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摘要:作物識別與制圖產(chǎn)品數(shù)據(jù)是作物長勢、風(fēng)險脅迫、產(chǎn)量等生產(chǎn)參量監(jiān)測預(yù)測，種植結(jié)構(gòu)調(diào)整與供需決策分析，以及耕地資源安全與生態(tài)效應(yīng)評估等工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，遙感數(shù)據(jù)成為作物類型識別與制圖的最主要數(shù)據(jù)源，新興數(shù)字技術(shù)則為遙感作物識別與制圖提供了新的方法手段。本文通過綜述近年基于遙感的作物識別與制圖相關(guān)研究成果，探究當(dāng)前技術(shù)趨勢、關(guān)鍵問題，以及需求差距。分別從小尺度作物精細(xì)識別、大尺度作物自動化制圖，以及作物識別與制圖模式變化3個視角總結(jié)歸納面臨的主要問題和主要研究工作。作物識別與制圖產(chǎn)品在小尺度上需要更加精細(xì)、近實時和更高的識別精度，主要使用超高空間分辨率（如米級、亞米級）的影像數(shù)據(jù)，在提高作物識別精度（95%以上）進而提取滿足應(yīng)用需求的高精度作物表型等信息方面依舊面臨巨大挑戰(zhàn)。而在大尺度上需要更加自動化、滿足可靠識別精度（90%左右），主要使用高時空分辨率（2~5d，10~30m）的影像數(shù)據(jù)，面臨著如何處理海量數(shù)據(jù)的存儲管理、分析計算，發(fā)展大范圍上具有魯棒性的分類識別方法，尋找科學(xué)高效的地面樣本獲取途徑的難題。同時，作物識別與制圖的模式也將從確認(rèn)監(jiān)測向提前預(yù)判和特定作物探測轉(zhuǎn)變。最后從加強科學(xué)研究與加快應(yīng)用落地2個角度提出展望，為發(fā)展?jié)M足智慧農(nóng)業(yè)與國土監(jiān)管不同需求的遙感作物識別與制圖產(chǎn)品提供參考與借鑒。

摘要:褐蘑菇工廠化種植模式下，為了給蘑菇采摘機器人提供工作參數(shù)，采用結(jié)構(gòu)光SR300深度相機采集菇床圖像送入工控機進行原位測量。針對菇床上褐蘑菇的菌絲干擾背景，在深度圖像中利用土壤表面深度的眾數(shù)，結(jié)合蘑菇菌柄至少20mm的高度，自適應(yīng)選擇動態(tài)閾值，從菇床背景中提取蘑菇菌蓋二值圖；針對粘連的類圓形蘑菇，基于2-1圓形Hough變換初步檢測其圓心、半徑，進一步對蘑菇的邊界點進行跟蹤、去噪、插補，分割粘連的蘑菇，準(zhǔn)確擬合單體蘑菇邊界，獲取蘑菇圓心和邊界點的三維坐標(biāo)；校準(zhǔn)相機坐標(biāo)系并基于陶瓷圓板驗證原位測量方法的精度，由此計算世界坐標(biāo)系中單體蘑菇的位置、直徑、偏向角、傾斜角?，F(xiàn)場試驗表明，蘑菇直徑最大誤差為5.57mm，傾斜角最大誤差為6.3°，視頻幀的運行時間為206ms，單體蘑菇的運行時間為44ms，可滿足蘑菇采摘機器人的現(xiàn)場需求。

摘要:特征提取和相似性度量是基于圖像處理的農(nóng)作物病蟲害識別方法中的兩大關(guān)鍵問題。以感染小麥白粉病的葉片為研究對象，提出了一種基于橢圓型度量學(xué)習(xí)的小麥葉部病害嚴(yán)重度識別算法。該算法首先給出了一種滑窗最大值（Moving window maximum, MWM）特征提取方法，對分割后的病斑圖像采用滑窗法提取HSV顏色特征和LBP紋理特征，在同一水平條滑窗上取每一維特征的最大值作為這一水平條的特征，這種MWM特征表示方法能有效減弱小麥葉片彎曲、傾斜、拍攝角度不同等對識別率的影響；然后，引入對樣本數(shù)據(jù)具有更好區(qū)分性的橢圓型度量，根據(jù)樣本的類內(nèi)與類間高斯分布的對數(shù)似然比定義橢圓型度量矩陣，為了保持最大化的分類信息，將特征子空間學(xué)習(xí)和橢圓型度量學(xué)習(xí)同時進行；最后，利用得到的橢圓型度量計算特征向量之間的距離實現(xiàn)不同嚴(yán)重度病害的識別。對比實驗結(jié)果表明,本文算法使得小麥白粉病嚴(yán)重度的識別正確率達到了100%，優(yōu)于SVM方法的88.33%、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的90%。

摘要:針對目前秸稈覆蓋率人工檢測費時費力、準(zhǔn)確率低、信息難以存儲的問題，提出了一種基于圖像分割的秸稈覆蓋率檢測方法。考慮到傳統(tǒng)圖像分割方法精度不高，且多閾值分割時計算量過大，將灰狼算法中的搜索機制與差分進化算法相融合，提出一種基于圖像多閾值的自動分割方法（DE-GWO），用于田間秸稈覆蓋率檢測。首先，對現(xiàn)場采集的秸稈覆蓋圖像進行預(yù)處理，采用自適應(yīng)Tsallis熵作為目標(biāo)函數(shù)，評估圖像分割效率；其次，根據(jù)圖像的復(fù)雜程度選取分割閾值的數(shù)量，利用DE-GWO算法對其進行多閾值圖像分割；然后，分別按照灰度級別計算分割后圖像比例；最后，根據(jù)拍攝高度、fov視角等參數(shù)，將圖像中秸稈覆蓋率與實際地理面積進行轉(zhuǎn)換。實驗結(jié)果表明，本文算法田間秸稈覆蓋率與實際測量誤差在8%以內(nèi)，且相比于改進粒子群算法（PSO）和灰狼算法（GWO），DE-GWO算法精確度更高，平均耗時為人工測量的1/1500。開發(fā)了一套依據(jù)DE-GWO算法的秸稈覆蓋率檢測軟件系統(tǒng)，為后續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的實時檢測提供了算法基礎(chǔ)和軟件支持。

摘要:針對合理耕層構(gòu)建技術(shù)指標(biāo)要求，設(shè)計了氣力式秸稈深埋還田機輸送裝置。其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)為：輸送管截面為0.2m×0.2m方形管；葉輪直徑為0.55m，葉輪寬度為0.17m，進氣口直徑為0.26m，風(fēng)機殼寬度為0.2m；螺旋軸直徑為0.09m，螺旋葉片外徑為0.25m，螺距為0.2m，螺旋葉片厚度為0.003m，螺旋外徑與輸送管內(nèi)表面間隙為0.005m。通過玉米懸浮速度試驗測得，長度為10cm玉米秸稈上、中、下部分懸浮速度分別為10.4、12.3、12.7m/s，平均值為11.9m/s，試驗結(jié)果與仿真誤差為7%?；跉夤恬詈侠碚?，通過CFD-DEM氣固耦合法對輸送裝置內(nèi)的氣固兩相流模擬研究，表明彎角30°、轉(zhuǎn)速為1800r/min時輸送管道中，秸稈最小速度為5.21m/s，所對應(yīng)的氣流速度為17~27m/s，出口處玉米秸稈速度為6.06m/s，氣流速度為2~27m/s，秸稈輸送效果最佳。田間試驗結(jié)果表明，氣力輸送裝置性能參數(shù)最優(yōu)組合為：風(fēng)機轉(zhuǎn)速1800r/min，秸稈覆蓋量1.2kg/m2，葉片彎角30°。田間驗證試驗得深埋合格率為93.2%，有效提高了深埋質(zhì)量。

摘要:以4年為一周期，設(shè)計一種生態(tài)沃土機械化耕作模式（MET），周期內(nèi)將翻耕、苗帶旋耕、免耕、深松4種不同的耕作措施組合，對土壤進行適度耕作，并以連續(xù)免耕（CNT）和傳統(tǒng)翻耕（CCT）為對照，研究MET對小麥玉米兩熟區(qū)不同耕層土壤理化特性的短期影響。結(jié)果表明：MET能夠顯著提高土壤結(jié)構(gòu)質(zhì)量，增加土壤肥力，避免土壤板結(jié)，生態(tài)效應(yīng)和沃土效果顯著。顯著增加0～30cm土層土壤大團聚體含量，提高土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，平均水穩(wěn)性團聚體含量分別比CNT和CCT高8.2%和30.4%；有效降低0～30cm土層土壤容重，平均容重分別比CNT和CCT小0.089、0.125g/cm3；增加0～30cm土層全氮、速效磷和速效鉀含量，對堿解氮含量影響不顯著;增加土壤有機碳含量，平均有機碳含量分別比CNT和CCT高0.36、0.61g/kg，并且各層之間有機碳含量分布較均衡，CNT只增加0～10cm土層有機碳含量，CCT只增加10～20cm土層有機碳含量。MET顯著增加小麥的平均單株分蘗數(shù)、有效穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量，從而顯著增加小麥產(chǎn)量，分別比CNT和CCT增產(chǎn)14%和14.9%；小麥播前進行的耕作有一定的后效，對玉米產(chǎn)量有影響，MET與CNT通過增加玉米的有效穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量，增加玉米產(chǎn)量，兩者產(chǎn)量的差異不顯著，但均顯著高于CCT，分別高7.4%和3.7%。

