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摘要:針對機器人摘取及移送過程中導致的果穗振動與果粒脫落問題，提出了一種面向穗軸激勵輸入的果穗振動仿真模型。以葡萄為研究對象，在果穗“梗-果”結構特性基礎上，提出了“撓性桿-鉸鏈-剛性桿-質量球”復合果穗模型，并由試驗確定了模型中各級梗間鉸鏈彈性系數(shù)與阻尼系數(shù)、果粒尺寸與質量的正態(tài)分布規(guī)律，獲得了主穗軸的抗彎特性。進而利用激光3D掃描重構得到梗系統(tǒng)，根據(jù)試驗結果分別進行剛性、撓性桿件定義和果粒與梗間鉸鏈的添加，構建得到果穗振動仿真模型。通過仿真精度驗證試驗發(fā)現(xiàn)，在激勵作用的加速、勻速和減速階段，經(jīng)正態(tài)分布統(tǒng)計仿真與實測中果穗的各果粒擺角均值與標準差相差均在2%和6.6%以內，表明不同階段其精度均良好。最終利用該模型分析了不同激勵方式及不同采摘階段對果穗振動的影響。果穗振動仿真模型的建立，為實現(xiàn)各類果穗的機器人“減振低脫”采摘提供了有力的分析工具。

摘要:為建立具有真實彩色信息的果樹三維點云形態(tài)結構模型，用Kinect相機獲取不同視角下果樹的原始三維點云，針對傳統(tǒng)最近點迭代算法對待配準點云的空間位置要求苛刻的問題，提出了改進的點云配準算法。首先通過歸一化對齊徑向特征算法搜尋點云關鍵點，并使用快速點特征直方圖描述子計算關鍵點處的特征向量。然后根據(jù)求得的特征向量估計2片點云關鍵點之間的空間映射關系，再基于隨機抽樣一致性算法提純映射關系并完成點云的初始配準。最后利用最近點迭代算法完成點云的精確配準。實驗結果表明，通過在最近點迭代算法前增加點云初始配準算法，有效地提高了點云配準的準確性和穩(wěn)定性，能夠對任意初始位置的2片點云進行準確匹配，平均配準誤差為0.7cm。

摘要:根據(jù)移栽蔬菜田間鋤草作業(yè)工況和要求，基于視覺伺服控制技術，設計了電驅鋤草機器人系統(tǒng)。該系統(tǒng)以中小功率拖拉機為配套動力，由伺服電動機驅動月牙形鋤草刀護苗鋤草和對行，減少了能耗與污染物排放，提高了系統(tǒng)伺服特性。機器視覺系統(tǒng)實時采集田間圖像并處理，對作物進行識別與定位?？刂破鹘Y合視覺系統(tǒng)獲取的刀苗距、鋤草機器人前進速度、鋤刀相位角度及機器人橫向偏差信息，利用智能伺服驅動器精確控制鋤草刀避苗和對行。試驗表明，在前進速度不高于1.5km/h、作物株距不小于 0.35m工況下，傷苗率小于10%，田間雜草鋤凈率約為90%。

摘要:土壤和秸稈在耕作后的位移變化是保護性耕作和秸稈還田重要組成部分。為分析和比較耕作后兩者的位移變化，針對正、反轉旋耕2種作業(yè)方式以及180、230、280r/min 3種轉速設置重復性試驗。試驗中按刀輥軸向布置標記鋁塊和橫、縱向秸稈，運用示蹤法（以點代面）思想，即根據(jù)標記的鋁塊和秸稈前后坐標變化值來代替機具在幅寬范圍內土壤和縱、橫向秸稈的位移變化。將得到的標記點位置進行標定，并在二維CAD中繪制出標記點在二維地表的形態(tài)，該形態(tài)與旋耕刀在刀軸上排列相似。2種耕作方式的地表形態(tài)和位移對比分析表明：正轉旋耕的秸稈埋覆率要高于反旋，反轉旋耕破碎率要優(yōu)于正旋；土壤在耕作后分布較均勻，橫、縱向秸稈在正反旋作業(yè)后均出現(xiàn)聚集現(xiàn)象，正旋作業(yè)更為明顯；土壤以及地表秸稈位移反旋作業(yè)大于正旋作業(yè)，但隨著機具轉速增加，反旋作業(yè)位移呈遞減，正旋作業(yè)位移呈遞增。基于以上因素考慮，可以根據(jù)實際作業(yè)需要來改變耕作方式、轉速以及刀具在刀輥上螺旋線形狀來滿足不同農(nóng)藝要求。

摘要:Panax notoginseng is one of rare medicinal herbs in China, and it is mainly grown in Yunnan Province. Market demand of Panax notoginseng is very large, and hence, until December 2014, the planting area of Panax notoginseng has reached 40000hm2. However, there is no precision seeding device suitable for Panax notoginseng. Seedfilling performance is the key factor that influences the properties of metering device. In order to improve the seedfilling performance of pneumatic cylinder seedmetering device, Yunnan Wenshan notoginseng seeds were adopted as sowing objects, the method of coupling DEM-CFD was used as research technique, meanwhile, variance yields of average normal stress and height of supplying seeds were considered as the optimizing targets. Through single factor experiment, the blowing wind pressure, vibration frequency and vibration angle were numerically simulated. It can be found that the experimental phenomenon and effect were in consistent with the simulation ones. Results showed that the blowing wind pressure can break the original steady state, thus reduce seeds transient normal stress which lower seeds internal friction; vibration frequency increases variance yields of average normal stress of seeds, hence disturbance of seeds was enhanced; and adequate vertical oscillation can effectively improve height of supplying seeds. Reducing internal friction, enhancing disturbance, improving height of supplying seeds can effectively improve the seed filling performance. To find the best parameter combination, this paper used three factors and five levels orthogonal experimental method to test the metering performance, afterwards, the results of the test were optimized and verified. Results showed that at the vibration frequency of 85Hz, blowing wind pressure of 3kPa, vertical oscillation of 45°, experimental index is the best. Test indicators, including eligible index, missing index, multiple index can reach up to 93.02, 1.42 and 5.56, respectively.

摘要:針對現(xiàn)有氣力式玉米排種器播種可靠性差和機械式玉米排種器存在對高速作業(yè)適應性差、對種子外形要求嚴格等問題，設計了一種結構簡單、排種效果好的伸縮指夾式精量排種器，研究了該排種器主要結構參數(shù)對排種性能的影響規(guī)律；通過正交試驗確定了影響其排種性能的主次因素為夾持力、指夾器開啟行程和排種器轉速，在較優(yōu)參數(shù)組合為夾持力0.87N、指夾器開啟行程16mm、排種器轉速45r/min時其株距合格率S為95.4%、漏播率M為1.9%、重播率D為2.7%，滿足國家標準要求。

摘要:為滿足水稻田間精量成行成穴機械直播要求，設計了一種螺旋槽式水稻田間精量穴直播排種器。應用Matlab軟件對排種過程中螺旋槽內水稻芽種的運動軌跡進行了研究。采用二次回歸正交旋轉組合設計，以排種輪工作轉速、螺旋槽長度、螺旋槽升角為試驗因素，穴徑合格率、穴粒數(shù)合格率和漏播率為指標，利用JPS-12型排種器檢測試驗臺對排種性能進行試驗，并運用Design-Expert 6.010軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析，得到因素與指標之間的數(shù)學模型。試驗結果表明：當螺旋槽升角為71.0°、螺旋槽長度為10.8mm、排種輪工作轉速為23.2r/min時，穴徑合格率、穴粒數(shù)合格率和漏播率分別為91.06%、94.64%和3.64%，排種性能滿足水稻田間播種的農(nóng)藝要求。

