2012, 43(1):1-5,36. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.001
摘要:汽車在緊急避障操縱時(shí)容易喪失穩(wěn)定性,通過(guò)四輪差動(dòng)制動(dòng)的方式對(duì)汽車施加附加橫擺力矩可以實(shí)現(xiàn)汽車的橫擺穩(wěn)定性控制。由于汽車動(dòng)力學(xué)模型的非線性以及參數(shù)和環(huán)境的不確定性,使用最優(yōu)控制方法決策的附加橫擺力矩在實(shí)際中往往無(wú)法保持最優(yōu)。由此提出廣義預(yù)測(cè)控制(GPC)方法決策附加橫擺力矩。建立了七自由度非線性車輛模型作為預(yù)測(cè)模型,并通過(guò)實(shí)車試驗(yàn)對(duì)其精度進(jìn)行了驗(yàn)證。通過(guò)Simulink/Carsim環(huán)境中的虛擬試驗(yàn)對(duì)GPC方法的控制效果進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明GPC方法比LQR方法能更有效地提高汽車的主動(dòng)安全性。
2012, 43(1):6-11. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.002
摘要:對(duì)于汽車側(cè)偏角估計(jì),現(xiàn)有非線性狀態(tài)觀測(cè)器反饋增益的設(shè)計(jì)大多采用解析法,但其僅適用于表達(dá)式較簡(jiǎn)單的輪胎模型。提出一種基于局部線性化設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)器反饋增益的數(shù)值方法,使得采用精度更高、表達(dá)式更復(fù)雜的輪胎模型成為可能。將非線性系統(tǒng)在狀態(tài)變量空間中離散化,采用數(shù)值計(jì)算獲得若干個(gè)工作點(diǎn)處的反饋增益。為便于實(shí)時(shí)觀測(cè)應(yīng)用,這些離散的反饋增益值被擬合為關(guān)于狀態(tài)變量的函數(shù)。在一個(gè)高精度的車輛動(dòng)力學(xué)實(shí)時(shí)仿真環(huán)境中驗(yàn)證了所提出側(cè)偏角估計(jì)方法的有效性及其對(duì)參數(shù)變化的魯棒性。仿真結(jié)果表明,所提出估計(jì)方法估計(jì)精度較高,具有較好的魯棒性。
2012, 43(1):12-17. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.003
摘要:為得到緊急充液過(guò)程中的液力減速器瞬態(tài)內(nèi)流場(chǎng)特性及制動(dòng)外特性,基于瞬態(tài)流場(chǎng)計(jì)算方法建立了某型液力減速器相應(yīng)的仿真模型。結(jié)合實(shí)際車用工況確定了入、出油口的流速,設(shè)置了精確的初始流場(chǎng)作為邊界和初始條件,運(yùn)用CFD技術(shù)對(duì)液力減速器緊急制動(dòng)工況的充液過(guò)程進(jìn)行流場(chǎng)分析及制動(dòng)外特性仿真計(jì)算。以動(dòng)輪初始轉(zhuǎn)速2640r/min緊急充液過(guò)程為例分析了液力減速器流道內(nèi)腔速度、總壓、湍流動(dòng)能分布特點(diǎn),并對(duì)制動(dòng)外特性仿真結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比,仿真誤差為12.7%。表明仿真模型和方法較為合理、準(zhǔn)確,瞬態(tài)流場(chǎng)仿真方法能更全面地反映液力減速器充液過(guò)程中隨時(shí)間變化的流場(chǎng)內(nèi)特性及制動(dòng)外特性。
2012, 43(1):18-21. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.004
摘要:從無(wú)人駕駛車輛系統(tǒng)的自主性、實(shí)時(shí)性、適應(yīng)性要求出發(fā),建立了基于功能和行為相結(jié)合的無(wú)人駕駛車輛混合式體系結(jié)構(gòu),基于功能的分解結(jié)構(gòu)滿足無(wú)人駕駛車輛的自主控制要求,基于行為的分解結(jié)構(gòu)則滿足由于行車環(huán)境復(fù)雜性以及多變性帶來(lái)的對(duì)無(wú)人駕駛車輛車系統(tǒng)局部路徑規(guī)劃要求的反應(yīng)能力和適應(yīng)能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于混合式體系結(jié)構(gòu)的無(wú)人駕駛車輛系統(tǒng)具有自主性,且在環(huán)境發(fā)生變化時(shí)滿足實(shí)時(shí)性及適應(yīng)性要求。
2012, 43(1):22-27. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.005
摘要:提出一種用于地下礦用車輛自定位的視覺(jué)路標(biāo)定位法,在模擬巷道中擺放多個(gè)人工路標(biāo),通過(guò)車載視覺(jué)傳感器尋找并識(shí)別路標(biāo),采用視覺(jué)測(cè)距方法計(jì)算車輛與路標(biāo)之間的距離,最后依據(jù)三角定位原理推算出車輛所在位置。人工路標(biāo)采用一維條碼中密度較高的交叉25碼編碼,每個(gè)路標(biāo)的視覺(jué)特征明顯并且其編碼在數(shù)據(jù)庫(kù)中均有唯一的位置數(shù)據(jù)與之對(duì)應(yīng)。視覺(jué)測(cè)距采用針孔成像模型,根據(jù)路標(biāo)編碼區(qū)實(shí)際高度與圖像中編碼高度的比例關(guān)系計(jì)算車輛到路標(biāo)的距離。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,提出的定位方法定位頻率大于5Hz,橫、縱向定位誤差分別小于110mm和150mm,基本能夠達(dá)到車輛自主行駛的定位要求。
2012, 43(1):28-32. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.006