摘要:為實現(xiàn)小麥低播量精密播種，提高小麥精密排種器播種精度，提出了一種錐面導(dǎo)流水平盤式小麥排種器，對關(guān)鍵參數(shù)進行了設(shè)計和理論分析，通過EDEM離散元軟件完成了導(dǎo)條型式、型孔個數(shù)、錐盤轉(zhuǎn)速、錐盤錐角對充種性能影響的單因素試驗。在此基礎(chǔ)上以錐盤轉(zhuǎn)速、種層厚度和型孔長度為試驗因素進行了多元二次回歸旋轉(zhuǎn)正交組合試驗并應(yīng)用Design-Expert 8.0.6軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析，得到回歸模型和因素對指標(biāo)影響關(guān)系，確定了對單粒率影響由大到小依次為錐盤轉(zhuǎn)速、型孔長度和種層厚度；對合格率影響由大到小依次為錐盤轉(zhuǎn)速、種層厚度和型孔長度，轉(zhuǎn)速和種層厚度、種層厚度和型孔長度間存在交互作用?；诨貧w模型進行多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化并對最優(yōu)組合參數(shù)進行排種性能的臺架試驗驗證，結(jié)果表明，在轉(zhuǎn)速19r/min、型孔長度8mm、種層厚度為8mm時排種合格率為90.13%、漏充率為9.87%、單粒率為49.50%，與仿真優(yōu)化結(jié)果相吻合,驗證了仿真優(yōu)化結(jié)果的可靠性。與原錐盤排種器的性能對比試驗表明，設(shè)計的錐面導(dǎo)流水平盤式排種器在速度為3、4、5km/h時，合格率分別提高了3.4、2.1、1.9個百分點，3km/h時破碎率降低了0.2個百分點，無論排種性能還是破碎率指標(biāo)均優(yōu)于原錐盤排種器。

摘要:為解決果園作業(yè)機械適應(yīng)性差、配套動力小、地隙高、轉(zhuǎn)彎半徑大、通過性差等問題，結(jié)合果園栽培模式和農(nóng)藝等要求，設(shè)計了一種果園多功能動力底盤。對果園多功能動力底盤的整機結(jié)構(gòu)和工作原理進行了闡述，設(shè)計了行走動力系統(tǒng)和后動力輸出系統(tǒng)以及3路雙作用液壓快速掛接系統(tǒng)；對整機的轉(zhuǎn)向性能、穩(wěn)定性能、越埂性能進行了理論分析。對機架進行了有限元仿真分析，結(jié)果表明，在滿載四輪著地狀態(tài)下，車架最大變形發(fā)生在中間橫梁部位，總變形量為5.08mm，最大等效彈性應(yīng)變?yōu)?.0035，最大等效應(yīng)力發(fā)生在前橋和車架鉸接處，為390.52MPa；在滿載三輪著地狀態(tài)下，車架最大變形發(fā)生在側(cè)梁部位，總變形量為20.74mm，最大等效彈性應(yīng)變?yōu)?.0058，最大等效應(yīng)力發(fā)生在前橋和車架鉸接處，為805.46MPa。整機果園田間試驗結(jié)果表明，果園多功能動力底盤行駛速度為0~35km/h，田間作業(yè)速度為1~6km/h，最小轉(zhuǎn)彎半徑為2m，最大爬坡角為24°，最大越埂高度為235mm，可掛接多種農(nóng)具，能夠滿足果園的田間生產(chǎn)管理作業(yè)要求。

摘要:針對組合式不完全偏心圓-非圓齒輪行星輪系旋轉(zhuǎn)式取苗機構(gòu)，應(yīng)用動態(tài)靜力分析法和動力學(xué)方程組序列求解法，建立機構(gòu)動力學(xué)模型，開發(fā)出機構(gòu)動力學(xué)分析軟件求解模型，計算得到機構(gòu)鏈條受力、各齒輪旋轉(zhuǎn)中心和嚙合點受力、支座反力的變化規(guī)律；建立了機構(gòu)虛擬樣機，加工出機構(gòu)物理樣機，開展機構(gòu)動力學(xué)仿真分析和臺架試驗，得到兩種情況下機構(gòu)轉(zhuǎn)速為60r/min時支座反力與行星架轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系，取苗機構(gòu)理論分析、仿真分析和臺架試驗所得到的支座反力變化規(guī)律基本一致，驗證了取苗機構(gòu)動力學(xué)模型的可靠性和動力學(xué)分析的正確性；與原取苗機構(gòu)比較，本文取苗機構(gòu)樣機y方向支座反力的最大幅值和方差分別從155N和1171N2減小為77N和553N2，降低了50.3%和52.7%，表明提出的取苗機構(gòu)具有比原機構(gòu)更優(yōu)的動力學(xué)性能。

摘要:為了建立非圓齒輪凸性與理想移栽軌跡之間的直接聯(lián)系，使行星輪系移栽機構(gòu)更好地滿足作業(yè)要求，提出一種基于非圓齒輪節(jié)曲線凸性指標(biāo)的不等速行星輪系機構(gòu)參數(shù)求解方法。根據(jù)給定的運動軌跡，建立全局坐標(biāo)系；將輪系簡化為二桿二自由度開鏈機構(gòu)（2R機構(gòu)），建立基于移栽軌跡的機構(gòu)運動求解模型，提出非圓齒輪節(jié)曲線凸性判定指標(biāo)，確立輪系中心位置變化范圍即解析區(qū)域。根據(jù)運動學(xué)原理，由二桿二自由度開鏈機構(gòu)復(fù)演理想移栽軌跡，求解輪系傳動比，建立不等速傳動比計算與分配模型，得到桿長、桿長比、輪系傳動比、非圓齒輪節(jié)曲線凸性值等移栽機構(gòu)參數(shù)，建立可以形成給定移栽軌跡的移栽機構(gòu)參數(shù)信息圖。避免了調(diào)試非圓齒輪節(jié)曲線的盲目性、優(yōu)化機構(gòu)尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計中雙臂干涉等問題，為設(shè)計可形成特定軌跡的輪系機構(gòu)提供參考。對幾種常見移栽軌跡進行計算分析，以“鷹嘴形”水稻缽苗移栽軌跡為例進行非圓齒輪行星輪系缽苗移栽機構(gòu)的設(shè)計仿真與樣機試驗，仿真軌跡、試驗軌跡與給定理想軌跡基本一致，驗證了計算模型的正確性與設(shè)計機構(gòu)的可行性。

摘要:針對不同前進速度下傳統(tǒng)油菜聯(lián)合收獲機豎割刀切割頻率保持不變，在豎切割分禾處形成較大的重割區(qū)或漏割區(qū)導(dǎo)致油菜割臺損失增大、作業(yè)性能不穩(wěn)定等問題，設(shè)計了左右兩個步進電機分別驅(qū)動的油菜雙豎切割隨動調(diào)節(jié)裝置，仿真分析了不同前進速度對豎切割分禾處重割區(qū)和漏割區(qū)的影響，綜合考慮油菜成熟度等因素的影響，獲得了前進速度與豎割刀切割頻率的理想理論匹配關(guān)系；設(shè)計了以S7-1200PLC為控制器的油菜豎割刀切割頻率隨動控制系統(tǒng)，通過檢測機器前進速度信號，再根據(jù)理論匹配關(guān)系輸出脈沖控制步進電機，實現(xiàn)豎切割頻率的隨動控制；施用脫水劑7d后完熟油菜收獲對比試驗表明，使用該豎割刀頻率隨動控制系統(tǒng)的油菜割臺總損失率下降了36.15%~41.16%，豎割刀分禾損失率下降了40.84%~48.20%。

摘要:針對玉米籽粒收獲時，損失率檢測不準(zhǔn)的問題，以壓電薄膜作為敏感材料，設(shè)計了一種由沖擊傳感器、信號處理電路和安裝裝置等組成的玉米收獲機籽粒清選損失監(jiān)測裝置，并采用支持向量機多分類算法提取玉米籽粒沖擊信號，實現(xiàn)了玉米籽粒損失的實時監(jiān)測。首先，在不同沖擊角度和高度的試驗條件下，對不同大小的玉米籽粒和雜余進行沖擊信號的采集試驗，提取沖擊信號的主要特征。采用支持向量機多分類算法對模型進行訓(xùn)練，并在監(jiān)測裝置上實現(xiàn)實時分類。使用不同品種和含水率玉米對分類模型進行驗證。然后，在不同風(fēng)機轉(zhuǎn)速和清選篩開度條件下，得到測試時間內(nèi)傳感器檢測的籽粒數(shù)與總損失量之間的關(guān)系，并根據(jù)谷物流量值，計算得到實時的清選損失率。最后，將該監(jiān)測裝置安裝在4YL-8型玉米聯(lián)合收獲機上進行田間試驗。結(jié)果表明，該監(jiān)測裝置與人工檢測相比，平均相對誤差為12.98%，可以為收獲機的控制提供反饋信息。

摘要:針對我國棉花覆膜種植模式所造成的大面積農(nóng)田殘膜污染問題，在實施耐候地膜新的國家標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，基于耐候地膜在回收時的完整性，設(shè)計了一種可將膜面翻轉(zhuǎn)而清除雜質(zhì)的隨動式殘膜撿拾裝置。通過測試耐候地膜的力學(xué)特性，計算撿拾時殘膜的受力情況，表明撿拾時殘膜的受力小于其平均縱向拉斷力；對樣機關(guān)鍵作業(yè)部件進行設(shè)計和分析，運用Matlab軟件繪制撿拾釘齒端點在土壤中的運動軌跡，確定了撿拾釘齒長度及撿拾釘齒在鏈板上的排列尺寸；通過撿拾滾筒上鏈板間距與起膜率、清雜率關(guān)系的單因素試驗，得到鏈板間距的最優(yōu)值；對撿拾滾筒、撿拾釘齒裝置運動過程的受力情況進行了分析計算，并對樣機的作業(yè)性能進行了試驗研究。田間試驗結(jié)果表明，當(dāng)隨動式殘膜回收機的前進速度為4.0~4.4km/h時，殘膜回收率為89.54%，表明其撿拾裝置滿足田間作業(yè)要求。