摘要:針對一種創(chuàng)新設計的橢圓齒輪-不完全非圓齒輪行星系旋轉式水稻缽苗移栽機構，運用動態(tài)靜力學分析方法和動力學方程組序列求解法，建立機構的動力學模型，利用基于VB軟件的動力學分析軟件，計算得到機構各運動構件受力及運動副約束反力的變化曲線。搭建機構動力學試驗臺，開展機構空載動力學試驗，測試得到機構在130、160、190r/min 3種不同工作轉速下的動力學特性，通過分析得出：移栽臂工作產(chǎn)生的振動是支座X向振動的主要因素，是支座Y向振動的非主要因素。同時驗證了機構動力學模型的正確性，為機構的動力學性能優(yōu)化提供了可靠模型和試驗基礎。

摘要:噴桿-吊桿組合式噴霧機被廣泛應用于棉花催熟脫葉劑的噴施，由于棉花采用密植栽培模式，棉花冠層中下部脫葉劑噴施覆蓋率低，脫葉效果差，嚴重影響了機采棉品質。為提高棉花中下部的噴灑覆蓋率，減小噴霧機行駛阻力，提出吊桿分禾器參數(shù)優(yōu)化方案，采用Box-Behnken設計制定試驗方案，以分禾器前傾角、安裝高度、作業(yè)速度等參數(shù)作為試驗因素，通過田間試驗獲取霧滴覆蓋率、分禾阻力等響應數(shù)據(jù)，使用橢球基神經(jīng)網(wǎng)絡（Ellipsoidal basis function neural network，EBFNN）逼近響應和試驗因素之間的關系，建立精度可靠的近似模型，基于該模型對試驗因素分析、優(yōu)化。并得到最佳試驗參數(shù)組合：分禾器離地高度210mm、分禾器前傾角12°、噴霧機作業(yè)速度4km/h。在此條件下進行田間試驗，棉花冠層平均霧滴覆蓋率為22.49%，與模型預測值相比誤差為10.89%；分禾阻力試驗均方根為70.9N，與模型預測值相比誤差為7.78%。

摘要:分離室作為蔬菜種子風力篩選機的重要組成部分，其風機頻率和風門開度對種子篩選分離的質量有著重要的影響。利用Fluent軟件的RNG k-ε湍流模型和DPM離散相模型，仿真了物料在分離室中的運動過程。用多項式擬合法分析了仿真結果，獲得工作參數(shù)（風機頻率和風門開度）與清選性能（清潔率和損失率）的關系。在此基礎上，對清潔率和損失率進行運算，得到清選效率，該指標全面綜合地反映了不同工況下清選效果的優(yōu)劣。由清選效率的三維圖及其等值線圖能夠便捷地分析分離室的最優(yōu)工作參數(shù)。通過以上方法，得到上海青種子、菠菜種子和小白菜種子最優(yōu)工作參數(shù)。分別是風機頻率35Hz、風門開度75%；風機頻率42Hz、風門開度80%；風機頻率36Hz、風門開度80%，對應的清選效率分別是88%、84%和88%。設計實機驗證試驗，比較了不同工況下清選性能的仿真結果與試驗結果，二者吻合度較高，證明了分離室氣固兩相流模型的可靠性。

摘要:針對目前茶園中無專用施肥或撒肥裝備，傳統(tǒng)的大田撒肥裝置無法適應茶樹較窄行距的問題，根據(jù)茶樹行距和肥料特性，設計了葉片位置傾角可調的偏置式撒肥離心盤?；谌龇蔬^程的受力和運動分析，以肥料顆粒為對象，建立其在離心盤上運動的動力學模型。基于Design-Expert的正交試驗設計和中心組合曲面響應設計，首先進行撒肥過程的離散元仿真，建立顆粒分布變異系數(shù)與施肥機行走速度、離心盤葉片個數(shù)、葉片偏置角度等因素之間的關系模型并解析；然后進行撒肥工作參數(shù)的優(yōu)化。結果表明，各因素對分布變異系數(shù)影響的主次順序為：葉片個數(shù)、偏置角度、行走速度；葉片個數(shù)與偏置角度的交互作用對分布變異系數(shù)的影響較為明顯, 葉片個數(shù)與偏置角度的交互作用對分布變異系數(shù)的影響較弱；經(jīng)回歸分析和優(yōu)化可知，當葉片個數(shù)為5、偏置角度為13.44°、行走速度為0.6m/s時，分布變異系數(shù)達到最小值6.12%；驗證試驗的實測值與模型理論值的平均相對誤差為11.18%。因此，基于離散元的撒肥過程仿真可用于離心式撒肥裝置工作參數(shù)的優(yōu)化，并可獲得較好的茶園撒肥均勻性。

摘要:為了提高膜上移栽機的缽苗栽植直立度并減少破膜程度，提出了一種曲柄滑槽式栽植機構，闡述了移栽工作原理及結構組成，并建立了機構的運動數(shù)學模型?；谠撃Ｐ筒捎肕atlab軟件編寫了栽植機構的仿真分析與優(yōu)化程序，分析了主要參數(shù)對機構運動軌跡特性的影響規(guī)律；以缽苗栽植直立度較高且破膜程度較低為優(yōu)化指標（即鴨嘴栽植點出、入土軌跡盡量垂直壟面，且出、入壟面點和栽植點間距盡量?。?，利用程序優(yōu)選出了一組最優(yōu)的機構參數(shù)組合：在移栽機組作業(yè)速度v=500mm/s時，L1=150mm、L3=120mm、L4=310mm、L=680mm、θ1=10°、θ3=15°、θ=20°；在此組合下栽植器鴨嘴端的絕對運動軌跡在出入壟面時呈顯著“γ”型輪廓，利于缽苗直立與穴口較小撕膜。提出了一種破膜程度檢測方法，以煙草缽苗為對象進行了整機田間試驗，結果表明：缽苗栽植直立度較高，優(yōu)良率超過93%，較現(xiàn)有七桿式栽植機構提高10個百分點；栽植器鴨嘴的破膜程度有效減小，最低可降至8%。

摘要:通過試驗研究和虛擬仿真分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的小型甘蔗收獲機喂入系統(tǒng)齒輪箱設計存在缺陷，易導致喂入系統(tǒng)的甘蔗堵塞。通過分析,對喂入系統(tǒng)結構進行了改進設計，將齒輪箱換成梯形齒型喂入輥，同時兩個切割器的刀軸由一對反向同步旋轉的液壓同步馬達驅動；通過SolidWorks軟件建立喂入系統(tǒng)的三維模型，再通過ADAMS軟件進行仿真分析,結果表明:改進后的喂入系統(tǒng)不僅擴大了切割傳動機構的物流通道，而且將齒輪箱對甘蔗產(chǎn)生的被動的滑動摩擦阻力轉化為改進后喂入輥對甘蔗產(chǎn)生的主動作用的滾動摩擦驅動力；改進后的喂入輥使甘蔗在螺旋提升輸送裝置上的滯留時間較原來縮短了35.9%，對甘蔗的最大徑向作用力比齒輪箱降低了86%，甘蔗更易進入物流通道，其輸送性能得到明顯改善，解決了喂入系統(tǒng)易于堵塞的問題，對試驗部分切割器馬達壓力測量結果起到了反證作用；仿真試驗也表明適當提高喂入輥轉速有利于降低甘蔗收獲機的堵塞率，為喂入系統(tǒng)結構參數(shù)和位置參數(shù)的改進設計提供了參考依據(jù)。

摘要:為了解決小型聯(lián)合收獲機清選裝置谷糠分離不徹底和損失率較高的問題，利用高速攝影裝置研究了吸雜風機轉速、揚谷器風機轉速和通氣孔直徑對清選性能的影響機理，以小麥籽粒、穎糠、莖稈混合物料為對象，利用研制的旋風分離系統(tǒng)試驗臺，選取氣孔排布方式、通氣孔直徑、吸雜風機轉速和揚谷器風機轉速為試驗因素，清潔率和損失率為試驗指標，進行了單因素和多因素清選性能試驗。單因素試驗結果表明，氣孔排布方式為螺旋形時，清選效果較好，隨著吸雜風機轉速、揚谷器風機轉速和通氣孔直徑的增加，清潔率先上升后降低，損失率則逐漸增加，最大損失率不超過2%；正交試驗表明：吸雜風機轉速為1900r/min、揚谷器風機轉速為1100r/min、通氣孔直徑為8mm時，清潔率平均值大于93%，損失率平均值低于1.5%，損失率比優(yōu)化前降低了25%。

