhǔn)算法比最近點迭代算法更加實用和有效。

摘要:為改善蜂窩板式換熱器機械強度，提高蜂窩板沖壓成型極限，對板片焊接極限粘結(jié)力和沖壓破裂極限強度的主要影響因素：焊點形狀、焊接功率、焊接速度、焊接點距和焊點分布形式進行了優(yōu)化，利用數(shù)控激光焊接機、拉力試驗臺和水壓泵等試驗設(shè)備，進行了單因素和多因素焊接薄板機械強度測試試驗。單因素試驗結(jié)果表明：相同工況下，螺旋焊點的薄板極限機械強度最大，表現(xiàn)為隨焊接功率、焊接速度的增大，焊點極限機械強度先增加后減小；等邊三角形焊點分布薄板沖壓破裂的極限壓強較大，隨焊點距離增大迅速減小。正交試驗表明：在螺旋焊點和等邊三角形焊點分布下，焊接點距為50mm、焊接功率為2.2kW、焊接速度為2.5m/min時，薄板沖壓成型破裂極限最大，為8.6MPa。較現(xiàn)有焊接工藝的沖壓成型極限提升了7.5%。

摘要:為實現(xiàn)射線圖像復(fù)雜大背景下微小目標(biāo)檢測，研究強噪聲、大灰度梯度下微小缺陷的分割方法。提出面向射線圖像的視覺顯著度模型，模擬人眼視覺注意機制，采用線掃描及自適應(yīng)中央-周邊差策略，以視覺顯著度為尺度，通過特征圖計算與融合、顯著圖獲取等算法，從射線圖像復(fù)雜背景中分割出注意區(qū)域；進一步通過顯著度競爭標(biāo)記排序各注意區(qū)域，并根據(jù)顯著度閾值識別可疑缺陷區(qū)域，由此減少圖像數(shù)據(jù)處理量，排除射線圖像其他部分的干擾。提出以顯著圖上可疑區(qū)域的注意焦點為種子點，基于各點顯著度的區(qū)域生長分割方法，實現(xiàn)了可疑區(qū)域圖像中微小缺陷目標(biāo)的準(zhǔn)確提取。在復(fù)雜大背景X射線圖像的實驗中，準(zhǔn)確提取出含有未知缺陷目標(biāo)的區(qū)域，對微小目標(biāo)的分割取得了較好效果，準(zhǔn)確率達到961%，比傳統(tǒng)方法高8%以上，證明了所提方法的有效性和適應(yīng)性。

摘要:結(jié)合經(jīng)典推土板設(shè)計理論和研究成果，對推土板觸土曲面結(jié)構(gòu)進行準(zhǔn)線形式和切削角的組合設(shè)計，采用縮尺模型設(shè)計與制作了9個推土板模型。通過室內(nèi)土槽正交試驗研究了觸土曲面準(zhǔn)線分別為圓弧、拋物線和仿生曲線，切削角分別為50°，55°和60°的9種推土板模型的阻力特性。結(jié)果表明準(zhǔn)線形式和切削角的交互作用，以及準(zhǔn)線形式對工作阻力具有顯著影響，顯著性水平都達到了0.25。與傳統(tǒng)的圓弧曲面推土板相比，拋物面可相對降低工作阻力4.6%，仿生曲面降低16.0%（垂直阻力分別降低4.8%和51.4%）。研究成果對推土板及相關(guān)寬齒土壤切削部件的高效節(jié)能設(shè)計具有較重要的參考價值。