摘要:植保扇形噴頭的噴霧扇形面內(nèi)不同位置處液滴直徑是不相同的，呈現(xiàn)接近于U形分布的中間液滴直徑小而兩側(cè)液滴直徑偏大的情況，這導(dǎo)致同高度水平方向上各點處的液滴在靶標(biāo)上的沉積行為不同，致使防治效果存在差異。本文對出水口孔徑1mm和切槽角30°的對沖噴頭噴霧場的液滴直徑分布特性進行試驗，該噴頭是基于射流和撞擊流耦合作用的新型噴頭，發(fā)現(xiàn)對沖噴頭在噴霧扇形面內(nèi)的液滴直徑呈現(xiàn)中間區(qū)域液滴直徑較大且均勻而兩側(cè)液滴直徑較小的特性，如噴施壓力0.4MPa時在300mm高度測試面上，噴霧扇形面內(nèi)中間區(qū)域液滴直徑在265~268μm，而靠近兩側(cè)邊緣處的液滴直徑在250~252μm，這有利于解決噴桿式噴霧機大田作業(yè)時液滴直徑分布不均勻的不足；并對噴頭這一特性進行理論分析，提出在分裂區(qū)的3次霧化（即擾動霧化、撞擊霧化和振蕩霧化）是引起這一特性的根本原因。同時采用徑向不均勻指數(shù)對噴霧場的液滴分布均勻特性進行定量表征分析，發(fā)現(xiàn)徑向不均勻指數(shù)能夠總體反映噴霧場的非均勻特性，當(dāng)噴施壓力在0.6~0.7MPa范圍時，徑向不均勻指數(shù)在0.47~0.51較小范圍內(nèi)變化，說明在該壓力范圍內(nèi)工作時噴頭噴霧場具有良好的液滴均勻分布特性。

摘要:為降低土壤耕作阻力，分析了鼴鼠前肢手掌的多趾組合結(jié)構(gòu)特征，得到鼴鼠多趾組合結(jié)構(gòu)是一種多窄齒組合結(jié)構(gòu)，且相鄰齒間間距可調(diào)整，最終確定了多趾組合結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型?；谠撃Ｐ?，設(shè)計了具有仿生結(jié)構(gòu)特征的切土刀片。通過土槽試驗，采用四因素三水平的二次正交回歸試驗方法，分析仿生結(jié)構(gòu)元素m和n、土壤含水率和切土傾角對水平阻力的影響，得到土壤含水率和切土傾角對水平阻力的影響更顯著，最優(yōu)仿生結(jié)構(gòu)元素m為5、n為1.75。通過比較傳統(tǒng)和仿生刀片在切土傾角10°~90°和土壤含水率10%~30%下的水平阻力，得到仿生幾何結(jié)構(gòu)對刀片切土的臨界傾角無顯著影響，但土壤含水率對其有顯著影響：當(dāng)土壤含水率為10%和20%時，臨界傾角均為30°左右；當(dāng)土壤含水率為30%時，臨界傾角均在40°~50°之間。然而，仿生幾何結(jié)構(gòu)對刀片所受的水平阻力有顯著影響，在相同的土壤含水率下，仿生刀片的水平阻力總小于傳統(tǒng)刀片的水平阻力：當(dāng)土壤含水率為10%、20%、30%時，仿生刀片的水平阻力分別減小11.48%~39.16%、17.81%~28.00%和11.19%~33.26%。此外，水平阻力的變化與土壤內(nèi)聚力具有極大的相關(guān)性，研究表明土壤含水率為10%~20%時，仿生刀片具有更好的切土性能。

摘要:為解決森林資源調(diào)查中樹高測量誤差大，復(fù)雜林分環(huán)境樹高測量難，傾斜立木樹干長度測量不準(zhǔn)等問題，以測量學(xué)、測樹學(xué)、電子信息技術(shù)、傳感器技術(shù)和圖像處理技術(shù)為基礎(chǔ)，研制了手持式精準(zhǔn)立木樹高測量裝置。該裝置集成了中央處理器、激光測距儀、高清攝像頭、高精度陀螺儀傳感器、液晶顯示屏、存儲器等元器件，利用激光測距傳感器獲取測量裝置與被測樹根間的距離，同時獲取該裝置的仰角信息，再利用圖像中心確定樹頂位置后獲取第2個仰角信息，通過距離信息和角度信息解算測量樹高。使用設(shè)備貼緊樹干測量樹干傾斜角度，對于干型彎曲的樹木，利用邊緣檢測算法識別圖像樹干輪廓邊緣，以輪廓近似法提取樹干輪廓邊緣點，獲得樹干邊緣離散點坐標(biāo)信息，將線性擬合求得的直線斜率轉(zhuǎn)換為樹干傾斜角，利用角度補償算法完成長勢傾斜立木的樹長測量。試驗結(jié)果表明樹高測量精度可達98.04%，傾斜立木測量精度為96.89%，滿足國家森林資源調(diào)查的精度要求。

摘要:通過三維激光掃描儀建立農(nóng)用軸流風(fēng)機幾何模型，利用密閉風(fēng)室試驗測試數(shù)據(jù)驗證數(shù)值模型的準(zhǔn)確性，最后采用數(shù)值模擬研究了農(nóng)用軸流風(fēng)機導(dǎo)流罩長度變化對風(fēng)機內(nèi)外特性的影響。保持導(dǎo)流罩進口位置、圓角半徑與擴散角不變，定義導(dǎo)流罩長度與葉頂軸向?qū)挾鹊谋戎禐镵，K選取0.50、0.78、0.90、1.0、1.1、1.2、1.5、2.0，對7個不同進口靜壓工況點進行數(shù)值模擬。結(jié)果表明，K從0.50上升到1.0的過程中，風(fēng)機風(fēng)量和能效比提升明顯；K取1.0~1.1時風(fēng)機風(fēng)量和能效比最高，相比K=0.78的原型風(fēng)機提升約10%；K從1.1升至2.0的過程中，風(fēng)量略有下降，能效比下降明顯。利用Q準(zhǔn)則對葉頂和外框區(qū)域的渦結(jié)構(gòu)進行識別，發(fā)現(xiàn)隨著K的增長，葉頂泄漏渦經(jīng)歷了分裂、衰減和再發(fā)展3個過程。K=1.0時能有效抑制葉頂泄漏渦的發(fā)展，最大程度降低葉頂渦的強度。導(dǎo)流罩的加長能明顯減少外框渦的產(chǎn)生。

摘要:針對傳統(tǒng)離心泵水力性能優(yōu)化設(shè)計的復(fù)雜性，提出采用本征正交分解-徑向基函數(shù)（POD-RBF）混合代理模型方法對離心泵葉輪內(nèi)流場進行重構(gòu)分析。由三次Bezier曲線對低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵二維葉片型線進行參數(shù)化控制，通過對葉片包角、進出口安放角等控制參數(shù)進行適量的擾動得到葉片型線的樣本集。由葉片型線參數(shù)及葉輪CFD內(nèi)流場數(shù)據(jù)構(gòu)成樣本的快照矢量集，根據(jù)幾何相似及網(wǎng)格變形方法插值得到各相似節(jié)點的流場參數(shù)，依據(jù)本征正交分解法（POD）將快照集分解為一系列正交基的線性組合。由徑向基函數(shù)（RBF）擬合目標(biāo)葉型所對應(yīng)的正交基系數(shù)，實現(xiàn)了對目標(biāo)葉輪內(nèi)流場的重構(gòu)。采用POD-RBF方法對MH48-12.5型低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵葉輪內(nèi)流場進行了重構(gòu)，其壓力預(yù)測均方根誤差為0.84%，速度預(yù)測誤差基本在0.5m/s以內(nèi)，流場預(yù)測所需時間約為CFD計算的1/240。對樣本集進行POD基模態(tài)分析，得到了各階基模態(tài)流場特征及能量分布特性。

摘要:為了進一步提高低比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵的空化性能，提出在葉片壓力面開槽的方法來抑制空化。針對離心泵運行過程中產(chǎn)生空化的流動特點，基于Kubota空化模型，采用SST k-ω模型對在相同工況下的離心泵中兩相流動進行數(shù)值模擬與分析。模擬結(jié)果表明：葉片表面開槽后，離心泵各個工況下的揚程有所上升，在設(shè)計點揚程提高12.8%，同時效率提高4.2%。葉片開槽可以有效阻止低壓區(qū)域向外擴張，改變壓力的分布，對離心泵內(nèi)各個階段空化均有抑制作用。葉片開槽可以優(yōu)化流場結(jié)構(gòu)，使流道內(nèi)的壓力增加，減小空泡的體積分?jǐn)?shù)。葉片開槽時離心泵葉輪內(nèi)空泡體積在空化的各個階段均小于無槽時葉輪內(nèi)空泡體積，在空化發(fā)展階段，開槽時空泡體積持續(xù)衰減。