摘要:馬鈴薯收獲前的殺秧作業(yè)對提高馬鈴薯品質及收獲效率有顯著的促進作用，現(xiàn)有機型存在打碎長度合格率差、帶薯率高、土壤在護罩上粘著嚴重等問題，為此，設計一種新型馬鈴薯殺秧機。對其關鍵部件進行結構設計，并分析了甩刀排列方式對殺秧性能的影響。以機具作業(yè)速度、甩刀刀輥轉速、壟上刀距壟臺高度為試驗因素，以打碎長度合格率、留茬高度、帶薯率為試驗指標進行田間試驗。結果表明：護罩開長孔結構減少了土壤的粘著；機器作業(yè)速度為4.5~6.0km/h、甩刀刀輥轉速為1500~1600r/min、壟上刀距壟臺高度為50~52mm時，試驗指標打碎長度合格率為94.7%~95.5%、留茬高度為56.0~59.9mm、帶薯率為0.15%~0.23%，殺秧機殺秧效果較好，滿足馬鈴薯殺秧機作業(yè)質量要求且機具作業(yè)穩(wěn)定。

摘要:采用貝塞爾理論推導出了非圓齒輪節(jié)曲線方程，進而設計了一種貝塞爾節(jié)曲線齒輪行星輪系扎穴機構。以扎穴機構為研究對象建立了動力學模型，利用Visual Basic 6.0軟件編寫動力學軟件，得到單位工作周期內各齒輪軸心及嚙合點處受力隨行星架轉角變化的規(guī)律。搭建動力學土槽試驗臺，在工作轉速40、60、80r/min，土槽移動速度0.8m/s及土壤硬度0.4~1.0MPa工況下，測定扎穴機構及支撐底座的動力學特性。試驗結果表明，隨行星架轉速增加扎穴機構振動增強；單位工作周期內支撐底座所受反力的變化規(guī)律以旋轉角180°為中心對稱分布。測試結果與理論分析一致，驗證了理論模型的正確和試驗方法的可行，該研究為施肥機高速作業(yè)時的動平衡控制提供了理論依據(jù)，為進一步設計高速化輕型化的液態(tài)施肥機奠定了基礎。

摘要:根據(jù)微灌毛管水力解析模型，通過分析微灌雙向布置和單向順坡布置形式對流量偏差率及毛管進口工作水〖JP3〗頭的影響，得出均勻坡微灌毛管雙向布置的適用條件為最佳支管位置參數(shù)大于0.13，當最佳支管位置參數(shù)不大于0.13時，微灌毛管宜單向順坡布置。給出了考慮適宜布置形式的均勻坡微灌毛管設計步驟。通過2個設計實例表明：利用最佳支管位置參數(shù)標準可有效選取適宜的毛管布置形式，設計步驟簡便可行，可直接應用于微灌工程實踐中。

摘要:植被是影響坡面水力侵蝕過程的重要因素，深入理解草本植物坡面不同降雨和徑流特性對土壤分離的作用是研究土壤侵蝕動力學的基礎。為此基于坡面土壤分離試驗，通過定量測定2種草本植物草冠、根系對降雨和徑流的影響，研究了不同侵蝕力作用下的土壤分離特征。結果表明，草本植物對坡面徑流和泥沙具有重要的調控作用，相同覆蓋度下狗尾草坡面的徑流含沙量低于青蒿坡面（P<0.05）。對比草本植物結構對坡面土壤分離的影響，植物根系對坡面的減沙貢獻率均高于其冠層（P<0.05），其中，青蒿草冠對于坡面降雨的阻滯作用高于狗尾草草冠（P<0.05），而狗尾草根系的減沙效益高于青蒿根系（P<0.05），這主要與草本植物葉面積指數(shù)（LAI）及根系形態(tài)分布有關，不同植物的根長密度與土壤分離率呈指數(shù)函數(shù)關系。坡面土壤分離過程受到侵蝕阻力的影響，在草本植物覆蓋坡面，隨著植物覆蓋度的增加，顆粒阻力和波阻力均呈增大趨勢。降雨侵蝕力和徑流剪切力是坡面土壤分離的主要侵蝕動力，不同試驗條件下草本植物對降雨和徑流侵蝕力的降低值為189.21~698.92J·mm/(m.2·min)和6.27~20.38kg/(m·s2)，減弱系數(shù)分別為22.75%~84.04%和19.68%~63.97%。

摘要:通過野外徑流場模擬降雨試驗，研究玉米秸稈覆蓋對砂土和壤土產(chǎn)流產(chǎn)沙過程的影響，探索不同土壤質地下水土保持的臨界秸稈覆蓋條件。處理分為2種土壤質地類型和5個水平的秸稈覆蓋度：0、10%、20%、30%和40%。結果表明：壤土抗侵蝕能力優(yōu)于砂土，但透水性弱于砂土；不同土壤質地條件下秸稈覆蓋效益存在差異，相同的秸稈覆蓋時，砂土條件下的土壤侵蝕防治效果優(yōu)于壤土；2種土壤質地條件秸稈覆蓋度30%時可顯著提高土壤入滲總量（25.7%~33.9%），減少產(chǎn)沙總量（22.2%~46.4%），對水土流失具有良好的防治效果?？紤]到過大的秸稈覆蓋度（大于80%）會造成播種機堵塞，在華北保護性耕作研究實踐中，建議砂土和壤土質地下的農(nóng)田地表保持1600~3000kg/hm2（30%~60%）的玉米秸稈覆蓋，以達到較好的水土保持效果和播種質量。

摘要:為探討保水劑施用方式對側柏根際微生態(tài)環(huán)境的作用效果，以側柏裸根苗為試材，通過盆栽試驗研究了不施肥和保水劑(CK)、單施尿素(U)、單施保水劑(S)、保水劑-尿素混施(SUM)和保水劑-尿素凝膠(SUG)等處理對側柏根際土壤酶活性、微生物多樣性及生長的影響。結果表明：同U處理相比，SUG處理明顯增加了根系分泌物中氨基酸總量、有機酸總量和總糖含量；SUG處理顯著提高了根際土壤過氧化氫酶、脲酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性，其中脲酶活性分別較CK、U、S、SUM處理提高29.53%、14.88%、27.81%、7.82%；同時SUG處理亦提高根際土壤微生物平均吸光度(AWCD)、豐富度指數(shù)和均勻度指數(shù)，并降低了優(yōu)勢度指數(shù)，其中豐富度指數(shù)分別比CK、U、S、SUM處理提高28.78%、30.22%、26.91%、8.39%。此外，SUG處理還顯著促進了側柏地徑和株高的生長，并明顯高于其他處理。與SUG處理相比，S、SUM處理對側柏根際土壤酶活性和微生物多樣性的影響作用較小，說明保水劑-尿素凝膠方式較單施保水劑和保水劑-尿素混施方式可顯著增強側柏的干旱適應能力。由此可知，保水劑-尿素凝膠方式有利于改善側柏根際土壤微生態(tài)環(huán)境，增強抵御干旱脅迫的能力，并促進生長。

摘要:通過大田試驗，研究夏玉米-冬小麥輪作條件下礫石覆蓋量對土壤水分動態(tài)、作物耗水特征、產(chǎn)量及水分利用效率的影響。結果表明，礫石覆蓋量的增加提高了土壤對降水的保蓄能力，且主要體現(xiàn)在0~40cm土層，100~200cm土壤貯水量變化不明顯。在夏玉米-冬小麥各生育期，礫石覆蓋措施提高土壤貯水量主要體現(xiàn)在作物苗期和拔節(jié)期，其中，S8（礫石覆蓋量8kg/m2）處理提高土壤貯水量效果最好，較無覆蓋處理（CK）分別增加12。77%和6。63%。作物耗水系數(shù)隨著礫石覆蓋量的增加而減小。礫石覆蓋夏玉米、冬小麥WUE和PUE分別較CK處理最大提高了33.05%、26.65%和12.68%、20.00%，差異顯著。此外，作物經(jīng)濟產(chǎn)量和生物產(chǎn)量得到顯著提高，夏玉米生長季，各處理其經(jīng)濟產(chǎn)量和生物產(chǎn)量分別較CK處理提高了4.45%~26.66%和5.81%~25.78%，冬小麥生長季，其經(jīng)濟產(chǎn)量和生物產(chǎn)量分別較CK處理提高了2.06%~15.34%和2.32%~26.49%。

