2011, 42(5):1-6,34. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:对美国汽车稳定性控制系统(ESC)性能试验法规FMVSS 126确定的ESC功能、过度转向特性和横向响应能力的客观测试和评价方法进行了系统分析。构建了先进的汽车道路试验系统,阐述了试验系统核心设备转向机器人的性能要求和结构,进行了系统的道路试验。采用小波降噪方法对试验数据进行了滤波处理,小波滤波无相位延时,且信号的局部特征都得到很好的保留,相比法规推荐的频域滤波方法,此方法更为精确。对DGPS方法和加速度方法处理得到的横向位移数据进行了对比,两种方法在转向开始后2 s内测试结果接近,误差小于5%,法规推荐采用加速度方法测量转向开始后1.07 s时车身横向位移是可行的。对3组具有区别意义的试验结果进行了分析,结果表明法规基于横摆角速度信息对汽车稳定性程度进行评价是可行的,但汽车接近失稳和失稳时的稳定性需要依据横摆角速度和质心侧偏角信息共同表征。
2011, 42(5):7-13,19. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:在建立整车磁流变减振器(MRD)半主动悬架模型基础上,利用八板块方法设计了整车的变论域控制策略。基于重构的标准B级和C级路面激励信号,分别在10、20和30m/s 3个车速下进行了整车在直线和转向行驶工况下的仿真研究。在完成试验车辆改装基础上,进行了大量台架和道路工况下的试验。仿真和试验结果显示,所设计的半主动悬架和控制策略可以有效地提高车辆行驶的平顺性,磁流变半主动悬架与被动悬架相比振动强度可降低9%~22%,结果表明所建立的模型和控制策略是可行的。
2011, 42(5):14-19. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:为提高车辆在极限工况下的稳定性,充分考虑悬架、转向系统以及轮胎等部件的非线性,运用多体动力学仿真分析软件ADAMS/Car建立了四轮转向车辆的虚拟样机模型。确定了质心侧偏角和横摆角速度具有理想输出响应的控制目标。针对车辆的非线性,提出了后轮转角与横摆力矩联合控制的模糊控制策略,并设计了对应的非线性模糊控制系统。最后应用ADAMS/Car和Matlab/Simulink联合仿真技术,对控制系统的性能进行了仿真验证。仿真结果表明:后轮转角与横摆力矩联合模糊控制可有效防止车辆在极限转向工况下发生侧滑失稳。
2011, 42(5):20-23,78. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:在混合动力汽车网络结构和消息实时性分析的基础上,将最早截止期优先算法(EDF)引入到网络集成协议设计中,提出基于EDF调度的优先级分配策略,给出了实现该策略的非均匀分区编码方法及可调度判定条件,指出了该判定条件下的分区因子无关性。仿真结果表明该方法能够满足截止期变化范围较大的CAN消息集传输要求,使网络具有较高的利用率。
2011, 42(5):24-29. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:进行了单缸电控单体泵试验台实验,分析了电控单体泵电磁阀在动作和不动作时低压油路燃油压力之间的关系,结果表明其不动作时的燃油压力状态可以表征单体泵电磁阀工作时的燃油压力状态;建立并校核了低压油路的AMESim仿真模型,获得了泵端及柱塞腔内燃油压力之间的关系,进而采用泵端压力代替柱塞腔内压力来进行电控单体泵充油过程分析;分析了单体泵泵端燃油压力,计算了充油时间,讨论了不同转速和供油压力下充油时间的影响规律,并通过充油时间表征了低压油路的供油能力;探讨了不同供油压力下低压油路的充油临界转速,确定了适合全工况范围最佳供油压力为0.6 MPa,并分析了柱塞腔充油不足对电控单体泵燃油系统的影响。结果表明计算的充油时间可确定单体泵的临界充油转速,从而确定最佳供油压力来保证燃油喷射系统在高压大流量下的循环供油稳定性。
2011, 42(5):30-34. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:在设计目前国内最大(斗容量为15 m3,质量260 t)的正铲挖掘机中,提出采用泵阀复合流量匹配的电液比例控制方法实现水平推压。通过计算机协调的比值关系确定平推中供给各液压缸的流量,采用ADAMS和AMESim软件,对设计的矿用挖掘机水平推压过程进行机械系统动力学与液压系统的联合仿真研究。在小型挖掘机上对斗杆挖掘过程各个液压缸的位移、速度和压力进行测试试验验证,结果表明联合仿真研究能够较准确地模拟挖掘机的真实工作环境。
2011, 42(5):35-38,105. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:由于挖掘机挖掘作业过程中真实载荷非常复杂,提出采用试验与动力学仿真相结合的方法进行分析,以实验室现有6t小型挖掘机为研究对象,用压力传感器和位移传感器测试挖掘过程中各液压缸压力随位移的变化情况,然后把各液压缸的位移变化过程作为驱动,用ADMAS软件对挖掘过程进行动力学仿真,获得挖掘过程中工作装置各铰销点的工作载荷,再应用MSC.Fatigue软件对工作装置进行疲劳分析,获得工作装置大臂和斗杆的寿命云图,分析表明,大臂和斗杆的应力集中区域疲劳寿命最短,最小寿命计算值为13年,研究结果为工作装置结构设计提供了理论依据。