摘要:根據(jù)雙電磁閥控制燃油系統(tǒng)的工作原理,討論了可采用的溢流控制閥(SV)和針閥控制閥(NCV)控制模式;針對(duì)不同的控制模式,分析了從控制信號(hào)到燃油噴射的延時(shí)特性,揭示了動(dòng)態(tài)噴嘴啟噴壓力(NOP)隨轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律,探討了雙閥燃油系統(tǒng)的燃油噴射特性,并進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果表明SV相對(duì)于NCV的控制角度差值能夠有效地改變NOP、NCP(噴嘴關(guān)閉壓力)和MFIP(平均燃油噴射壓力)的大小。著重探討了雙閥燃油系統(tǒng)的控制算法,闡述了NCV目標(biāo)噴油持續(xù)期和目標(biāo)噴油提前角的控制方法,提出了NOP控制及雙閥燃油系統(tǒng)總體控制策略,并給出了反映NOP隨轉(zhuǎn)速和控制角度差值變化而變化的NOP控制MAP,為雙閥燃油系統(tǒng)的整車應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。
2012, 43(1):33-36. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.007
摘要:設(shè)計(jì)了一套存儲(chǔ)式活塞穩(wěn)態(tài)溫度測(cè)量裝置,系統(tǒng)測(cè)試精度為±1℃;對(duì)EQD180N—20型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)外特性1000、1500、2100r/min 3個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)進(jìn)行了活塞穩(wěn)定工況溫度測(cè)量,同時(shí)進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)?000r/min緩慢上升到2100r/min的活塞溫升試驗(yàn)。表明系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,提高了活塞溫度測(cè)量效率,分析了EQD180N—20型發(fā)動(dòng)機(jī)活塞溫度熱負(fù)荷,活塞軸向的平均溫度梯度達(dá)23℃/min。
2012, 43(1):37-41. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.008
摘要:選用ns=26的低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵為計(jì)算模型,保證蝸殼和葉輪其他幾何參數(shù)不變的前提下,平衡孔中的液體分別采用徑向回流、傳統(tǒng)軸向回流以及無(wú)平衡孔結(jié)構(gòu)這3種方案,基于混合流體的連續(xù)性方程、動(dòng)量方程、標(biāo)準(zhǔn)k—ε湍流模型、均質(zhì)多相模型和Rayleigh—Plesset方程對(duì)葉輪內(nèi)的空化進(jìn)行數(shù)值模擬。計(jì)算得到的H—LNPSHa曲線與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,驗(yàn)證了計(jì)算方法的準(zhǔn)確性。研究結(jié)果表明:具有徑向回流平衡孔的低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵平衡孔回流方向與葉輪來(lái)流方向基本一致,能夠明顯改善該泵的空化性能。
2012, 43(1):42-47,52. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.009
摘要:基于順序流固耦合理論,以雙吸泵內(nèi)部非定常流場(chǎng)信息作為力學(xué)邊界條件,采用有限元方法,對(duì)一臺(tái)大型雙吸離心泵葉輪進(jìn)行了瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。主要考察了5個(gè)流量工況(0.6Qd、0.8Qd、Qd、1.1Qd、1.2Qd)下的葉輪動(dòng)應(yīng)力特征。結(jié)果表明,在不同流量工況下葉輪表面動(dòng)應(yīng)力分布趨勢(shì)基本相似,最大應(yīng)力點(diǎn)出現(xiàn)在葉片進(jìn)口或出口邊靠近前蓋板的根部區(qū)域;在小流量(0.6Qd)工況下,動(dòng)應(yīng)力水平最高;葉片動(dòng)應(yīng)力隨時(shí)間呈周期性變化;動(dòng)應(yīng)力頻率成分主要為葉輪轉(zhuǎn)頻及其諧頻。
2012, 43(1):48-52. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.010
摘要:用正交設(shè)計(jì)法對(duì)旋流泵葉輪參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)了一個(gè)五因素二水平的正交方案,研究各幾何參數(shù)對(duì)旋流泵性能的影響。采用雷諾平均數(shù)值模擬方法,對(duì)正交設(shè)計(jì)中每種組合進(jìn)行性能預(yù)測(cè),通過(guò)分析性能曲線對(duì)比圖,找到了對(duì)于各個(gè)性能的最優(yōu)方案。對(duì)數(shù)值計(jì)算得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行極差分析,獲得了各幾何參數(shù)影響性能的主次順序,通過(guò)分析與比較得出最優(yōu)參數(shù)組合,即葉輪外徑220mm、葉輪出口寬度40mm、葉片出口安放角14°、葉片數(shù)4和無(wú)葉腔寬度40mm。在模擬基礎(chǔ)上,對(duì)最優(yōu)模型樣機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn),測(cè)試結(jié)果表明,在實(shí)現(xiàn)無(wú)過(guò)載的同時(shí),保持了較高的效率,達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。
2012, 43(1):53-57. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.011