摘要:對生物油分級冷凝的最新成果進行了總結和分析。在分級冷凝裝置方面，闡述了通過多種復合式分級冷凝系統(tǒng)在線分離收集生物油的研究現(xiàn)狀與進展；從生物油分級產(chǎn)物的理化性質角度分析了生物油高品質利用、提取高價值化工原料的可能性；同時指出了生物油分級冷凝研究中仍存在的問題及未來的研究趨勢。

摘要:采用包膜造粒的方法，分別以乙醇和木醋液溶解木質素作為粘結劑制備生物質炭包膜尿素肥料，并通過掃描電鏡、傅里葉紅外光譜和差熱分析對其性能進行表征。發(fā)現(xiàn)木質素沒有發(fā)生化學變化，但是木醋液溶劑使木質素團狀結構更好地展開，差熱分析結果顯示木質素木醋液粘結劑玻璃化溫度階梯狀態(tài)消失，能在較寬溫度范圍保持黏流態(tài)，黏度比乙醇處理后高300%。對2種粘結劑制備的生物質炭包膜尿素肥料的成粒性能進行比較，發(fā)現(xiàn)以木質素木醋液粘結劑制備的生物質炭包膜尿素肥料具有269.4%的包膜率和94.83%的成粒率，粒徑分布均勻且合格粒徑比重高達80%；所有粒徑的力學性能均滿足要求，緩釋性能也更優(yōu)異。木質素溶于木醋液粘結性能比溶于乙醇性能好，更適用于生物質炭包膜尿素肥料的制備。

摘要:種子發(fā)芽指數(shù)是衡量好氧堆肥植物毒性和腐熟度的重要參數(shù)。以沼渣和豬糞為主要原料，麥秸和蘑菇渣為輔料，利用自行研制的智能型好氧堆肥反應器系統(tǒng)開展了聯(lián)合好氧堆肥試驗，基于獲取的種子發(fā)芽指數(shù)和基本理化指標數(shù)據(jù)進行了相關性和回歸建模分析研究。試驗結果表明：種子發(fā)芽指數(shù)與揮發(fā)性固體、總碳、總氮、半纖維素和木質素干基相對含量以及碳氮比均具有顯著的相關性（R≥0.83，Sig.為0.000）。所構建的一元和二元線性預測模型均具良好的擬合度（R≥0.81，Sig.為0.000），其中，以總碳和總氮為二元變量的種子發(fā)芽指數(shù)快速預測模型（R=0.92，SEP為7.58）具有最好的預測能力。該研究為種子發(fā)芽指數(shù)的快速預測分析提供了方法學支撐。

摘要:為了提高沼氣發(fā)酵效率和沼氣產(chǎn)量，以不同磷鉀礦粉為沼氣發(fā)酵的功能催化劑，探討其對牛糞厭氧發(fā)酵的影響。試驗設8個處理，分別為空白處理（CK），添加2.5%（T1）、5.0%（T2）、7.5%（T3）、10.0%（T4）云南微晶化磷礦粉，5.0%（T5）河南微晶化磷礦粉，5.0%（T6）云南普通磷礦粉和5.0%（T7）河南微晶化鉀礦粉。試驗結果表明：微晶化磷礦粉量的增加，顯著地提高了沼氣累積產(chǎn)氣量。添加75%處理的微晶化磷礦粉發(fā)酵啟動最快，產(chǎn)氣率最高，CH4體積分數(shù)達62.5%，VS去除率為61.99%，COD值為4871.4mg/L，VFA質量濃度為469.9mg/L。當微晶化磷礦粉添加量高達10.0%時，VS沼氣累積產(chǎn)氣量下降到317.63mL/g。添加7.5%微晶化磷礦粉是改善牛糞厭氧消化的最適添加量。

摘要:選取象草和雜交狼尾草等5種能源草為發(fā)酵原料，采用中溫批式厭氧消化工藝，研究能源草發(fā)酵前后理化特性變化和發(fā)酵產(chǎn)氣性能，并對累積產(chǎn)氣動力學分析。研究結果表明：不同能源草的發(fā)酵產(chǎn)氣性能與原料特性之間有較大的關系，其產(chǎn)氣率與木質素成負線性相關。雜交狼尾草由于刈割時生長時間較長，使得木質素質量分數(shù)（24.88%）較高，其產(chǎn)氣性能較差，實際產(chǎn)甲烷率僅為理論產(chǎn)甲烷率的26.95%，而華南象草刈割時木質素質量分數(shù)（15.82%）較低，其產(chǎn)氣性能較好，VS累積產(chǎn)氣率為379.58mL/g，VS產(chǎn)甲烷率為228.55mL/g，生物燃氣中甲烷體積分數(shù)為60.21%。對累積產(chǎn)氣曲線擬合，發(fā)現(xiàn)采用修正Gompertz方程能較好模擬能源草發(fā)酵累積產(chǎn)氣率的變化過程。該研究可對能源草的能源化開發(fā)利用提供參考。

摘要:采用云芝變色栓菌（Trametes versicolor）、色精木霉菌（Trichoderma chromospermum）、深綠木霉菌（Trichoderma atroviride）和云芝變色栓菌分別與色精木霉菌、深綠木霉菌的混合菌對干黃玉米秸稈進行真菌預處理。結果顯示，真菌預處理不滅菌秸稈30d后，木質纖維素的降解率幾乎可以忽略，在不滅菌的環(huán)境中，接入的真菌對秸稈本身附著的微生物群落不能形成競爭優(yōu)勢，造成較低的木質素降解率。而云芝變色栓菌、色精木霉菌、深綠木霉菌以及云芝變色栓菌分別與色精木霉菌、深綠木霉菌的混合菌對滅菌秸稈預處理30d后，木質素的降解率分別為34.0%、38.1%、38.1%、39.1%及 40.3%。為降低秸稈的滅菌成本，將真菌預處理30d后的滅菌秸稈作為真菌固態(tài)載體與不滅菌秸稈按照1∶9、1∶4及 1∶1的干質量比混合培養(yǎng)30d，結果顯示，采用云芝變色栓菌分別與色精木霉菌和深綠木霉菌的混合菌固態(tài)載體預處理不滅菌秸稈，木質素降解率可達到30%~40%。因而，真菌固態(tài)載體可以較好地適應非滅菌環(huán)境并對秸稈中的木質素進行有效降解，是一種有效降低過程成本的預處理手段。

摘要:基于生物質固化成型領域活塞沖壓式成型機能耗低、生產(chǎn)率低和模輥式成型機生產(chǎn)率高、能耗高的特點，提出一種新型對輥式成型方式，并設計和制造了樣機。該成型機壓輥圓周上均布了一系列柱塞，運行過程中壓輥柱塞與環(huán)模模孔相互嚙合，避免了成型孔之外的物料受到壓輥的擠壓與摩擦。為測試該成型機的性能，進行了正交試驗研究，結果表明，該成型機的較優(yōu)成型參數(shù)為：含水率15%，成型模具長徑比5.25，主軸轉速47.25r/min。以木屑為原料，在較優(yōu)成型參數(shù)的條件下進行了成型機性能指標的測試，結果表明，該成型機生產(chǎn)的成型顆粒直徑為10mm，成型顆粒密度為1.15g/cm3，機械耐久性為96.28%，生產(chǎn)率為75kg/h，能耗為56kW·h/t，成型率為95%，工作噪聲為79dB，各項指標均達到設計要求，實現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。