摘要:為研究不同空化工況下軸流泵裝置內(nèi)部壓力脈動特性，采用動態(tài)壓力傳感器對派河口泵站軸流泵裝置模型的葉輪進口、葉輪出口、導(dǎo)葉出口3個壓力監(jiān)測點，分別在2.5、3.5、4.5、5.4m揚程和未發(fā)生空化、臨界空化（泵裝置效率下降1%）、深度空化（泵裝置效率下降3%）等12種工況下進行了壓力脈動試驗。試驗結(jié)果表明：葉輪進口處的壓力脈動曲線為平滑的近似正弦曲線；葉輪出口處壓力脈動曲線幅值最大，且只在高揚程、未發(fā)生空化工況下的一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)表現(xiàn)出明顯有規(guī)律的二次諧波特性；導(dǎo)葉出口的壓力脈動時域特性與葉輪進口相似?？焖俑道锶~變換(FFT)結(jié)果表明：各監(jiān)測點在各工況下的主頻為葉片通過頻率的整數(shù)倍頻，同一揚程工況下，隨著空化程度的加深，各監(jiān)測點主頻附近的諧頻逐漸向低頻段移動；導(dǎo)葉出口與葉輪進口受葉頻影響較小，且表現(xiàn)出相似的頻率特性。

摘要:耕作便利是表征農(nóng)田綜合質(zhì)量的重要因素。為準(zhǔn)確反映現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對耕作便利條件的要求，基于農(nóng)業(yè)機械效率視角界定農(nóng)田耕作便利度，進而構(gòu)建定量綜合評價模型，并在華北平原項目區(qū)開展實證分析。結(jié)果表明：新界定的耕作便利度強化了農(nóng)業(yè)機械耕作效率的影響，包括田間作業(yè)效率和機械通行效率兩方面。明確了機械化耕作背景下的連片度、耕作距離和田間道路通達度3個關(guān)鍵指標(biāo)的內(nèi)涵與快速獲取方法，為準(zhǔn)確評價耕作便利度奠定了基礎(chǔ)。耕作便利度評價結(jié)果顯示：研究區(qū)82.41%的耕地處于非常便利和比較便利的級別，平均地塊面積大，集中連片且交通便利，是發(fā)展高效農(nóng)業(yè)、推廣機械化耕作的適宜區(qū)域；一般便利和不便利級別的田塊平均面積較小，分布分散且遠(yuǎn)離居民點，機械耕作效率較低，不利于發(fā)揮規(guī)模效益。該研究可為耕地質(zhì)量評價、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項目選址等提供技術(shù)支持。

摘要:針對傳統(tǒng)的超體聚類分割對植株存在過分割率高、實時性差的問題，提出一種融合顯著性特征圖的超體聚類分割方法。首先，采用Kinect V2實時獲取目標(biāo)植株的彩色圖像和深度圖像，將RGB彩色空間圖像轉(zhuǎn)換為CIELab彩色空間圖像，計算每個像素的顯著性特征值，獲取彩色特征圖，并融合亮度特征圖和方向特征圖構(gòu)建顯著性特征圖；然后，將顯著性特征圖和深度圖像同步對齊，獲得顯著性點云，八叉樹網(wǎng)格初始化點云，并通過Mean-Shift算法獲取滿足概率密度閾值的網(wǎng)格點云，取最大概率密度點作為種子點，基于點對之間的歐氏距離和特征相似度作為區(qū)域生長相似性準(zhǔn)則，生成超體素塊；最后，通過LCCP算法對顯著性點云進行聚類分割。實驗結(jié)果表明，改進的顯著性超體聚類分割方法可以大幅提高目標(biāo)前景分割的準(zhǔn)確性和快速性，有效克服背景噪聲和離群點。

摘要:紅脂大小蠹是危害我國北方地區(qū)松杉類針葉樹種的重大林業(yè)入侵害蟲，其蟲情監(jiān)測是森林蟲害防治的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的人工計數(shù)方法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化紅脂大小蠹監(jiān)測的需求。為自動化識別并統(tǒng)計信息素誘捕器捕獲的紅脂大小蠹，在傳統(tǒng)信息素誘捕器中集成攝像頭，自動采集收集杯內(nèi)圖像，建立蠹蟲數(shù)據(jù)集。使用K-means聚類算法優(yōu)化Faster R-CNN深度學(xué)習(xí)目標(biāo)檢測模型的默認(rèn)框，并使用GPU服務(wù)器端到端地訓(xùn)練該模型，實現(xiàn)了誘捕器內(nèi)任意姿態(tài)紅脂大小蠹的目標(biāo)檢測。采用面向個體的定量評價和面向誘捕器的定性評價兩種評價方式。實驗結(jié)果表明：較原始Faster R-CNN模型，該模型在困難測試集上面向個體和誘捕器的精確率-召回率曲線下面積（Area under the curve，AUC）提升了4.33%和3.28%。在整體測試集上個體和誘捕器AUC分別達0.9350、0.9722。該模型的檢測速率為1.6s/幅，準(zhǔn)確度優(yōu)于SSD、Faster R-CNN等目標(biāo)檢測模型，對姿態(tài)變化、雜物干擾、酒精蒸發(fā)等有較好的魯棒性。改進后的模型可從被誘芯吸引的6種小蠹科昆蟲中區(qū)分出危害最大的紅脂大小蠹，自動化地統(tǒng)計誘捕器內(nèi)紅脂大小蠹數(shù)量。

摘要:以云杉為研究對象提出了應(yīng)用全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Fully convolutional networks，F(xiàn)CN）分割圖像的算法。利用無人機采集圖像，標(biāo)注470幅云杉圖像，其中300幅組成訓(xùn)練集，170幅組成測試集，標(biāo)注90幅樟子松圖像作為附加測試集。以VGG16為基礎(chǔ)建立云杉分割FCN模型，利用Tensorflow框架實現(xiàn)和訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，通過共享權(quán)值和逐漸降低的學(xué)習(xí)速率，提高FCN模型的訓(xùn)練性能。選擇像素精度（PA）、均像素精度（MPA）、均交并比（MIoU）和頻權(quán)交并比（FWIoU）4個語義分割評價指標(biāo)評價測試結(jié)果。FCN模型分割云杉圖像，PA和MPA達到0.86，MIoU達到0.75，F(xiàn)WIoU達到0.76，處理速率達到0.085s/幅，有效地解決了光照變化、云杉個體差異、地面雜草干擾和植株之間粘連的影響。與HSV顏色空間閾值分割以及K均值聚類分割算法比較，F(xiàn)CN模型的MIoU分別提高0.10和0.38。

摘要:針對接觸式奶牛體溫檢測方法測量精度低、實時性差，且易引起交叉感染等問題，設(shè)計了奶牛體溫植入式傳感器，并開發(fā)了相應(yīng)的體溫實時監(jiān)測系統(tǒng)，利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)奶牛體溫信號的智能化監(jiān)測。奶牛體溫植入式傳感器利用PT1000鉑電阻作為溫度測量探頭，綜合利用ADS1256模數(shù)轉(zhuǎn)換器、MSP430控制芯片，對采集到的電壓進行濾波處理，提高了測量精度。結(jié)合433M無線信號模塊與ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)計了項圈節(jié)點，作為將奶牛的體溫數(shù)據(jù)從體內(nèi)傳到體外的中繼節(jié)點，其中從奶牛體內(nèi)傳輸?shù)巾椚?jié)點使用433M無線信號模塊，項圈節(jié)點再到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心使用2.4GHz的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，從而達到穩(wěn)定、可靠傳輸?shù)男Ч?，實現(xiàn)了奶牛體溫的高精度實時監(jiān)測。分別對傳感器準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、反應(yīng)速度、傳輸性能及系統(tǒng)丟包率進行試驗，結(jié)果表明，傳感器溫度測量誤差在0.05℃以內(nèi)，12h內(nèi)溫度最大波動為0.02℃，在15s內(nèi)穩(wěn)定，植入式傳感器射頻（RF）信息能有效傳輸至項圈節(jié)點，單個牛場內(nèi)，整體系統(tǒng)的丟包率不超過1.2%，可高精度、實時檢測奶牛的體溫變化。

摘要:互聯(lián)網(wǎng)農(nóng)技推廣社區(qū)每秒增衍問答數(shù)據(jù)近萬組，這些海量數(shù)據(jù)具有隱性的詞性、情感和冗余向量特征，實現(xiàn)數(shù)據(jù)聚合與數(shù)據(jù)塊消減是該領(lǐng)域的難題。提出了一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)業(yè)問答情感極性特征抽取分析模型，結(jié)合農(nóng)業(yè)分詞字典，對數(shù)據(jù)集進行分詞后使用Skip-gram模型轉(zhuǎn)換為256維的詞向量，利用批規(guī)范后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)集進行訓(xùn)練，從而得到用于識別農(nóng)技推廣社區(qū)問答詞性情感相似性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型參數(shù)。試驗結(jié)果表明，該方法能夠準(zhǔn)確識別測試樣例集中的冗余隊列，與其他5種文本分類方法進行比較，各項指標(biāo)優(yōu)勢明顯，針對測試集的語性特征抽取準(zhǔn)確率達到82.7%。