摘要:采用CFD技術(shù)對(duì)兩段變曲率葉型離心泵內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行定常和非定常三維數(shù)值模擬,并和設(shè)計(jì)參數(shù)相同的普通葉型離心泵進(jìn)行對(duì)比,得到內(nèi)部流場(chǎng)特征及監(jiān)測(cè)點(diǎn)的壓力脈動(dòng)情況。結(jié)果表明,兩段變曲率葉型離心泵可以很好地防止葉輪內(nèi)尾流的產(chǎn)生和發(fā)展。葉輪與隔舌間的動(dòng)靜干涉是產(chǎn)生泵壓力脈動(dòng)的主要脈動(dòng)源,且流量越大,隔舌處壓力脈動(dòng)越大。同一流量下,兩段變曲率葉型離心泵的壓力脈動(dòng)幅值比普通離心泵小,在一定程度上減小了泵的水力損失。
蔣建東 , 高潔 , 趙穎娣 , Willem Hoogmoed , 張憲
2012, 43(1):58-62. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.012
摘要:提出了一種對(duì)旋耕機(jī)具施加振動(dòng)載荷進(jìn)行壓實(shí)土壤切削減阻的方法。對(duì)板結(jié)土壤參數(shù)進(jìn)行土壤三軸測(cè)試試驗(yàn),結(jié)合LS—DYNA的MAT147材料模型,測(cè)試土壤材料模型參數(shù),并建立了南方丘陵地帶板結(jié)土壤本構(gòu)模型及土壤振動(dòng)旋切過(guò)程的有限元數(shù)值模型。通過(guò)三維數(shù)值模擬和計(jì)算,分析了外加激勵(lì)的振型、頻率及振幅等因素對(duì)土壤切削阻力的影響及變化規(guī)律,并得到實(shí)現(xiàn)最優(yōu)減阻效果的各項(xiàng)參數(shù)組合。研究結(jié)果表明,采用振動(dòng)旋耕機(jī)具進(jìn)行土壤作業(yè)過(guò)程中,選擇合適振動(dòng)頻率、幅值以及振動(dòng)類型的外加刀具振動(dòng)能實(shí)現(xiàn)土壤耕作減阻,有效降低機(jī)具的土壤切削功率。
陳俊英 , 吳普特 , 張智韜 , Gideon Oro , 汪志農(nóng)
2012, 43(1):63-67,82. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.013
摘要:選用以色列3類不同質(zhì)地的10種不同斥水性的土壤為研究對(duì)象,采用滴水穿透時(shí)間法測(cè)定土壤斥水性對(duì)含水率的響應(yīng)關(guān)系,得到了不同土壤斥水持續(xù)時(shí)間隨含水率變化的規(guī)律,通過(guò)Gaussian模型、Lorentzian模型和Lognormal模型對(duì)這種規(guī)律進(jìn)行回歸分析,最終得出了土壤斥水持續(xù)時(shí)間隨含水率的變化規(guī)律符合Lorentzian模型。由此響應(yīng)模型,就可以根據(jù)某種土壤部分斥水性對(duì)含水率響應(yīng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),計(jì)算出土壤斥水性的峰值含水率、峰值斥水性以及臨界含水率,為不同土壤斥水性進(jìn)行對(duì)比和土壤改良提供理論依據(jù)。
2012, 43(1):68-75. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.014
摘要:簡(jiǎn)述了土壤斥水的基本概念,歸納了土壤斥水對(duì)農(nóng)田水分循環(huán)、水土保持、地下水環(huán)境等的影響,分析了土壤斥水發(fā)生的原因,總結(jié)了國(guó)內(nèi)外已采用的斥水度測(cè)定方法及其各自特點(diǎn),并對(duì)土壤斥水度空間變異性、斥水土壤在入滲和蒸發(fā)過(guò)程中的水分運(yùn)動(dòng)規(guī)律及斥水土壤入滲性能改善方法的研究現(xiàn)狀作了較全面的分析和評(píng)述。由于土壤斥水與農(nóng)田水分循環(huán)、微生物活動(dòng)、產(chǎn)流產(chǎn)沙和地下水環(huán)境污染之間存在密切聯(lián)系,因此有必要進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的研究。
2012, 43(1):76-82. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.015
摘要:對(duì)4種典型的不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高吸水樹脂進(jìn)行試驗(yàn),用以研究其對(duì)鄂爾多斯沙質(zhì)土壤的物理性質(zhì)和玉米生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明,高吸水樹脂能夠明顯改善土壤水分特性,并且當(dāng)高吸水性樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.50%~1.00%時(shí)效果最佳;高吸水樹脂有效地改善了土壤的持水能力,且在土壤水吸力小于0.8MPa的土壤中的改善作用明顯優(yōu)于土壤水吸力大于0.8MPa的土壤;在鄂爾多斯沙質(zhì)土壤的有效水方面,聚丙烯酸酯聚合物在質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.50%時(shí)優(yōu)于聚丙烯酰胺聚合物,但當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于0.50%時(shí)結(jié)論則相反;土壤容重隨著高吸水樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而降低,土壤總孔隙度隨著高吸水樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而增大。高吸水樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大玉米存活的時(shí)間也越長(zhǎng)。
2012, 43(1):83-88,107. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.016