摘要:利用低溫顯微鏡系統(tǒng)對葡萄進行了冷凍-復溫實驗，研究了葡萄細胞在冷凍-復溫過程的結晶變化。通過分析冷凍-復溫過程的葡萄細胞顯微圖像、細胞體積、內壓、滲透率的變化,發(fā)現(xiàn)：葡萄細胞的結冰溫度隨冷凍速率的增加而降低；葡萄細胞的體積變化總趨勢是隨溫度的降低而減小，但由于細胞內自由水體積的變化，在-5~0℃細胞體積會有所增大。在14℃/min、50℃/min冷凍速率下細胞體積分別減小了54.5%，26.3%。冷凍速率越大，細胞體積變化越小；冷凍過程中葡萄細胞的滲透系數(shù)隨溫度的降低而降低，隨冷凍速率的降低而降低。在葡萄細胞的冷凍-復溫過程中，提高復溫溫度能有效減少細胞的破損。

摘要:為掌握冷庫帶包裝荔枝預冷果實溫度變化的一般規(guī)律，建立了基于氣調保鮮試驗平臺的荔枝果實預冷二維數(shù)值模型。結合荔枝果實及包裝物理特性，對預冷過程中荔枝果實溫度變化進行了數(shù)值分析，獲得了廂體和包裝內流場分布情況。研究結果表明，提高通風風速可以減少預冷時間，但會增大包裝內荔枝果實間的溫度差異性；當風速達到6m/s以上，預冷時間減少放緩，果實溫度變異系數(shù)趨于穩(wěn)定，約為0.25；降低隔板空氣出口溫度可以有效促進荔枝果實降溫，但會增加包裝內荔枝果實間的溫度差異性。經(jīng)試驗驗證，模擬結果與試驗結果吻合良好，平均誤差率為1.91%，均方根誤差為2.34%。

摘要:為探明微波穩(wěn)定麥胚的機制，以小麥胚芽為研究對象，研究了不同測量頻率、含水率、脂肪含量及添加不同無機鹽條件下麥胚粉體的介電特性（介電常數(shù)ε′和介電損耗因數(shù)ε″）。實驗結果表明，在2個常用微波頻率下，小麥胚芽ε′在頻率為915MHz時略大于2450MHz時，但ε″在2450MHz時明顯大于915MHz時；小麥胚芽介電特性隨含水率的增加而增大，當其含水率從4%增至16%時，其ε′和ε″分別從2.61和0.02升高至4.32和0.8；不同脂肪含量的小麥胚芽的介電特性相差較小，尤其是ε″；對比添加5種無機鹽后小麥胚芽介電特性發(fā)現(xiàn)，NaCl對其ε′和ε″有明顯增加作用，尤其是當NaCl的質量分數(shù)為1%時，效果最明顯。

摘要:動物個體信息和行為的智能感知與分析是精準畜牧業(yè)的核心。牛、豬、羊等大型動物因與人類關系密切、經(jīng)濟價值高受到國內外學者的廣泛關注。為了促進中國精準畜牧業(yè)的發(fā)展，分別從國外和國內視角,詳細總結、分析了精準畜牧業(yè)中動物信息感知與行為檢測的研究現(xiàn)狀、尚待研究的問題。包括個體識別、生長狀況評估及體況評價各種方法的優(yōu)勢和不足，呼吸頻率與異常檢測、肢蹄運動評分與跛行檢測等異常和疾病檢測，發(fā)情檢測、產(chǎn)前檢測及高危動作識別等動物生理周期關鍵時間段的行為感知方法等。結合精準畜牧的發(fā)展趨勢和應用需求，在分析的基礎上指出，動物信息智能感知與行為檢測未來將向無接觸、高精度、高自動化程度方向發(fā)展，結合動物病理學的早期肢蹄病灶自動化檢測方法、不依賴評分結果的具有普遍性的狀態(tài)參數(shù)、接觸式傳感器對動物的應激作用、動物高級行為的識別理論與方法、動物身體區(qū)域精細識別研究、檢測設備/系統(tǒng)的有效性驗證及效益研究與評估等將成為未來研究的方向。

摘要:伴隨物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)流的增加和對復雜事件匹配的準確性、可靠性要求的提高，不確定性復雜事件處理的研究得到廣泛的關注。精準農(nóng)業(yè)中存在大量的RFID及傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)，但是監(jiān)測硬件和無線通信技術不能保證100%的可信數(shù)據(jù)，因此需要一個能應用在精準農(nóng)業(yè)中處理不確定事件的流處理引擎。本文在現(xiàn)有流處理引擎SASE基礎上，加入概率流理論和數(shù)據(jù)世系管理理論，提出一種新型的復雜事件處理引擎PUCEP，可以計算輸出復雜事件的概率，同時提高不確定性復雜事件的匹配效率，從而減少計算資源消耗和反應時間，提高整個系統(tǒng)的實時性。實驗使用溫室傳感器采集數(shù)據(jù)，結果表明所提方法對處理概率事件流的復雜事件是有效的。

摘要:要構建有效穩(wěn)定的生豬養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，無線傳感器網(wǎng)絡的覆蓋率和連通性是網(wǎng)絡節(jié)點部署中需要考慮的2個關鍵問題。采用粒子群算法結合虛擬力算法提高網(wǎng)絡覆蓋率，通過增加節(jié)點的方式提高網(wǎng)絡連通性。以生豬養(yǎng)殖場物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中節(jié)點部署為應用實例，以豬舍墻壁作為主要障礙物進行部署優(yōu)化，仿真結果顯示虛擬力導向的粒子群算法可提高網(wǎng)絡覆蓋率15%，而提升連通性只需增加10個節(jié)點，網(wǎng)絡性能得到了明顯改善。

摘要:雜交水稻種子在成熟過程中不可避免地會產(chǎn)生稻殼的裂穎，出現(xiàn)裂穎后會影響種子發(fā)芽性能和秧苗品質。為識別裂穎水稻種子并將裂穎水稻種子分選出來，利用自行研制的裂穎水稻種子聲學檢測裝置，對不同下落高度、聲音傳感器與傾斜碰撞玻璃板之間不同距離的正常雜交水稻種子和裂穎雜交水稻種子聲學特性進行測試。試驗結果表明，正常雜交水稻種子撞擊玻璃板后其產(chǎn)生的電壓幅值普遍高于裂穎雜交水稻種子，雜交水稻種子最佳下落高度H=150mm，聲音傳感器與傾斜碰撞板間的最佳距離h為10mm或20mm。對兩優(yōu)108雜交水稻種子的綜合識別率達到94%，新兩優(yōu)6380雜交水稻種子的綜合識別率達到88%，兩優(yōu)6326雜交水稻種子的綜合識別率達到92%。在最優(yōu)工作條件下正常雜交水稻種子和裂穎雜交水稻種子平均識別率分別達到92%、90.67%。本研究表明能夠利用雜交水稻種子碰撞聲學特性將裂穎種子與正常種子有效分離出來。

摘要:為提高黃瓜霜霉病葉部病害機器自動識別的準確性和魯棒性，提出了一種基于視覺顯著性圖的黃瓜葉部霜霉病識別方法。首先將圖像從RGB色彩空間變換到HSV色彩空間中進行色彩修正，再變換回RGB空間利用R、G、B分量的線性組合生成視覺顯著性圖，最后通過對生成的視覺顯著性圖進行閾值分割以識別病害區(qū)域。利用從北京市北部郊區(qū)日光溫室采集到的50幅具有典型霜霉病特征的黃瓜葉片原始圖像進行實驗，結果表明，該方法能較為準確地從葉部彩色圖像中識別出霜霉病病斑區(qū)域，平均誤分率為6.98%，優(yōu)于K-means法(11.38%)和OTSU法(15.98%)；平均運行時間0.6614s，少于K-means法的1.4249s；運行時間的均方根誤差為0.0515s，魯棒性優(yōu)于K-means硬聚類算法。