摘要:河湖水系連通工程方案優(yōu)選是一個具有確定性的評價指標(biāo)和評價標(biāo)準(zhǔn)與具有不確定性評價因子及其權(quán)重變化相結(jié)合的分析過程，所涉及的資源準(zhǔn)則類、經(jīng)濟準(zhǔn)則類、社會準(zhǔn)則類、環(huán)境準(zhǔn)則類、工程準(zhǔn)則類等各評價指標(biāo)具有中介過渡性，導(dǎo)致不同的多屬性決策方法得到的結(jié)果具有不確定性，需對這些決策方法進行穩(wěn)定性評價。根據(jù)可變集的對立統(tǒng)一數(shù)學(xué)定理，提出河湖水系連通方案優(yōu)選決策可變集原理與方法，并提出了基于云模型的可變集決策結(jié)果靈敏度分析方法。以浙北引水工程中的新安江方案（S1）、富春江方案（S2）和太湖-富春江方案（S3）為例，分綜合評價和不同準(zhǔn)則評價兩種情況評價分析了3種方案的排序，同時分析了單一指標(biāo)變化和多個指標(biāo)權(quán)重變化下的可變模型評價結(jié)果魯棒性。結(jié)果表明：利用級別特征值和相對差異度來分析多準(zhǔn)則綜合評價結(jié)果，說明S3優(yōu)于S1和S2；從指標(biāo)靈敏度分析看，可變模型（α=1,p=1）和（α=2,p=1）綜合評價的方案排序穩(wěn)定性較好；從權(quán)重靈敏度分析看，4種參數(shù)組合的可變模型綜合評價的方案排序容易受指標(biāo)權(quán)重變化的影響，尤其是S2和S3；結(jié)合綜合評價和不同準(zhǔn)則評價的指標(biāo)靈敏度和指標(biāo)權(quán)重靈敏度分析來看，評價結(jié)果受指標(biāo)體系的影響，說明該方法需要結(jié)合不同研究對象進行具體分析后選擇合適的評價方法。

摘要:為研究西北地區(qū)輻射（Rs）時空分布特性，基于西北地區(qū)16個輻射站點4個分區(qū)（Ⅰ區(qū)，新疆北部、甘肅河西走廊中西段、寧夏中北部、內(nèi)蒙古西部；Ⅱ區(qū)，新疆南部；Ⅲ區(qū)，青海??；Ⅳ區(qū)，甘肅東南部、寧夏南部、陜西關(guān)中地區(qū)與陜北地區(qū)）1995—2015年實測日Rs與日照時數(shù)（n）率定?ngstr?m-Prescott（A-P）模型參數(shù)a、b，使用A-P模型4種不同參數(shù)率定方法（M1：分月率定，M2：分季率定，M3：分半年率定，M4：多年率定），選取其中精度高且簡便的方法計算4個分區(qū)1961—2015年共55a的Rs，并用云模型描述西北地區(qū)Rs時空分布特性，結(jié)果表明：各分區(qū)4種方法計算的Rs值與實測值在日尺度和月尺度上擬合結(jié)果均較好。各分區(qū)4種方法計算Rs的RMSE、nRMSE分布相似，MBE略有差異，t檢驗結(jié)果表明Ⅰ區(qū)和Ⅲ區(qū)使用M1、M2、M3計算的Rs值與實測值無明顯差異，Ⅱ區(qū)使用M1、M3計算的Rs值與實測值無明顯差異，Ⅳ區(qū)使用M1、M2計算的Rs值與實測值無明顯差異。Ⅰ區(qū)Rs時間分布的不均勻性較小但不穩(wěn)定，Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)Rs時間分布的不均勻性較小且較穩(wěn)定，Ⅳ區(qū)Rs時間分布的不均勻性較大且不穩(wěn)定。西北地區(qū)Rs空間分布不均勻，4個季節(jié)均表現(xiàn)為Ⅲ區(qū)（青海省）Rs較大；與Rs在時間上的分布特性相比，其在空間上的分布特性更不均勻、不穩(wěn)定。該研究結(jié)果可用于構(gòu)建完整的西北地區(qū)Rs時間序列，為西北地區(qū)Rs時空變化研究提供科學(xué)參考。

摘要:干旱是一個緩慢發(fā)展持續(xù)時間長的極端氣候事件，而氣候變化對干旱的影響尤為顯著，評估氣候變化對云南省干旱特征的影響尤為重要。使用多時間尺度的標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)（SPI）和標(biāo)準(zhǔn)降水蒸散指數(shù)（SPEI）分析了云南省的干旱狀況，運用非超越概率和游程理論分別分析了SPI和SPEI的季節(jié)性變化和研究區(qū)域內(nèi)的干旱特征。結(jié)果表明：1961—1995年冬季SPEI(1)小于等于-1.0的非超越概率為5.2%，但在2066—2100年增加到18.4%；SPEI(6)小于等于-1.0的非超越概率從4.4%增加到21.4%，SPEI(24)從7.0%增加到25.7%。表明由于氣候變化，未來有可能發(fā)生嚴(yán)重干旱，且中長期干旱比短期干旱更嚴(yán)重。氣候變化在1961—1995年和2066—2100年的冬季和夏季造成嚴(yán)重干旱，且中長期干旱嚴(yán)重程度在整個冬季和夏季尤為明顯。將SPI和SPEI的時間序列應(yīng)用于游程理論，發(fā)現(xiàn)1961—1995年SPEI(1)的干旱烈度為28.3，到2066—2100年達到60.9，表明氣候變化使未來干旱加劇。本研究結(jié)果對云南省干旱預(yù)測、評估及其風(fēng)險管理和應(yīng)用決策具有指導(dǎo)性和實用性，同時可為未來旱作農(nóng)業(yè)生態(tài)管理提供一定的依據(jù)。

摘要:砂土是地球表面常見的一種覆蓋物，由于風(fēng)力和水力的搬運作用導(dǎo)致傳統(tǒng)淺層采樣器所采集的樣芯信息量不足，并且由于砂土顆粒之間的內(nèi)聚力小流動性大，傳統(tǒng)環(huán)刀壓入方法無法采集到長度大于20cm并且具備連續(xù)層序信息的樣品。為此提出一種柔性軟袋式取芯技術(shù)，采用內(nèi)置柔性袋取芯機構(gòu)的外螺旋鉆具對砂土進行鉆取采樣，以提高采樣的樣芯長度并保持層序信息。分析了取芯鉆具與砂土相互接觸的機理以及對采樣樣芯的擾動情況，通過仿真模擬的比對揭示了傳統(tǒng)環(huán)刀壓入法對樣芯擾動的原因。搭建了試驗臺并針對傳統(tǒng)環(huán)刀壓入法與柔性軟袋式取芯方法的采樣率進行了對比試驗，結(jié)果顯示后者取芯率隨轉(zhuǎn)速增加下降10.4%，前者隨壓力增加提高16.4%，使用柔性軟袋方法取芯率均值從13.08%提高到84.08%，并能保持連續(xù)的樣芯層序信息。

摘要:我國東部濱海地區(qū)擁有大量灘涂和微咸水資源，但土壤含鹽量高、淡水資源缺乏，探究合理的咸淡水交替灌溉方法，可以促進濱海墾區(qū)土地資源的高效利用。選取江蘇省濱海墾區(qū)典型土壤，使用3種不同礦化度(1、3、5g/L)的微咸水在夏玉米3個不同生育期(壯苗期、拔節(jié)抽雄期、灌漿成熟期)進行咸淡交替灌溉(“咸淡淡”、“淡咸淡”、“淡淡咸”)盆栽試驗。結(jié)果表明，微咸水灌溉后土壤上層積鹽明顯，夏玉米葉片的凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)減小，胞間CO2濃度(Ci)由于氣孔限制而減小，但隨著礦化度的增大，非氣孔限制引起Ci增大。微咸水灌溉后夏玉米葉片中過氧化氫(H2O2)和丙二醛(MDA)含量增加，同時伴隨著超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)酶活性的增強。高礦化度咸淡水交替灌溉抑制了玉米的生長和生產(chǎn)，拔節(jié)抽雄期夏玉米耗水量大幅增加，導(dǎo)致微咸水灌溉量增加，鹽分脅迫最強烈，致使”淡咸淡”的灌溉方式表現(xiàn)最差。夏玉米在灌漿成熟期的抗性增強，此時微咸水灌溉對各生理指標(biāo)影響較弱。在濱海墾區(qū)進行夏玉米種植，可在壯苗期采用較低礦化度的微咸水進行灌溉，而較高礦化度的微咸水僅適合在灌漿成熟期進行。

摘要:為了揭示不同灌水方案下玉米對追肥氮素的吸收利用情況，利用15N示蹤技術(shù)，以大田試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，研究了不同灌水方案下成熟期玉米對追肥氮素的吸收利用率以及在地上部各器官中的分配狀況，同時研究了玉米收獲后追肥氮素在土壤中的殘留情況和最終的損失率。結(jié)果表明：不同灌水方案下玉米地上部分氮素總積累量的8.14%~13.21%來自于追肥氮素，各處理之間差異顯著（P<0.05），其中籽粒中追肥氮素積累量占植株積累追肥氮素總量的47.90%~74.40%。不同處理下成熟期玉米植株追肥氮素吸收率為19.16%~64.72%，其中籽粒的追肥吸收率為11.29%~47.17%。植株積累的追肥氮素在各器官中的分配比例差異較大，其中，47.95%~74.40%分布在籽粒中，10.50%~27.73%分布在葉片中，3.02%~9.48%分布在莖稈中，5.22%~15.53%分布在穗軸中，苞葉中僅占0.53%~2.35%。在玉米生育前期灌水量過大而后期缺水會對植株吸收追肥氮素以及氮素向籽粒中再分配產(chǎn)生不利影響，同時單次灌水量過大產(chǎn)生氮素的淋溶損失，造成資源的浪費和環(huán)境的污染。玉米收獲后有8.81%~24.89%的追肥氮素殘留在土壤中，隨灌水次數(shù)的減少，單次灌水量增加，追肥氮素殘留率逐漸減小。綜合考慮產(chǎn)量和追肥氮素利用率，得出符合研究區(qū)玉米節(jié)水、高產(chǎn)、高效要求的灌水方案為全生育期灌溉定額800m3/hm2，灌水次數(shù)為4次（苗期、拔節(jié)期、抽雄期、灌漿期），研究結(jié)果可為東北地區(qū)玉米生產(chǎn)提供理論支持及數(shù)據(jù)參考。