摘要:以楊凌區(qū)進(jìn)行的畦灌大田試驗(yàn)為基礎(chǔ),采用WinSRFR軟件對(duì)各試驗(yàn)點(diǎn)的灌水質(zhì)量進(jìn)行了模擬,并分析了畦長(zhǎng)、田面坡度、入畦單寬流量和改口成數(shù)對(duì)灌水效率Ea、灌水均勻度Ed和儲(chǔ)水效率Es的影響;在此基礎(chǔ)上,結(jié)合均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)與多元回歸分析的方法,構(gòu)建了包含灌水效率Ea、灌水均勻度Ed和儲(chǔ)水效率Es在內(nèi)的單目標(biāo)優(yōu)化模型,以入畦單寬流量和灌水時(shí)間為變量,采用遺傳算法對(duì)模型進(jìn)行求解,提出了試驗(yàn)點(diǎn)不同計(jì)劃灌水深度條件下畦灌灌水技術(shù)要素的優(yōu)化組合,結(jié)果表明其可獲得高的灌水質(zhì)量,達(dá)到常規(guī)畦灌節(jié)水的目的。
何亞娟 , 汪慶發(fā) , 裴志遠(yuǎn) , 王連林 , 馬志平 , 潘學(xué)標(biāo)
2012, 43(1):89-93,133. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.017
摘要:為了解決冬小麥估產(chǎn)的時(shí)效性和運(yùn)行化問(wèn)題,通過(guò)對(duì)河北省玉田縣2007~2009年冬小麥的連續(xù)監(jiān)測(cè),在不同生育期(抽穗期、灌漿期和收獲期)對(duì)其產(chǎn)量構(gòu)成三因子(穗數(shù)、粒數(shù)和粒質(zhì)量)進(jìn)行實(shí)地抽樣測(cè)定,并結(jié)合冬小麥各個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期的生理生態(tài)特點(diǎn),建立相應(yīng)的分階段單產(chǎn)預(yù)測(cè)模型。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),單因子模型的應(yīng)用,可使冬小麥估產(chǎn)的預(yù)報(bào)時(shí)間提前到抽穗期,其擬合精度可達(dá)到88%以上。雙因子模型的應(yīng)用可使預(yù)報(bào)時(shí)間提前到抽穗后期至灌漿期,模型擬合精度大于90%;結(jié)果表明,冬小麥分階段預(yù)產(chǎn)模型可以作為縣級(jí)區(qū)域農(nóng)業(yè)遙感業(yè)務(wù)化運(yùn)行系統(tǒng)的基礎(chǔ),增強(qiáng)農(nóng)業(yè)遙感監(jiān)測(cè)產(chǎn)量的預(yù)警能力。
2012, 43(1):94-100. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.018
摘要:針對(duì)生物質(zhì)氣化爐處理過(guò)程中存在非線性、大時(shí)滯性、不穩(wěn)定性和負(fù)荷干擾特點(diǎn),提出了一種基于灰色蟻群組合預(yù)測(cè)雙閉環(huán)控制算法。首先采用灰色算法建立氣化爐溫度預(yù)測(cè)模型,然后考慮可能的擾動(dòng),引入蟻群算法對(duì)灰色模型進(jìn)行優(yōu)化,在此基礎(chǔ)上對(duì)爐溫進(jìn)行控制;最后引入基于變論域模糊控制算法,利用模糊規(guī)則對(duì)氣化爐一次風(fēng)量進(jìn)行控制,在保證爐溫穩(wěn)定的情況下,降低可燃?xì)怏w含氧量。仿真和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行結(jié)果表明了方法的有效性和先進(jìn)性。
2012, 43(1):101-107. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.019
摘要:以Eulerian多相流模型為理論框架,利用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)技術(shù)對(duì)厭氧反應(yīng)三相分離器中USAB反應(yīng)器在不同設(shè)計(jì)流速下的固、液、氣三相三維流場(chǎng)以及分離效率進(jìn)行模擬分析,模擬中采用的5種設(shè)計(jì)上升流速分別為:0.50、0.75、1.00、1.25、1.50m/h。模擬結(jié)果表明:設(shè)計(jì)上升流速對(duì)反應(yīng)器內(nèi)部流動(dòng)的影響明顯,實(shí)際的液相平均流速約為設(shè)計(jì)上升流速的3倍左右,氣相的平均流速比液相的高約10%;固相平均速度比設(shè)計(jì)上升流速低,約為其1/2弱,固相的最大垂直上向流速與設(shè)計(jì)上升流速完全一致。低的設(shè)計(jì)上升流速下的固、氣分離率略高于高的上升流速情況,分離率差別小于2%。實(shí)際工程試驗(yàn)表明,理論模擬值與實(shí)測(cè)值相對(duì)誤差在8%以內(nèi)。
2012, 43(1):108-114. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.020
摘要:以豬糞為原料,添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%、15%、20%的小麥秸稈、玉米秸稈、木屑3種調(diào)理料進(jìn)行好氧堆肥試驗(yàn),5d人工翻堆一次。結(jié)果表明:以小麥秸稈和玉米秸稈為調(diào)理料的堆置效果比其他調(diào)理料效果更好。提高經(jīng)過(guò)處理的玉米秸稈比例能獲得更好的堆肥效果,當(dāng)增至20%,能獲得比以小麥秸稈為調(diào)理料更佳的堆肥效果;而以小麥秸稈為調(diào)理料的好氧堆肥的最佳比例為15%;小比例的木屑堆肥效果相對(duì)次之。
王亮 , 劉克鋒 , 孫向陽(yáng) , 遇玲 , 王紅利
2012, 43(1):115-121. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.021