摘要:為定量辨識植物葉態(tài)的萎蔫程度，定義了基于離散時域傅里葉變換的萎蔫指數(shù)，搭建了一套植物葉態(tài)采集系統(tǒng)，以黃瓜和綠皮西葫蘆幼苗為試驗樣品，采用植株根部快速失水與汲水的方法，控制植株葉片處于不同程度的萎蔫狀況，使用TOF攝像機獲取葉態(tài)3D圖像信息，對圖像進行去噪、閾值分割、點積運算等處理，得到目標葉片的三維點云數(shù)據(jù)，運用離散時域傅里葉變換計算其萎蔫指數(shù)。通過對黃瓜單片葉和綠皮西葫蘆多片葉在植物失水、葉片萎蔫階段和植物吸水、葉片恢復階段的萎蔫指數(shù)定量對比分析，以及對葉片萎蔫指數(shù)在整個植物水分脅迫過程的單因素方差分析，顯著性分別為0.8904、0.2922、0.9036，均大于0.05，驗證了基于TOF攝像機的葉態(tài)萎蔫定量辨識方法的可行性與準確性。

摘要:為了深入分析京津冀地區(qū)耕地破碎化和人工干擾程度，以空間網(wǎng)格為基本單元，采用核密度函數(shù)法對耕地進行密度計算，繼而采用自然斷點法進行密度分區(qū)，采用景觀格局指數(shù)法，對耕地的空間分布特征、破碎化程度進行定量分析，最后采用耕地破碎度指數(shù)和人工干擾指數(shù)對比分析提出耕地整治的方向。結果表明：耕地核密度變化范圍為0~95.08點/km2，85%以上的耕地集中分布在區(qū)域中部和東南部的中密度區(qū)到高密度區(qū)，耕地面積隨著密度降低而減少；耕地斑塊密度指數(shù)、斑塊邊界密度指數(shù)、面積加權分維數(shù)和耕地斑塊聚集度在不同密度區(qū)的變化情況均反映出破碎化程度隨著耕地密度減小而增大；耕地破碎度指數(shù)和人工干擾度指數(shù)均隨著耕地密度降低而升高，人工干擾是該區(qū)域耕地破碎化程度加劇的主要因素。采用核密度估計法能合理地反映耕地聚集程度和破碎化程度，可為京津冀地區(qū)協(xié)同發(fā)展、耕地整治和土地利用優(yōu)化布局提供理論支撐。

摘要:針對奶牛養(yǎng)殖場背景復雜和環(huán)境多變導致現(xiàn)有的目標檢測算法無法滿足魯棒性和實時性需求的問題，基于遞歸背景建模思想，在混合高斯模型中引入懲罰因子，提出了一種動態(tài)背景建模方法，采用局部更新策略，以降低模型復雜度和解決前景消融問題；提出基于色度偏差和亮度偏差的二分類算法，避免目標物陰影區(qū)域的影響。對不同天氣及環(huán)境變化劇烈情況下獲取的奶牛視頻樣本進行實驗。結果表明，與混合高斯模型相比，平均模型復雜度降低了50.85%，前景誤檢率和背景誤檢率分別降低了19.50和13.37個百分點，單幀運行時間降低了29.25%，檢測準確率更高、實時性更好，且解決了前景消融問題，能滿足在復雜背景和環(huán)境條件下實時提取奶牛目標的要求。

摘要:為降低基于葉片電特性的番茄營養(yǎng)狀況實時監(jiān)測系統(tǒng)中葉片含水率對營養(yǎng)監(jiān)測準確性的影響，提高營養(yǎng)水平監(jiān)測模型的精度，提出一種基于葉片阻抗和電容的含水率實時測量方法，利用自制的針狀電極設計了一種基于葉片阻抗和電容的4電極含水率監(jiān)測系統(tǒng)。以不同含水率的番茄葉片為對象，在1×10-6~1MHz的頻率范圍內研究了番茄葉片含水率對阻抗的影響規(guī)律，提取了葉片含水率的敏感頻段，并建立了基于阻抗和電容的各生育期的葉片含水率預測模型，各模型的相關系數(shù)均大于0.973，均方根誤差均小于5.06%。結果表明：番茄葉片含水率為50.5%~94.4%時，利用頻率為3.98kHz時葉片阻抗和電容的對數(shù)函數(shù)可對番茄葉片含水率進行監(jiān)測。

摘要:哺乳期是母豬繁育仔豬的關鍵時期，哺乳母豬特有的發(fā)聲是其生理、情緒健康及其對仔豬看護的母性能力的最直接表達。哺乳期間母豬所發(fā)聲音種類眾多，增加了快速定位及準確識別特定聲音類型的復雜度，以小梅山母豬的哺乳聲、飲水聲、采食聲及無食咀嚼聲等常見聲音為研究對象，以功率比作為特征向量，對頻域進行更精細的能量計算，提出基于偏度的子帶聚類法合并特征不顯著的子帶，減少特征向量數(shù)量，構建支持向量機（SVM）的聲音分類識別器，統(tǒng)計各類聲音的發(fā)聲時長；進一步以單個哺乳周期為對象，建立成功哺乳的聲音模式。試驗結果表明，哺乳聲、無食咀嚼聲、采食聲和飲水聲的最大功率比分別位于[0Hz,1000Hz]、[1000Hz,1500Hz]、[1500Hz,2500Hz]和[2500Hz,8000Hz\]子帶內，以4個子帶的功率比為特征的聲音判別模型的識別率分別為100%、100%、95.17%、96.61%，與等間隔子帶劃分及主成分分析法比較，減少了特征向量的數(shù)量，且顯著提高了識別算法的精度，進一步應用在母豬分娩舍內，實現(xiàn)了對哺乳母豬的母性能力及其健康狀況的無應激、實時監(jiān)測。

摘要:葉面積指數(shù)(LAI)是陸地表層生態(tài)系統(tǒng)最重要的植被結構參數(shù)之一。近年來，利用LAI-2200觀測草地葉面積指數(shù)的研究逐漸增多，但是其精度驗證研究卻很少。本文利用LAI-2200獲取19個草地樣地的有效植被面積指數(shù)(PAIe)，并利用草地孔隙率模型模擬LAI-2200測量值，然后與收獲法得到的植被面積指數(shù)(PAI)進行比較，進而評估LAI-2200的測量精度，并分析草地聚集度系數(shù)(CI)的變化規(guī)律。結果表明LAI-2200觀測天頂角較小的4圈數(shù)據(jù)計算的PAIe比5圈數(shù)據(jù)計算的PAIe的精度更高；PAIe與PAI相關性極顯著(R2=0.951)；當PAI小于3時，PAIe略小于PAI；隨著PAI繼續(xù)增大，PAIe低估逐漸嚴重。這種低估現(xiàn)象主要原因是葉片的聚集效應，當PAI小于3時，CI均值為0.97；當PAI為3~6時，CI均值為0.88；當PAI大于6時，CI均值為0.71，因此LAI-2200用于濃密草地測量時需要用CI進行訂正。

摘要:免疫磁珠分離技術在生物檢測中的應用日益廣泛，能提供高強度大梯度磁場環(huán)境的納米磁珠分離器是免疫磁珠分離技術中的關鍵技術之一。設計了一種新穎的環(huán)形六孔納米磁珠分離器，通過瓦狀釹鐵硼磁塊的優(yōu)化布局和斜壁坡莫合金導磁片設計，實現(xiàn)了在同一臺納米磁珠分離器上形成6個強磁場高梯度分離區(qū)域（分離孔），分離器最高磁場強度達1.44T，最高磁場梯度達96.3T/m（體積865.5cm3, 質量4.8kg），同一分離器內6個分離孔內磁場分布相同，孔間平均相對偏差在2.0%~3.3%之間。對磁分離孔磁場分布的測試和仿真結果表明：磁珠分離器體積、導磁片材料和導磁片形狀等因素對磁珠分離器磁場強度和梯度有不同程度的影響，采用大體積磁塊的磁珠分離器比采用小體積磁塊的磁珠分離器、采用坡莫合金作為導磁片比采用軟鐵材料作為導磁片、采用斜壁形狀的導磁片比采用直壁形狀的導磁片均能實現(xiàn)較大的磁場強度和梯度。該納米磁珠分離器已成功應用于大腸桿菌和禽流感病毒的免疫磁分離試驗研究，并可以根據(jù)不同應用需求，組合相關要素以獲得理想的免疫磁珠分離器。