摘要:為探究生物炭對提升有機菜地土壤保水能力與菜心水分利用的作用，基于田間小區(qū)定位試驗，研究不施肥（CK）、單施有機肥（MC0，110t/hm2）、有機肥+低量生物炭（MC1，110t/hm2+85t/hm2）和有機肥+高量生物炭（MC2，110t/hm2+17t/hm2）對土壤水分動態(tài)以及有機栽培菜心產(chǎn)量、品質(zhì)及水分利用效率的影響。結(jié)果表明，有機肥配施生物炭可顯著提高有機菜地表層土壤（0～20cm）含水率，增加0～70cm土壤貯水量，與處理MC0相比，處理MC1和MC2全生育期平均含水率分別提高4.7%和8.6%（P<0.05），0～70cm土壤貯水量分別提高12.3%與3.4%。CK處理0～20cm土層含水率變化幅度大（10.5%～31.2%），處理MC1變化幅度相對較小，為15.4%~30.4%。相比處理MC0、MC2和CK，處理MC1可顯著促進菜心生長，增加產(chǎn)量，改善菜薹品質(zhì)。菜心株高、葉片數(shù)和葉圍面積均以處理MC1為最高，相比處理MC0，處理MC1生物量與產(chǎn)量分別提高36.7%、59.1%，而硝酸鹽含量降低20.0%～44.3%。與MC2、MC0和CK相比，處理MC1周年耗水量分別降低3.6%、6.8%和13.7%（P<0.05），而產(chǎn)量水分利用效率分別提高49.8%、75.7%和2264.8%（P<0.05），生物量水分利用效率分別提高45.4%、46.6%和720.1%（P<0.05）。處理MC2與MC0相比，菜心產(chǎn)量和水分利用效率雖明顯增加，但均顯著低于處理MC1。研究結(jié)果可以為西北旱區(qū)有機蔬菜合理制定培肥制度提供理論依據(jù)。

摘要:為確定河套灌區(qū)畦灌條件下鹽漬化農(nóng)田玉米適宜的灌溉和施氮量，田間試驗設(shè)置了3個灌溉水平150、225、300mm（分別記為W1、W2和W3）和3個施氮水平172.5、258.8、345kg/hm2（分別記為N1、N2和N3），研究限量水氮對鹽漬化農(nóng)田玉米生殖生長階段土壤水鹽狀況、光截獲率、光能利用效率（RUE）及產(chǎn)量的影響，并基于通徑分析方法探討了產(chǎn)量形成機制。結(jié)果表明：相同施氮量下，W3和W2在玉米抽雄-灌漿期的光截獲率顯著高于W1（P＜0.05），W3與W2差異不顯著；水、氮及交互效應(yīng)顯著影響RUE，特別在灌漿期，RUE與灌溉量和施氮量在一定范圍內(nèi)呈正相關(guān)，而過量灌溉或施氮對RUE有抑制作用，適度減氮控水能顯著提高RUE；W2N2的產(chǎn)量分別較W3N3、W3N2增產(chǎn)4.01%、3.91%（P＞0.05），適度節(jié)水節(jié)氮不會顯著影響產(chǎn)量；產(chǎn)量與灌漿期葉面積指數(shù)（LAI）、光合勢、光截獲率呈顯著正相關(guān)，RUE對產(chǎn)量的直接貢獻最大，生物累積量、LAI、光合勢和光截獲率均通過RUE對產(chǎn)量的間接貢獻較大；W2N2相比其他處理明顯改善了玉米生長后期土壤水鹽狀況，有利于促進冠層發(fā)育和提高光合生產(chǎn)力，其較小平均葉傾角和較大LAI有利于提高光截獲量和光合作用面積，特別是其灌漿后期LAI和光合勢較其他處理提高7.15%~42.24%和5.95%~37.60%，LAI下降速率分別較W3N3、W3N2減緩37.35%、53.49%，具有更加合理的冠層結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出較高的光合性能，顯著促進了生物量的累積（P＜0.05），灌漿期RUE較其他處理顯著提高18.61%~66.93%，在本試驗條件下產(chǎn)量最高。W2N2處理具有節(jié)水、節(jié)肥、穩(wěn)產(chǎn)及高光效的優(yōu)勢，可作為河套灌區(qū)鹽漬化農(nóng)田玉米適宜水氮模式。

摘要:利用盆栽試驗控制土壤含水率，基于葉綠素?zé)晒?、氣體交換和響應(yīng)曲線擬合相結(jié)合的方法解析番茄光合作用中CO2由大氣傳輸至葉綠體羧化位點的系列阻力構(gòu)成，揭示了土壤水分脅迫限制番茄光合速率的關(guān)鍵步驟及位點。結(jié)果表明：番茄光合速率（Pn）、最大羧化速率(Vc，max)、最大電子傳遞速率（Jmax）及初始羧化效率（CE）隨土壤含水率變化呈“S”形變化曲線，初期緩慢增長，中期迅速增長，土壤水分充分時達到最大值并趨于穩(wěn)定，可用logistic函數(shù)模擬。氣孔和葉肉對CO2的傳輸導(dǎo)度及總傳輸導(dǎo)度隨土壤含水率變化均呈明顯的“S”形變化曲線，各支段CO2導(dǎo)度及總傳輸導(dǎo)度在土壤水分充分時趨于穩(wěn)定并達到最大值；隨著土壤水分脅迫的增大，各CO2傳輸導(dǎo)度逐漸降低并在重度土壤水分脅迫下達到最低值，可用logistic函數(shù)模擬。氣孔導(dǎo)度與葉肉導(dǎo)度對光合速率限制的相對貢獻率變化趨勢相似，隨著水分脅迫的加重，其貢獻率逐漸增大，可以用指數(shù)函數(shù)模擬；羧化反應(yīng)對光合速率限制的相對貢獻率與氣孔和葉肉導(dǎo)度相反，隨著水分脅迫的增大，其貢獻率逐漸減小，可以用對數(shù)函數(shù)模擬；在土壤水分充分時，羧化反應(yīng)限速光合速率的相對貢獻率最大，是限制光合速率的主導(dǎo)因子；在水分脅迫狀況下，氣孔限制和葉肉限制占主導(dǎo)地位，羧化反應(yīng)的相對貢獻率較低。氣孔對CO2的傳輸導(dǎo)度與葉水勢呈正相關(guān)，隨葉水勢的下降，氣孔導(dǎo)度也呈線性下降趨勢；葉肉導(dǎo)度與比葉重呈線性負(fù)相關(guān)關(guān)系，葉肉導(dǎo)度隨比葉重的增大而線性減小，比葉重隨土壤水分脅迫程度的加劇而逐漸增大。因此，水分脅迫狀況下，氣孔與葉肉對CO2的傳輸是水分脅迫限制光合速率的關(guān)鍵位點，氣孔限速與保衛(wèi)細(xì)胞水分失衡相關(guān)，而葉肉限速則由葉片厚度和組織疏松程度決定。

摘要:為探明旱作農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)水文過程、提升農(nóng)田水分利用效率，選取黃土高原東部旱作春玉米田為研究對象，設(shè)置露地（CK）和地膜覆蓋（PM）兩種處理，利用渦度相關(guān)系統(tǒng)對兩種處理條件下玉米田水熱通量進行了連續(xù)觀測，基于觀測結(jié)果對兩種處理下玉米田水熱通量的日、季節(jié)變化特征和能量分割進行了分析。結(jié)果表明：兩個處理各能量通量均存在顯著的日、季節(jié)變化特征。在快速生長期（拔節(jié)期），降水后CK和PM處理潛熱通量（λET）均明顯增大，而顯熱通量（H）和土壤熱通量（G）均減?。坏诤笃冢ǔ墒炱冢?，降水對各能量通量變化過程的影響沒有快速生長期明顯，表明玉米生育期內(nèi)降水的分布能夠顯著影響旱作玉米田的能量平衡。玉米生育期內(nèi)，凈輻射（Rn）主要以λET為主，而休閑期Rn主要以H為主。Rn是玉米田λET的最主要影響因子，其次是平均氣溫和飽和水汽壓差，風(fēng)速和相對濕度對λET的影響相對較小。

摘要:為進一步揭示地下水淺埋下的層狀土波涌畦灌間歇入滲機制，通過試驗資料分析與理論研究，建立了波涌灌間歇入滲條件下的層狀土Brook-Corey和Green-Ampt（BC-GA）改進入滲模型，推導(dǎo)出層狀土間歇入滲濕潤鋒面水吸力與濕潤鋒運移深度的函數(shù)關(guān)系，確定了含砂層內(nèi)部土壤飽和導(dǎo)水率、進氣吸力是層狀土間歇入滲運移距離變化的主要影響參數(shù)。周期數(shù)增大，上層土壤飽和導(dǎo)水率減小，飽和含水率減小，進氣吸力增大，夾砂層內(nèi)部僅進氣吸力隨周期數(shù)增加而增大。根據(jù)BC-GA模型計算不同埋深的含砂層土壤間歇入滲特性及濕潤鋒運移特性，對比分析指出，周期數(shù)增加，相同含砂層埋深下的累積入滲量減小，濕潤鋒運移距離增大；含砂層埋深增加，相同供水周期的累積入滲量增大，濕潤鋒增大；供水周期達到最大時，含砂層埋深對累積入滲量和濕潤鋒運移距離影響減小。