摘要:用牛糞輔以褐煤渣為發(fā)酵原料,首先在實(shí)驗(yàn)室單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上選擇碳氮比、含水率、室溫、通風(fēng)時(shí)間、pH值、有機(jī)質(zhì)含量6個(gè)因素進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn),確定實(shí)驗(yàn)室最佳發(fā)酵工藝參數(shù),并以此為依據(jù)進(jìn)行規(guī)?;a(chǎn),得出的最佳規(guī)模化生產(chǎn)參數(shù)用SPSS 12.0進(jìn)行因子分析,最終確定影響發(fā)酵進(jìn)程的因子主次關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明:牛糞好氧發(fā)酵規(guī)模化生產(chǎn)的影響因子排序?yàn)樘嫉?、含水率、室溫、通風(fēng)時(shí)間、pH值、有機(jī)質(zhì)含量;最佳規(guī)?;a(chǎn)工藝參數(shù)為:物料含水率65%,碳氮比30,菌劑接種量2.5L/m3,翻堆間隔天數(shù)和強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)間為3d和30min,與實(shí)驗(yàn)室獲得參數(shù)一致;規(guī)?;a(chǎn)的物料表層(0~30cm)溫度最高且與設(shè)備測(cè)定不符,兩者關(guān)系為y=1.1487x+4.2773,為防止灰化需適時(shí)通風(fēng)降溫;按此生產(chǎn)的有機(jī)肥料全部檢測(cè)指標(biāo)均符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY 525—2002。
蔣恩臣 , 陳亮廣 , 熊磊明 , 趙創(chuàng) , 趙智穎
2012, 43(1):122-126. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.022
摘要:試驗(yàn)研究活性污泥厭氧初期吸附降解木醋液及產(chǎn)甲烷情況。結(jié)果表明,活性污泥對(duì)木醋液的厭氧初期吸附在10min內(nèi)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,木醋液降解率為15.6%,主要是物理性吸附;10min后,吸附為物理性和生物性吸附共同作用;伴隨著吸附過(guò)程木醋液中有機(jī)物的水解酸化,醋酸和丙酸含量增加,pH值下降;被吸附降解的有機(jī)物以酚類化合物為主;木醋液及其主要有機(jī)物的吸附過(guò)程可以很好地用Freundlich吸附等溫方程描述;甲烷產(chǎn)量隨著木醋液初始體積分?jǐn)?shù)的增加而增加。
2012, 43(1):127-133. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.023
摘要:以室溫(20℃)貯藏的“秦美”獼猴桃為研究材料,在貯藏期間獲取果實(shí)復(fù)阻抗、并聯(lián)等效電容和阻抗相角值的同時(shí),同步測(cè)定果實(shí)硬度等12個(gè)生理參數(shù)。結(jié)果表明,獼猴桃復(fù)阻抗在貯藏末期顯著下降,并聯(lián)等效電容在貯藏末期顯著上升。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),果實(shí)的硬度、可滴定酸質(zhì)量濃度都呈下降趨勢(shì),可溶性固形物含量、相對(duì)電導(dǎo)率呈上升趨勢(shì),淀粉、纖維素質(zhì)量比的減小與果實(shí)硬度的下降呈正相關(guān)。在特征頻率0.1kHz下, 復(fù)阻抗可量化硬度等8個(gè)生理參數(shù),阻抗相角可量化5個(gè)生理參數(shù),在特征頻率1MHz和1.58MHz頻率下,并聯(lián)等效電容可量化6個(gè)生理參數(shù)。
劉長(zhǎng)虹 , 蔡路昀 , 韓曉旭 , 應(yīng)鐵進(jìn)
2012, 43(1):134-140. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.024
摘要:應(yīng)用Affymetrix基因芯片研究了4kJ/m2短波紫外線(UV-C)照射后7d番茄總基因表達(dá)譜的變化情況。結(jié)果表明,UV-C照射后7d,5177個(gè)基因在雜交后發(fā)生變化,差異表達(dá)變化倍數(shù)值在大于2和小于-2范圍內(nèi)基因共481個(gè),其中上調(diào)基因331個(gè),下調(diào)基因150個(gè)。上調(diào)基因主要包括細(xì)胞壁相關(guān)基因、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)基因、脅迫相關(guān)基因和抗性基因等;下調(diào)基因主要包括乙烯相關(guān)基因和初級(jí)代謝基因等。研究結(jié)果為探索采后UV-C照射誘導(dǎo)番茄抗性反應(yīng)、抑制乙烯合成,從而推遲成熟、延長(zhǎng)番茄采后壽命的分子機(jī)制提供了基礎(chǔ)。
2012, 43(1):141-145. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.025
摘要:研究了卡拉膠、羧甲基纖維素鈉及其復(fù)配涂膜對(duì)(2±1)℃下貯藏的雙孢菇生理和品質(zhì)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:羧甲基纖維素鈉涂膜抑制雙孢菇失重率的效果最好;卡拉膠涂膜在抑制呼吸速率、PPO活性、細(xì)胞膜通透性的上升和果實(shí)硬度、白度的下降方面效果最好,可以將雙孢菇的貨架期延長(zhǎng)至12d以上。
2012, 43(1):146-152. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.026
摘要:物聯(lián)網(wǎng)(IOT)技術(shù)正被越來(lái)越多地應(yīng)用在食品及農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域。首先簡(jiǎn)介了無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽(RFID)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的原理和技術(shù),然后較全面地分析歸納了近年來(lái)這些技術(shù)在食品、農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)監(jiān)控、安全監(jiān)管及供應(yīng)鏈的溯源與追蹤等領(lǐng)域的應(yīng)用研究現(xiàn)狀,并分析了存在的問(wèn)題和解決途徑,最后展望了這些技術(shù)今后的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用前景。