摘要:一定規(guī)模的糧田對保障都市區(qū)糧食供應、營造城市景觀等具有重大意義。以北京市平谷區(qū)為例，依據(jù)永久基本農(nóng)田保護要求，首先提取允許建設區(qū)內的基本農(nóng)田作為糧田優(yōu)先劃入?yún)^(qū)；其次，以耕地圖斑為評價單元，從糧食生產(chǎn)能力、生態(tài)安全能力和區(qū)位條件3方面構建評價模型，對優(yōu)先劃入?yún)^(qū)外的耕地圖斑進行定量評價；結合定量評價結果，最終確定平谷區(qū)糧田空間布局。結果表明：平谷區(qū)優(yōu)先劃入?yún)^(qū)的糧田面積為1427.26hm2，占區(qū)域耕地總面積的11.62%，主要分布在平谷縣城與各鎮(zhèn)中心周邊；基于綜合評價分值將優(yōu)先劃入?yún)^(qū)外的耕地劃分為適宜劃入?yún)^(qū)、儲備劃入?yún)^(qū)和不宜劃入?yún)^(qū)3種類型，其中，適宜劃入?yún)^(qū)主要分布在平谷縣城東側的地勢平坦區(qū)域，并與優(yōu)先劃入?yún)^(qū)構成平谷區(qū)糧田的首選區(qū)域；儲備劃入?yún)^(qū)作為糧田儲備可選區(qū)域，主要分布在縣城的西部和南部鄉(xiāng)鎮(zhèn)；而不宜劃入?yún)^(qū)空間分布零散，主要分布在地勢較高、地形坡度較大的縣城北部地區(qū)。由此形成的“生產(chǎn)-生態(tài)-區(qū)位”三位一體的都市區(qū)糧田布局方法可為北京生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)的糧田布局提供科學依據(jù)。

摘要:耕地質量等別成果在我國耕地保護中發(fā)揮了重要作用，因此對耕地質量等別成果質量檢驗方法的研究具有重要的現(xiàn)實意義。建立了以耕地面積修正反距離權重矩陣的改進模型，并分別提取了改進模型和反距離模型的疑似異常值單元，得到了縣域內所有耕地單元的自然等指數(shù)的標準差，選取大于增量空間自相關最大莫蘭指數(shù)所對應的閾值距離為緩沖區(qū)半徑，按照研究確定的縣域耕地自然等指數(shù)疑似異常值判定與選取的標準，對疑似異常值單元與其緩沖區(qū)范圍內耕地單元的自然等指數(shù)進行比較和判斷，排除非確定異常值，得到確定異常值，并對最終結果進行了檢驗。以內蒙古自治區(qū)寧城縣為例，分析得到自然等指數(shù)的標準差為78，緩沖區(qū)距離為600m，結果表明，判定與選取異常值的標準能準確提取確定異常值單元，排除大部分非確定異常值，且檢驗表明，提取確定異常值的精度較高；在相同閾值距離下，改進模型比反距離權重模型在提取確定異常值單元方面存在一定優(yōu)勢，說明面積和距離都是影響耕地質量相關性的重要指標。該方法可以為縣域耕地質量等別成果數(shù)據(jù)檢驗提供參考，也為空間自相關分析在相關領域中的應用提供一種新思路。

摘要:以北京市為例，采用STIRPAT模型和地理加權回歸模型分析了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務價值的驅動因素及空間差異。結果顯示，人口數(shù)量、人均GDP、綠化率、第三產(chǎn)業(yè)比重、萬元GDP能耗和城市化率都是影響北京市生態(tài)系統(tǒng)服務價值的重要驅動因素，其中綠化率是正向影響，其他5個指標對生態(tài)系統(tǒng)服務價值有負面影響，其中第三產(chǎn)業(yè)比重和城市化率的負面影響最大。加入空間距離和局域空間聯(lián)系因素，對分區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務價值驅動因素進行分析發(fā)現(xiàn)，北京市不同區(qū)的驅動因素的影響程度不同，各個驅動因素中，城市功能擴展區(qū)和城市發(fā)展新區(qū)的影響要高于生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)。通過對驅動因素的定量測算及分區(qū)空間異質性分析，提出了北京市不同區(qū)域的提高生態(tài)系統(tǒng)服務價值的相關措施。

摘要:荷電噴霧燃燒技術對于促進微小尺度條件下液體燃料穩(wěn)定與充分燃燒具有重要意義。基于噴嘴內徑為0.9mm的新型結構小尺度荷電噴霧燃燒器，開展了單電場及組合電場作用下乙醇燃料的荷電噴霧實驗，測量了穩(wěn)定“錐-射流”霧化模式下霧化區(qū)的霧化角。實驗結果發(fā)現(xiàn)在相同乙醇流量下，采用組合電場燃燒器時的霧化角大于采用單電場時的霧化角，表明環(huán)形電極的引入可提高乙醇的霧化效果。荷電噴霧空間電場是由高壓組合電極和空間電荷共同作用產(chǎn)生的，電極參數(shù)和空間電荷對空間電場分布均有重要影響。根據(jù)均勻帶電細圓環(huán)電勢和場強公式，將有限長薄圓柱面視為均勻帶電細圓環(huán)的集合，利用疊加定理和橢圓積分的方法，計算出組合電極誘導電場在霧化區(qū)的場強分布?？臻g電荷作用產(chǎn)生的電場由噴嘴形成的霧錐區(qū)形狀和帶電量決定。計算結果表明，環(huán)形電極在霧化區(qū)產(chǎn)生的場強是軸對稱的極不均勻的場強。當噴嘴電壓處于一定值時，增大極距和環(huán)形電極的電壓，組合電極的誘導電場強度大小有明顯增強的作用，場強角度有明顯變化?？臻g電荷產(chǎn)生的場強也是軸對稱的極不均勻的電場強度，與電極誘導電場相比其作用不容忽視，尤其靠近金屬網(wǎng)附近，空間電荷產(chǎn)生的電場起主導作用。組合電極條件下的荷電噴霧空間電場強度比噴嘴單電極作用下的荷電噴霧空間場強有明顯的增強。選擇1mm的極距和環(huán)形電極的電壓有利于荷電噴霧系統(tǒng)形成穩(wěn)定的“錐-射流”霧化模式。

摘要:為了實現(xiàn)車輛懸架的減振控制及振動能量回收，提出并設計了一種基于電動靜液壓作動器（EHA）的車輛半主動饋能懸架結構。建立了2自由度半主動懸架力學模型以及EHA作動器的數(shù)學模型；設計了EHA作動器，進行了電機特性試驗和EHA作動器的饋能試驗；設計了EHA半主動懸架最優(yōu)控制和能量管理控制策略，利用AMESim與Matlab/Simulink軟件對EHA半主動懸架動態(tài)性能和能量回饋進行了仿真；設計了EHA半主動懸架試驗測試系統(tǒng)，開展了EHA半主動懸架控制臺架試驗。仿真與試驗結果表明，提出的EHA作動器饋能效果較好，饋能效率平均為50%左右；與被動懸架相比，在正弦激勵和隨機路面譜輸入下EHA半主動懸架的簧載質量加速度下降20%左右，減振效果明顯。

摘要:電控單體泵導通高低壓油路時，錐閥區(qū)域流場十分復雜，對泄壓斷油特性影響比較大，為了研究電控單體泵噴油系統(tǒng)回油過程中錐閥下游區(qū)域瞬態(tài)流場的變化特性，利用高速攝像方法，對錐閥下游流場進行了可視化試驗，提取空化泡群的邊界輪廓并計算其亮度，對其空化周期時間和亮度變化進行了分析，并結合Fluent軟件對瞬態(tài)流場變化進行了仿真計算。結果表明：隨著凸輪轉速的增加，錐閥下游區(qū)域流場發(fā)生空化現(xiàn)象的平均空化周期時間近似呈線性減小，平均亮度逐漸增大；隨著錐閥閥芯的往復運動，錐閥下游區(qū)域出現(xiàn)多個渦流區(qū)域，并不斷變化；在怠速工況（500r/min），平均空化周期時間和波動標準偏差最大，分別為4.5ms和0.15。