摘要:鹽堿地是我國重要的后備耕地資源，為及時、準(zhǔn)確獲取土壤鹽漬化信息，以寧夏銀北地區(qū)不同鹽結(jié)皮土壤為研究對象，運用土壤學(xué)和地統(tǒng)計學(xué)方法，以土壤野外原位光譜數(shù)據(jù)和室內(nèi)鹽分指標(biāo)測定數(shù)據(jù)為基本信息源，系統(tǒng)分析不同鹽結(jié)皮光譜特征，確定對結(jié)皮層pH值、電導(dǎo)率（EC）和鹽分離子含量最敏感的土壤光譜反射率轉(zhuǎn)換形式、波段和光譜鹽分指數(shù)，進而建立并驗證基于敏感鹽分指數(shù)的鹽分指標(biāo)預(yù)測模型。結(jié)果表明：研究區(qū)白堿結(jié)皮光譜反射率在450～1050nm波段最高，馬尿堿結(jié)皮次之，黑油堿結(jié)皮最低。通過野外光譜反射率可以將研究區(qū)主要鹽結(jié)皮類型進行分類。反射率平滑后再經(jīng)過一階微分、倒數(shù)對數(shù)一階微分、連續(xù)統(tǒng)去除和連續(xù)統(tǒng)去除一階微分轉(zhuǎn)換后，最大相關(guān)系數(shù)比只作平滑處理的反射率顯著增大。與pH值、EC和CO2-3、Mg2+含量相關(guān)性最強的轉(zhuǎn)換方式是連續(xù)統(tǒng)去除一階微分，與SO2-4、Ca2+、K+含量相關(guān)性最強的轉(zhuǎn)換方式是倒數(shù)對數(shù)一階微分，與HCO-3、Cl-、Na+含量相關(guān)性最強的轉(zhuǎn)換方式是一階微分。整體上連續(xù)統(tǒng)去除一階微分與各鹽分指標(biāo)的相關(guān)性最強。整體來看，鹽分敏感區(qū)域在藍光450、470、485nm附近，綠光501、575nm附近，紅光680nm附近和近紅外多個波段。與各鹽分指標(biāo)相關(guān)性最強的鹽分指數(shù)分別為：pH值為鹽分指數(shù)S1，Cl-、K+含量為鹽分指數(shù)SI3，SO2-4、Mg2+量為鹽分指數(shù)S2，EC和HCO-3、Na+含量為鹽分指數(shù)S3，CO2-3、Ca2+含量為鹽結(jié)皮指數(shù)SCI。除CO2-3含量外，利用敏感鹽分指數(shù)可以準(zhǔn)確預(yù)測土壤結(jié)皮層pH值、EC和其他鹽分離子含量，其中對Na+含量的擬合度最大。該研究可為銀北地區(qū)不同鹽結(jié)皮土壤分類及鹽漬化信息的準(zhǔn)確預(yù)測提供科學(xué)依據(jù)。

摘要:生物質(zhì)熱解焦油作為熱解炭化或氣化過程的副產(chǎn)物，難以去除且危害較大。通過對熱解焦油的理化性質(zhì)分析，發(fā)現(xiàn)其具有較高的熱值，燃燒后可以為熱解設(shè)備提供熱源，實現(xiàn)能量的循環(huán)利用。針對熱解焦油霧化效果差、直接燃燒不穩(wěn)定等問題，設(shè)計了二次霧化噴嘴，并提出一種生物質(zhì)熱解焦油伴氣燃燒的工藝；采用一定量的熱解氣作為助燃劑，為熱解焦油燃燒提供穩(wěn)定的火焰，設(shè)計了熱解焦油燃燒試驗系統(tǒng)。燃燒試驗表明，該燃燒器的焦油燃燒量為20~55kg/h，達到設(shè)計要求。當(dāng)霧化空氣壓力為0.6MPa、熱解焦油壓力為0.2~0.4MPa、熱解氣壓力為0.3~0.5kPa時，燃燒器燃燒穩(wěn)定，火焰明亮。通過煙氣分析儀發(fā)現(xiàn)燃燒煙氣中CO和NOx含量較高，表明在燃燒室中的一次燃燒并未達到理想的燃燒效果。

摘要:為推動水熱生物炭燃料化利用，以不同水熱炭化溫度（200、240、280、320、360℃）下得到的小麥秸稈水熱生物炭為原料，利用生物炭化學(xué)組成、動力學(xué)參數(shù)、燃燒指數(shù)對水熱生物炭燃燒特性進行了評價，并研究了水熱炭化溫度對燃燒特性的影響。研究結(jié)果表明，隨著水熱炭化溫度由200℃增加到360℃，由于脫水、脫羧反應(yīng)的發(fā)生，水熱生物炭的燃料比由0.34增加到1.2，O/C和H/C物質(zhì)的量比分別由0.5、1.17降至0.07、0.67，水熱生物炭的煤化程度升高；水熱生物炭在低溫段、高溫段的活化能分別由14、67kJ/mol增加到41.4、76.5kJ/mol，水熱生物炭燃燒反應(yīng)活性降低；無量綱燃燒指數(shù)Z由3.49×10-2降至6.64×10-3，表明燃燒反應(yīng)活性降低，這與化學(xué)組分和表觀活化能的評價結(jié)果一致，指數(shù)Z可用于衡量水熱生物炭的燃燒活性。

摘要:針對蘋果采收成熟度不一，導(dǎo)致果品貯藏品質(zhì)不佳、病害率高等問題，基于可見/近紅外光譜和成熟度評價指數(shù)建立快速無損判別采收成熟度的分類模型。根據(jù)盛花期后的發(fā)育時間，采集了3種成熟階段（八成熟、九成熟和十成熟）樣品的光譜信息。光譜預(yù)處理后通過“二審”回收算子法剔除異常樣本，隨機蛙跳（RF）算法提取特征變量，建立成熟度評價指數(shù)SIQI和綜合評價指標(biāo)FQI的偏最小二乘（PLSR）模型，SIQI指數(shù)和FQI指數(shù)的預(yù)測相關(guān)系數(shù)R為0.938和0.917。建立極限學(xué)習(xí)機（ELM）和支持向量回歸（SVR）分類模型，并與2種成熟度評價指數(shù)結(jié)合SVR建立的分類結(jié)果進行比較。對比4種分類結(jié)果發(fā)現(xiàn)，基于SIQI+SVR構(gòu)建的分類結(jié)果最好，優(yōu)于直接分類模型，分類準(zhǔn)確率為 85.71%。試驗結(jié)果表明，可見/近紅外光譜結(jié)合成熟度評價指數(shù)可實現(xiàn)蘋果成熟度分類，為后續(xù)采收成熟度的無損檢測設(shè)備研發(fā)提供理論參考。

摘要:為探究飼料調(diào)質(zhì)器中物料的運動規(guī)律和黏結(jié)狀態(tài)，基于CFD-DEM耦合的方法對調(diào)質(zhì)器的工作過程進行仿真建模和作業(yè)參數(shù)優(yōu)化。耦合模型建立方法：采用Pro/E三維軟件建立調(diào)質(zhì)器結(jié)構(gòu)模型；利用Gambit軟件對其進行網(wǎng)格劃分，利用Fluent中的RNG k-ε湍流模型作為流體模型；利用離散元軟件EDEM中的Hertz-Mindlin with bonding模型建立飼料原料濕黏模型，并對兩種模型進行邊界參數(shù)和耦合參數(shù)等設(shè)定。以槳葉安裝角、調(diào)質(zhì)軸轉(zhuǎn)速、填充率為試驗因素，以調(diào)質(zhì)器出料量為評價指標(biāo)，按照三因素五水平正交旋轉(zhuǎn)組合試驗設(shè)計方法進行試驗研究。利用Design-Expert 8.0.6軟件回歸分析法和響應(yīng)面分析法，建立了3個因素對調(diào)質(zhì)器作業(yè)評價指標(biāo)影響的數(shù)學(xué)模型，對調(diào)質(zhì)器模型作業(yè)參數(shù)優(yōu)化并進行了試驗驗證。結(jié)果表明，各因素對調(diào)質(zhì)器出料量的影響顯著性由大到小依次為填充率、調(diào)質(zhì)軸轉(zhuǎn)速、槳葉安裝角；最佳作業(yè)參數(shù)組合方案為：槳葉安裝角38.49°、調(diào)質(zhì)軸轉(zhuǎn)速182.2r/min、填充率58.4%，此時調(diào)質(zhì)器出料量較高，生產(chǎn)率為13.1g/s。

摘要:為研究馬鈴薯切片熱泵干燥過程中內(nèi)部水分遷移規(guī)律，利用低場核磁共振技術(shù)檢測橫向弛豫時間T2，分析峰面積A2x的變化，建立水分變化動力學(xué)模型。結(jié)果表明：熱泵干燥過程中，提高熱風(fēng)溫度能夠顯著提高干燥速率，加快結(jié)合水、不易流動水以及自由水的遷移。干燥過程中自由水和結(jié)合水先于不易流動水發(fā)生變化，自由水含量在前90min基本保持不變，之后迅速下降，不易流動水和結(jié)合水含量均表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢。自由水被脫除后，不易流動水和結(jié)合水依次達到最大值，隨著干燥進行不易流動水逐漸被脫除，隨后結(jié)合水開始被脫除至干燥結(jié)束。馬鈴薯切片熱泵干燥過程屬于內(nèi)部擴散控制，水分有效擴散系數(shù)范圍為5.228×10-8～1.434×10-7m2/s，建立的干燥動力學(xué)模型決定系數(shù)均大于0.98，可用于預(yù)測馬鈴薯切片干燥過程中不同狀態(tài)的水分遷移規(guī)律。