李少華 , 李樹君 , 任嘉嘉 , 李子明 , 相海 , 郭金強(qiáng)
2012, 43(1):153-157. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.027
摘要:以油菜籽為原料,采用響應(yīng)面分析法,研究??字睆健⑴蚧瘻囟?、喂料速度和物料含水率對(duì)膨化預(yù)榨餅殘油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響規(guī)律,并對(duì)參數(shù)進(jìn)行工藝優(yōu)化。結(jié)果表明:喂料速度和物料含水率對(duì)膨化預(yù)榨餅殘油質(zhì)量分?jǐn)?shù)均具有極顯著影響,??字睆綄?duì)膨化預(yù)榨餅的殘油質(zhì)量分?jǐn)?shù)有顯著性影響,而膨化溫度則影響不顯著。通過(guò)頻數(shù)分析方法,得到所采用的YJP30型油菜籽擠壓膨化機(jī)的優(yōu)化工藝參數(shù)范圍為:模孔直徑9.3~10mm,膨化溫度95.3~98℃,喂料速度33.6~35.1t/h,物料含水率8.8%~9.5%,在此參數(shù)范圍內(nèi)膨化預(yù)榨餅的殘油質(zhì)量分?jǐn)?shù)有95%的可能性小于13.5%。
陳曉明 , 李開綿 , 臺(tái)建祥 , 葉劍秋 , 陸小靜 , 呂飛杰
2012, 43(1):158-164,152. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.028
摘要:為了能充分提取和利用木薯皮香豆素活性物質(zhì),研究了超聲波提取木薯皮總香豆素的工藝。通過(guò)單因素試驗(yàn)和Box-Behnken響應(yīng)面設(shè)計(jì)優(yōu)化試驗(yàn)確定了超聲波輔助乙醇提取木薯皮中總香豆素活性物質(zhì)的最優(yōu)工藝條件,并比較了超聲波提取與傳統(tǒng)溶劑浸提的提取效果。試驗(yàn)結(jié)果表明:超聲波輔助乙醇提取木薯皮中總香豆素活性物質(zhì)的最優(yōu)工藝條件為:乙醇體積分?jǐn)?shù)95%,超聲波功率550W,提取時(shí)間90min,提取溫度60℃,液料比12mL/g,在此工藝條件下,木薯皮提取物的總香豆素平均質(zhì)量比為2.48mg/g。影響總香豆素含量的4個(gè)因素的顯著程度依次為:超聲波功率、提取溫度、提取時(shí)間、液料比。與溶劑浸提法(提取時(shí)間360min,液料比16mL/g,總香豆素2.14mg/g)相比,超聲波提取法具有提取速度快、總香豆素含量高、提取物活性好、溶劑用量少等明顯優(yōu)勢(shì)。
2012, 43(1):165-169. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.029
摘要:根據(jù)樹木在風(fēng)中運(yùn)動(dòng)仿真的思路和方法,引入隨機(jī)因子的過(guò)程函數(shù)模擬風(fēng)場(chǎng)脈動(dòng)特性;采用懸臂梁作為樹枝材料力學(xué)分析的基本物理單元,并根據(jù)風(fēng)工程理論和梁?jiǎn)卧碚撚?jì)算枝段在風(fēng)力下的變形;采用力傳遞和運(yùn)動(dòng)合成求解整棵樹木的枝干在風(fēng)中的運(yùn)動(dòng)。最后設(shè)計(jì)了風(fēng)對(duì)樹木影響模擬軟件功能模塊,并將其集成于參數(shù)化單樹建模原型系統(tǒng)。以毛竹為例,模擬了在不同風(fēng)速條件下不同彈性模量的樹木在風(fēng)中形態(tài)變形,仿真結(jié)果從視覺(jué)效果上符合現(xiàn)實(shí)情況。
2012, 43(1):170-174. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.030
摘要:針對(duì)移動(dòng)機(jī)器人采用單類傳感器很難成功定位的問(wèn)題,提出一種室內(nèi)環(huán)境下基于異質(zhì)傳感器信息融合的粒子濾波自定位方法。建立激光測(cè)距儀和視覺(jué)傳感器各自感知模型后,利用融合的感知信息進(jìn)行粒子集的更新,從而進(jìn)行自主定位。實(shí)驗(yàn)表明,定位過(guò)程中激光測(cè)距的快速準(zhǔn)確更新特性和視覺(jué)信息的全局性得到互補(bǔ),粒子集比使用單類傳感器時(shí)收斂得更快,提高了移動(dòng)機(jī)器人的自定位精度和速度。
任文濤 , 遲德霞 , 劉金波 , 魏東宇 , 于瀟澤 , 車莊
2012, 43(1):175-179. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.031
摘要:以久保田NSD8型插秧機(jī)為研究平臺(tái),在保證現(xiàn)有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可用性的前提下,設(shè)計(jì)了一種遙控自動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)、單片機(jī)控制單元、遙控發(fā)送接收裝置、角度傳感器、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等部分組成,可實(shí)現(xiàn)插秧機(jī)轉(zhuǎn)向的遙控自動(dòng)控制。利用該系統(tǒng)進(jìn)行了遙控插秧機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)向性能測(cè)試試驗(yàn),通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)以系統(tǒng)識(shí)別的方法獲得執(zhí)行系統(tǒng)的傳遞函數(shù),并分析了系統(tǒng)性能,分析表明該自動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)插秧機(jī)整機(jī)遙控操作。同時(shí)分別進(jìn)行了180°和90°平地轉(zhuǎn)向試驗(yàn),試驗(yàn)表明自動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定田間工作軌跡轉(zhuǎn)向操作過(guò)程。