摘要:針對當前手繪系統(tǒng)中數(shù)位筆壓感信息應用的局限性，提出了基于壓感信息的三維手繪筆觸表達與深度轉換方式。該方式以多線段和圓的疏密度修正方式表現(xiàn)壓力筆觸，定義了壓力作用程度算式，用任意點法向壓力估算簡化方法判定平面上和空間曲線的筆觸影響區(qū)域。通過端點鎖住和拋物線壓力轉換方法優(yōu)化壓力曲線單調性，實現(xiàn)了壓力筆觸到深度坐標及影響半徑的轉換，并將結果應用到汽車三維手繪系統(tǒng)（壓力版）中。實驗測試效果表明數(shù)位筆壓力信息能有效轉換為三維手繪曲線的深度信息，計算時間短，可靠性高，可視化效果明顯。

摘要:陀螺用于感知穩(wěn)定平臺相對于慣性空間的角速率，進而得到穩(wěn)定平臺在慣性空間的姿態(tài)，通過反饋穩(wěn)定平臺伺服控制機構相應的控制量來實現(xiàn)對穩(wěn)定平臺的穩(wěn)定控制。通過分析陀螺隨機誤差對穩(wěn)定平臺精度影響，提出了一種新的陀螺隨機漂移處理方法。首先針對機動跟蹤領域的Singer模型中人為設定機動頻率α的不合理性，對機動頻率α進行在線估計，提出基于Modified Singer(MS)模型直接對陀螺輸出進行建模的方法；在此基礎上建立基于交互式多模型(IMM)的改進卡爾曼濾波算法(MS-IMMIKF)對陀螺輸出隨機誤差進行處理，并對交互式多模型的改進卡爾曼濾波（IKF）進行理論分析和推導；通過數(shù)值仿真分析和穩(wěn)定平臺中某型號陀螺試驗驗證和仿真計算得出，靜態(tài)濾波后均方根誤差達到0.0227°/s，證明了該方法對陀螺漂移處理的有效性與可行性；最后通過穩(wěn)定平臺動靜態(tài)穩(wěn)定試驗表明，MS-IMMIKF濾波算法對提高穩(wěn)定平臺精度有效且實用。

摘要:為了提供一個準確的電液比例變量泵動態(tài)元件模型，應用在設計系統(tǒng)中以提高系統(tǒng)的精確性，首先對某型號電液比例變量泵進行機械結構參數(shù)測繪，確立電液比例變量泵的基本結構參數(shù)，然后根據(jù)泵、閥性能參數(shù)，利用AMESim軟件平臺建立了比例流量伺服閥和變量泵的仿真模型。通過對壓力、流量、比例閥開口量等多種參數(shù)的組合控制，對電液比例變量泵動態(tài)特性進行仿真測試和試驗驗證，得到了相吻合的動態(tài)響應曲線，驗證了模型的準確性，并直觀反映出流量、壓力雙控下，比例流量伺服閥閥芯、斜盤擺角及其系統(tǒng)壓力各種變化的動態(tài)響應情況。進一步對電液比例變量泵仿真模型中比例流量伺服閥響應速度、閥口開度增益、控制活塞直徑等參數(shù)對斜盤動態(tài)特性影響進行了研究，結果表明比例流量伺服閥響應越高、閥口開度增益越大、控制活塞直徑越小，斜盤動態(tài)響應越快，但閥口開度增益過大，會導致斜盤響應超調增加，影響斜盤的動態(tài)特性。

摘要:針對傳統(tǒng)比例積分微分（PID）控制方法運用于直流Buck變換器時, 在干擾較大的情況下，很難取得滿意的控制效果問題，利用二階滑?？刂萍夹g，提出了一種無抖振的滑?？刂品椒ǎ愿纳拼髷_動條件下Buck變換器的魯棒性。將占空比變量的導數(shù)看作虛擬控制器，設計非連續(xù)的二階滑?？刂破?；實際控制器則為非連續(xù)控制器的積分，從而避免了控制器的抖振。在此基礎上，采用PWM定頻控制方式將該算法運用在Buck電路上。通過和PID控制算法進行仿真和實驗對比，驗證了該滑?？刂破鞯目煽啃耘c優(yōu)越性。結果表明：系統(tǒng)啟動時間縮短了近50%；當突變負載和輸入電壓改變時，系統(tǒng)輸出電壓變化幅度明顯減小。

摘要:為了使軸向柱塞液壓馬達仿真模型接近于物理樣機，采用機械、液壓耦合模型并綜合考慮柱塞和缸體、柱塞和斜盤等摩擦副的摩擦力和液體的粘性阻尼以及減小壓力脈動的三角阻尼槽等因素，建立了軸向柱塞液壓馬達仿真模型。液壓馬達高壓油推動柱塞位移、機械能推動柱塞排油，實現(xiàn)液壓能和機械能相互轉換，主要包括壓力源(恒流源或恒壓源)、負載(外部阻力矩，轉動慣量)、柱塞缸體組件、柱塞往復和旋轉運動轉換組件、配流窗口等。仿真結果與有關文獻中液壓馬達實驗數(shù)據(jù)進行對比，馬達轉速、加速時間、最大輸出流量的仿真值與實驗值誤差均小于5%，驗證了仿真模型能夠保證較好的計算精度。仿真結果表明，由于卸荷槽和腰型槽過渡區(qū)域有通流面積突變現(xiàn)象，容易產(chǎn)生局部壓力脈沖現(xiàn)象，且轉速越高壓力波動越大，通過優(yōu)化卸荷槽結構型式和參數(shù)可以減小脈動沖擊；液壓馬達工作特性受負載的影響，負載的總轉動慣量大時加速時間長而穩(wěn)定轉速波動區(qū)間窄，相應產(chǎn)生的脈動也趨于減小。

摘要:設計了一種滾輪式雙向壓扭聯(lián)軸器，以球型滾輪代替滾動軸承，既簡化了壓扭聯(lián)軸器的加工，也減小了摩擦阻力；可實現(xiàn)比例電磁鐵直線運動和閥芯旋轉運動的轉換，同時放大閥芯旋轉扭矩，并將其與雙向比例電磁鐵和2D方向閥共軸聯(lián)接，組成一種壓力高、流量大、結構簡單的位置反饋型2D電液比例方向閥。進而建立了該閥的數(shù)學模型，應用Matlab軟件對閥的特性進行了仿真分析。實驗結果表明：滾輪型壓扭聯(lián)軸器具有良好的輸入輸出特性，顫振補償下空載滯環(huán)可達1.0%；系統(tǒng)壓力為21MPa時，包括電磁鐵滯環(huán)在內，該閥流量滯環(huán)小于5%，且線性度和重復特性良好；對應-3dB、-90°的頻寬約為12Hz；閥的階躍響應上升時間約為0.45s，無超調量。

摘要:葉輪是離心壓縮機的核心功能部件，極易出現(xiàn)損壞。受損葉輪再制造技術國內面臨的主要問題是缺少設計數(shù)據(jù)。為此，提出一種基于受損葉輪結構特征建立再制造目標模型的方法。設計了離心壓縮機受損葉輪的再制造流程；對受損葉輪原始三維點云進行濾波和精簡；針對葉輪葉片的損傷區(qū)域和未損傷區(qū)域，分別提取并擬合葉片截面的邊界曲線；重建葉輪葉片的再制造目標模型，通過布爾運算得到葉片損傷部位的三維模型。以離心壓縮機受損葉輪為例，進行了再制造實驗，再制造后的葉輪誤差精度在±0.5mm范圍內，滿足工作要求并已投入使用，證明了本方法的可行性。