摘要:傳統(tǒng)粒子群算法存在收斂精度低、搜索停滯等缺點，導(dǎo)致機器人路徑規(guī)劃精度低。為了提高路徑規(guī)劃的精度，對傳統(tǒng)的粒子群算法進行改進。首先在算法運行的各階段對慣性權(quán)重因子和加速因子同時使用三角函數(shù)的變化方式自適應(yīng)調(diào)整，使算法中的參數(shù)在算法運行各階段的配合達到最佳，提高了算法的搜索能力；其次在算法中引入雞群算法中的母雞更新方程和小雞更新方程對搜索停滯的粒子進行擾動，并在引進的方程中使用全局最優(yōu)解使擾動后的粒子向全局最優(yōu)解靠近；最后通過函數(shù)優(yōu)化和路徑規(guī)劃兩組對比實驗，驗證了改進算法在問題優(yōu)化時具有尋優(yōu)精度高、魯棒性好的優(yōu)點。

摘要:為提高農(nóng)用運輸車輛路徑跟蹤的魯棒穩(wěn)定性，基于線性模型預(yù)測控制結(jié)合農(nóng)用運輸車輛特點設(shè)計了路徑跟蹤控制器。該方法首先將農(nóng)用運輸車輛的運動學(xué)模型進行離散化求解，推出誤差模型作為控制器預(yù)測方程，為使農(nóng)用運輸車能夠克服在田間行駛時的各種干擾，通過構(gòu)建李雅普諾夫函數(shù)重點分析了該模型的魯棒穩(wěn)定性，得到控制周期約束條件，然后建立目標(biāo)函數(shù)并引入松弛因子，最后把預(yù)測模型代入目標(biāo)函數(shù)進行優(yōu)化求解，重復(fù)以上過程，實現(xiàn)優(yōu)化控制。Matlab仿真表明：當(dāng)前輪轉(zhuǎn)角擾動不大于15°及橫向擾動不大于1.5m時，控制器可以迅速起到調(diào)節(jié)作用，使車輛快速回到參考軌跡上行駛。對應(yīng)的場地試驗結(jié)果表明：試驗小車以2m/s的速度跟蹤參考路徑時，直線路段跟蹤效果良好，最大橫向偏差為10.57cm，均值為8.49cm；添加擾動路段的跟蹤偏差較大，最大橫向偏差為23.89cm,最大縱向偏差為62.53cm，但在控制器的控制作用下可以實現(xiàn)對路徑的有效跟蹤。由此可見，該控制器在速度小于等于2m/s的情況下，可以滿足農(nóng)用運輸車輛對路徑跟蹤的精度與魯棒穩(wěn)定性要求。

摘要:目前功率變換器的控制方法以純狀態(tài)反饋為主，當(dāng)干擾較大時一般需要通過較大的增益來抑制干擾的影響，而高增益控制器通常會影響閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)或穩(wěn)態(tài)性能。為進一步提高Buck型變換器控制系統(tǒng)的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能，提出了一種基于非奇異終端滑?？刂品椒ê蛿_動觀測技術(shù)的復(fù)合控制方案。首先，考慮外界干擾、系統(tǒng)不確定以及參數(shù)變化的影響，建立Buck型功率變換器的平均狀態(tài)模型；其次，基于非奇異終端滑?？刂品椒ǎO(shè)計滑?？刂破鳎瑢崿F(xiàn)Buck型變換器的基本電壓調(diào)節(jié)功能；最后，利用擾動觀測技術(shù)，構(gòu)造非線性擾動觀測器實現(xiàn)對擾動的觀測，并將擾動觀測值作為前饋與狀態(tài)反饋結(jié)合形成復(fù)合控制，進一步改善了系統(tǒng)的性能。仿真和實驗驗證了所提方法的有效性。

摘要:根據(jù)基于方位特征集的并聯(lián)機構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計理論和機構(gòu)結(jié)構(gòu)降耦原理，設(shè)計了一種低耦合度的3T1R運動解耦并聯(lián)機構(gòu)。首先，對一種耦合度κ為2的3T1R并聯(lián)機構(gòu)進行了結(jié)構(gòu)降耦設(shè)計，得到了耦合度較低(κ1=1,κ2=0)，但自由度和末端執(zhí)行件輸出運動類型均保持不變的新機型；又對其進行了運動解耦性分析，表明機構(gòu)具有部分運動解耦；然后，導(dǎo)出了機構(gòu)位置正、逆解方程和雅可比矩陣；最后，基于雅可比矩陣分析了機構(gòu)奇異性，并進一步對該并聯(lián)機構(gòu)可達工作空間和轉(zhuǎn)動能力進行了分析，得到了機構(gòu)無奇異工作空間區(qū)域。結(jié)果表明，降耦機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、無奇異工作空間形狀規(guī)則、體積大，且全工作空間所有位置的轉(zhuǎn)動能力一致等特點，克服了一般并聯(lián)機構(gòu)耦合性強、控制復(fù)雜的弱點，具有較好的工業(yè)應(yīng)用前景。

摘要:為解決現(xiàn)有液壓馬達徑向力不平衡造成馬達易損壞的問題，基于雙定子思想，設(shè)計了一種力偶型徑向柱塞馬達，該馬達通過力偶輸出轉(zhuǎn)矩，輸出軸的徑向力平衡，不受側(cè)向力的作用。在馬達的一個殼體內(nèi)形成了內(nèi)、外兩個馬達，通過不同的配流方式可以輸出3種轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。本文闡述了馬達的結(jié)構(gòu)特點和工作原理，分析了導(dǎo)軌曲線與馬達轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速脈動的關(guān)系，通過對馬達瞬時轉(zhuǎn)矩的分析，得出了馬達轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速無脈動的條件，及轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速脈動為零時導(dǎo)軌曲線的幅角分配規(guī)律。對馬達樣機進行了加工、實驗，測試了馬達在3種工作方式下的輸出特性。結(jié)果表明，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速脈動與進油區(qū)段柱塞的速度之和有關(guān)，若速度之和為常數(shù)，理論上無轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速脈動。

摘要:針對單泵控差動缸閉式系統(tǒng)需要補油單元及在負(fù)載方向頻繁變化下運行速度波動的問題，提出了一種以液壓蓄能器為低壓油箱、單伺服電機驅(qū)動雙定量泵的變轉(zhuǎn)速雙泵控差動缸閉式系統(tǒng)及其控制方法。分析了變轉(zhuǎn)速單泵和雙泵控差動缸閉式系統(tǒng)在四象限工況下的運行原理。在Matlab/Simulink中建立了液壓挖掘機工作裝置機構(gòu)模型、單泵和雙泵控差動缸閉式系統(tǒng)模型、速度開環(huán)和速度前饋加閉環(huán)的控制系統(tǒng)，并對所構(gòu)建的雙泵控差動缸模型進行了局部試驗驗證。以斗桿速度和鏟斗空載為輸入，通過仿真對單泵和雙泵控缸閉式系統(tǒng)在挖掘機斗桿液壓缸四象限工況下的控制性和效率進行了對比分析。結(jié)果表明，所提出的采用速度前饋加閉環(huán)控制的雙泵控差動缸閉式系統(tǒng)，雖然總效率較單泵控差動缸閉式系統(tǒng)降低了4個百分點，但實現(xiàn)了差動缸流量的平衡，解決了由四象限工況造成的速度波動問題，且最大位移誤差僅為4mm，系統(tǒng)及其控制方法對于差動缸的四象限工況運行是切實可行的。

摘要:提出了一種基于結(jié)構(gòu)-整機性能映射模型的機床薄弱件結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。首先，通過機床動靜態(tài)特性分析確定薄弱結(jié)構(gòu)部件。其次，提出基于擴展常數(shù)自組織選取橢圓基函數(shù)（Elliptical basis function，EBF）的結(jié)構(gòu)-動靜態(tài)性能映射元模型建模方法：對橢圓基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行改進，提出基于擴展常數(shù)自組織選取的EBF建模方法，通過擴展系數(shù)的自組織選取以確定不同橢圓基函數(shù)合理的參與度與重疊性，避免所有橢圓基函數(shù)圖形偏平或偏尖而影響EBF建模精度；基于改進后的橢圓基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建薄弱件結(jié)構(gòu)-整機動靜態(tài)性能映射元模型。通過實例樣本數(shù)據(jù)檢驗得到，所構(gòu)建的機床實例映射元模型計算結(jié)果與實際值之間的誤差檢驗復(fù)相關(guān)系數(shù)均在0995以上，說明了該結(jié)構(gòu)-整機性能映射元模型構(gòu)建方法的正確性。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)上述薄弱件結(jié)構(gòu)-整機動靜態(tài)性能映射關(guān)系，以整機動靜態(tài)性能為評價指標(biāo)，以薄弱結(jié)構(gòu)部件為優(yōu)化對象，基于多目標(biāo)優(yōu)化算法，實現(xiàn)面向機床整機性能的薄弱件結(jié)構(gòu)優(yōu)化。