苗中華 , 褚劍鋼 , 劉成良 , 韓增德 , 甘邦興 , 郝付平
2012, 43(1):180-184. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.032
摘要:以4MZ—6A型六行采棉機(jī)為應(yīng)用對(duì)象,搭建了基于CAN總線的數(shù)字化智能監(jiān)控系統(tǒng)。以CAN 2.0B協(xié)議幀結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),解析擴(kuò)展幀ID報(bào)文標(biāo)識(shí)符的組成和含義,研究了基于CAN總線應(yīng)用層協(xié)議的制定原則、方法及其實(shí)現(xiàn)。該協(xié)議在六行采棉機(jī)樣機(jī)上應(yīng)用試驗(yàn)表明:該應(yīng)用層協(xié)議不僅能滿足實(shí)際需要,而且還具有極強(qiáng)的移植性、擴(kuò)展性,在其他大型農(nóng)業(yè)機(jī)械或工程機(jī)械的監(jiān)控系統(tǒng)中具有通用性。
2012, 43(1):185-191. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.033
摘要:在北京地區(qū)一棟玻璃連棟溫室 (756m2) 中采用地下水式地源熱泵(ground source heat pump, 簡(jiǎn)稱GSHP)技術(shù)進(jìn)行了冬季供暖試驗(yàn),并結(jié)合GSHP技術(shù)的供熱特點(diǎn)構(gòu)建了基于供熱末端空氣焓差法的供熱量計(jì)算模型以及供熱系統(tǒng)性能分析方法。根據(jù)供暖期北京地區(qū)能源價(jià)格水平,對(duì)比當(dāng)前廣泛使用的燃煤供暖系統(tǒng)和天然氣供暖系統(tǒng),系統(tǒng)地評(píng)價(jià)了GSHP技術(shù)的碳排放(溫室氣體排放水平)和供暖經(jīng)濟(jì)性。GSHP供暖成本低于同期燃?xì)夤┡哂谌济汗┡?。同時(shí),GSHPs的CO2氣體排放量低于燃煤供暖,但高于燃?xì)夤┡?/p>
張榮標(biāo) , 褚夫環(huán) , 黃賢林 , 沈敏
2012, 43(1):192-196. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.034
摘要:針對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN)節(jié)點(diǎn)溫室環(huán)境模擬試驗(yàn)系統(tǒng)中溫濕度的強(qiáng)耦合特性,提出了一種基于動(dòng)態(tài)矩陣控制算法的自適應(yīng)解耦方法。通過(guò)前饋補(bǔ)償措施消除溫度和濕度通道間的相互影響,設(shè)計(jì)一種基于加權(quán)方式的自適應(yīng)解耦算法,實(shí)現(xiàn)了不同工況下耦合參數(shù)的在線調(diào)整,從而有效克服了模型嚴(yán)重失配對(duì)控制精度的影響。仿真和試驗(yàn)結(jié)果表明,該自適應(yīng)預(yù)測(cè)解耦方法與傳統(tǒng)PID控制算法相比,大大提高了系統(tǒng)的控制性能。
2012, 43(1):197-201. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.035
摘要:提出了一種產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中基于語(yǔ)義距離的設(shè)計(jì)質(zhì)量知識(shí)的表示及匹配方法,將產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程劃分為5個(gè)階段,構(gòu)建產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量信息模型。依照設(shè)計(jì)質(zhì)量信息模型,對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)人員和設(shè)計(jì)質(zhì)量信息進(jìn)行分析,以任務(wù)元、對(duì)象元、信息元來(lái)構(gòu)建三者的形式化描述體系,并建立其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。利用HNC(概念層次網(wǎng)絡(luò))知識(shí)庫(kù),基于語(yǔ)境框架文本相似度計(jì)算,并結(jié)合語(yǔ)義距離計(jì)算,實(shí)現(xiàn)了文本間相似度的精確量化和比較。以注塑機(jī)方案設(shè)計(jì)過(guò)程為例,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)質(zhì)量信息匹配,驗(yàn)證了該方法的有效性。
2012, 43(1):202-207. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.036
摘要:針對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)存在參數(shù)變化及不可預(yù)測(cè)的未建模誤差的特點(diǎn),提出一種基于模型的參考自適應(yīng)控制策略。將機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的參數(shù)變化及未建模誤差看成對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的擾動(dòng),建立理想的參考模型,依靠系統(tǒng)狀態(tài)及其誤差構(gòu)造自適應(yīng)反饋律,利用穩(wěn)定性理論推導(dǎo)自適應(yīng)控制律,使得實(shí)際機(jī)構(gòu)與參數(shù)模型具有相同的動(dòng)態(tài)特性。實(shí)例顯示,自適應(yīng)控制器對(duì)參數(shù)變化及未建模誤差引起的運(yùn)動(dòng)誤差具有很好的抑制作用,保證機(jī)構(gòu)對(duì)規(guī)劃的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)具有很高的跟蹤精度。
2012, 43(1):208-212. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.037
摘要:提出一種用于實(shí)現(xiàn)多函數(shù)的可調(diào)球面四桿機(jī)構(gòu)優(yōu)化綜合方法。通過(guò)改變連架桿桿長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)可調(diào)球面四桿機(jī)構(gòu)不同函數(shù)綜合要求。在研究球面四桿機(jī)構(gòu)輸入角與輸出角函數(shù)關(guān)系的基礎(chǔ)上,建立了可調(diào)球面四桿機(jī)構(gòu)函數(shù)優(yōu)化綜合數(shù)學(xué)模型。給出可調(diào)球面四桿機(jī)構(gòu)多函數(shù)優(yōu)化綜合的目標(biāo)函數(shù),使函數(shù)生成機(jī)構(gòu)的最大結(jié)構(gòu)誤差達(dá)到最??;給出函數(shù)優(yōu)化綜合的約束條件,保證機(jī)構(gòu)存在曲柄并具有良好的傳動(dòng)性能。采用免疫遺傳算法對(duì)可調(diào)球面四桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行函數(shù)優(yōu)化綜合,相應(yīng)的算例證明了方法的有效性。
蘭國(guó)生 , 張學(xué)良 , 丁紅欽 , 溫淑花 , 張宗陽(yáng) , 盧青波
2012, 43(1):213-218. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.038
摘要:從理論上提出了一種基于分形理論的結(jié)合面靜摩擦因數(shù)改進(jìn)模型,表示出結(jié)合面靜摩擦因數(shù)與無(wú)量綱法向總載荷之間非線性隱函數(shù)關(guān)系。仿真結(jié)果表明,靜摩擦因數(shù)f隨著法向總載荷P*和材料特性參數(shù)φ的增加而增加,隨分形特征尺度參數(shù)G*的增加而減小,靜摩擦因數(shù)f與法向總載荷P*呈微凸弧非線性關(guān)系;分形維數(shù)D在1.1~1.4范圍內(nèi),靜摩擦因數(shù)f隨著D的增加而增加,在1.5~1.9范圍內(nèi),靜摩擦因數(shù)f隨著D的增加而減??;研究表明該模型可以用于進(jìn)行結(jié)合面靜摩擦因數(shù)的預(yù)測(cè)。
2012, 43(1):219-223. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.039
摘要:為了改善高壓子母葉片泵特性,使用極徑沿轉(zhuǎn)角線性變化的等速曲線代替早期雙作用高壓子母葉片泵定子曲線的大圓弧段,從葉片泵工作油腔油液預(yù)升壓、泵的流量和葉片受力等方面展開研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)人偾€的起點(diǎn)與終點(diǎn)極徑差值為0.1mm時(shí),泵的工作油腔油液預(yù)升壓力在轉(zhuǎn)子從過(guò)渡區(qū)線起始點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)2°后,壓力變化幅度變小;對(duì)泵的流量特性影響很小,僅減小10-4m3/s;葉片受到的徑向接觸反力減小160N,可以有效減小葉片的磨損、降低泵的噪聲。
2012, 43(1):224-229,223. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.040
摘要:以蜻蜓翅膀?yàn)檠芯繉?duì)象,應(yīng)用CAD和有限元分析軟件ANSYS建立蜻蜓翅膀的有限元模型,通過(guò)靜力學(xué)分析確定:蜻蜓翅膀脈絡(luò)結(jié)構(gòu)中主脈為主承力結(jié)構(gòu),主脈與次脈協(xié)調(diào)作用,使整體結(jié)構(gòu)更為合理。根據(jù)蜻蜓翅膀起皺結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),建立四邊形、交錯(cuò)四邊形兩種褶皺結(jié)構(gòu)網(wǎng)格模型,分析不同載荷作用下的力學(xué)性能。結(jié)果表明:相同均布載荷作用下,起皺的高度越大,結(jié)構(gòu)變形量越小;在相同的起皺高度下,隨著載荷的增加,變形量也隨之增加,但起皺高度越大,隨載荷增大的變形量越小,同時(shí)四邊形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的剛度稍大于交錯(cuò)四邊形網(wǎng)格結(jié)構(gòu);在相同載荷作用下,有膜網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的變形量總是小于無(wú)膜的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
2012, 43(1):230-234. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2012.01.041
摘要:利用仿生技術(shù)設(shè)計(jì)了仿生咀嚼裝置、仿生牙周膜,搭建了二級(jí)信號(hào)放大電路,使用Visual C++語(yǔ)言開發(fā)了測(cè)試軟件,組建成仿生食品質(zhì)構(gòu)儀。使用該質(zhì)構(gòu)儀對(duì)蘋果、胡蘿卜進(jìn)行了質(zhì)地測(cè)量試驗(yàn),并與感官評(píng)價(jià)、通用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)量進(jìn)行對(duì)比。Pearson相關(guān)性分析表明,仿生食品質(zhì)構(gòu)儀測(cè)量結(jié)果與感官評(píng)分達(dá)到了極顯著的相關(guān)性,與蘋果硬度、脆性的相關(guān)系數(shù)為0.970、0.904,與胡蘿卜硬度、脆性的相關(guān)系數(shù)為0.961、0.971,均大于通用食品質(zhì)構(gòu)儀測(cè)量與感官評(píng)分的相關(guān)系數(shù)。
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