2011, 42(5):39-43,55. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:基于三维不可压缩流体的雷诺平均N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用CFX软件计算了额定转速下180~340L/s流量范围内6个工况点的立式轴流泵装置内部流动,分析了进水流道和出水流道的流动特性,重点研究进口流动细部结构,同时预测了泵装置的水力性能。计算结果表明:叶轮旋转对进水流道出口轴向流速分布和切向流速分布的影响较小。导叶出口环量对出水流道的流场影响较大,导致隔墩两侧流量分配不均,大流量时隔墩两侧水流流态比较平顺,而小流量时隔墩右侧流道内出现螺旋状水流,两侧水流严重不均衡。通过计算预测了泵装置水力性能,并与泵装置模型性能试验结果进行了对比,表明最优工况时数值模拟与试验结果吻合较理想,可以满足工程实际的需要。
2011, 42(5):44-48. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:基于雷诺时均控制方程和标准k-ε湍流模型,应用SIMPLEC算法,对轴流泵全流场进行三维非定常数值模拟,得到轴流泵在不同工况和不同导叶数内部流场的压力脉动特性。数值分析与试验结果表明:轴流泵内最大压力脉动发生在叶轮进口处;在偏离设计工况点较大的流量时,压力脉动幅值明显增大;导叶数减少会增大导叶出口处的压力脉动;脉动频率受叶轮转动频率控制,导叶数对压力脉动频率基本无影响。
2011, 42(5):49-55. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:通过改变蜗壳基圆直径改变叶轮与隔舌之间的间隙,采用SST模型对3个蜗壳基圆直径的离心泵全流道进行非定常数值模拟。3个蜗壳基圆直径分别为184、198和214 mm,其对应的间隙率为5.74%、13.79%和22.99%。通过非定常数值模拟获得了不同基圆直径离心泵的压力脉动特性、作用在叶轮上的径向力和扭矩特性,并对其进行比较分析。结果表明:不同测点的压力脉动、作用在叶轮上的径向力和扭矩呈周期波动,均以叶片通过频率为主;不同基圆直径泵叶轮上的径向力矢量图基本呈圆形分布;随着蜗壳基圆直径的增大,叶轮上的径向力先减小后增大,各测点压力脉动幅值逐渐减小,高频脉动也逐渐减少。同时针对蜗壳基圆直径为184 mm的泵进行数值模拟,并对该泵进行了性能试验,对比分析结果表明:数值模拟的结果是可信的。
2011, 42(5):56-62. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:对3种滴灌灌水器进行了线性回归分析,得到了收缩率和壁厚的数学模型,为灌水器滴片结构优化提供了理论依据;通过注塑成型工艺参数的正交试验设计得到了最佳注塑工艺参数;由极差与方差分析得到影响尺寸精度的主要因素,为实际生产提供参考依据。针对迷宫灌水器微细流道精细复杂的特点,应用快速成型RP与数控线切割NC相结合的方法制作精密原型,结合快速模具RT技术进行灌水器试制,并通过灌水器水力性能和抗堵性能试验对产品进行了性能验证。
2011, 42(5):63-67,85. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:基于土壤水分运动的动力学方程,建立了蓄水坑灌单坑土壤水分运动的数学模型及边界条件,利用有限体积法对模型进行了求解。为了验证所建模型的准确性,在室内进行了蓄水单坑水分入渗试验。模拟结果和试验结果的对比表明,土壤湿润锋和含水率的模拟值与实测值吻合较好,说明所建立的蓄水单坑二维土壤水分运动模型是正确的,采用有限体积法求解是可行的。该模型可作为预测蓄水坑灌条件下单坑土壤水分运动的有效工具。
2011, 42(5):68-72. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:为探讨土壤水分有效性和萌芽后天数对梭梭苗根系导水率的影响,进行了盆栽试验。试验结果表明,梭梭苗的根系总导水率随土壤水分有效性和萌芽后天数的增加均呈线性增加;梭梭苗的单位面积根系导水率随土壤水分有效性的增加呈先增后减的抛物线变化,随萌芽后天数的增加呈线性递减。获得的梭梭苗根系导水率的动态变化规律,可用于根系吸水动力学模型和植物体水分传输规律的研究。
2011, 42(5):73-78. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:应用土壤-水-大气-植物整合模型(SWAP),在野外观测试验基础上对坡耕地(豆地)、长芒草地和苜蓿草地土壤-植被-大气系统中的水循环进行了数值模拟。结果表明,土壤水分和储水量模拟结果与实测值具有很好的一致性;长芒草地水分收支基本平衡,苜蓿草地的水分支出是坡耕地(豆地)的1.38倍,其中苜蓿的蒸腾耗水量是坡耕地(豆地)的3.88倍,这是引起苜蓿草地群落过度消耗土壤储水而呈现负补偿的主要原因。农地退耕还林还草后会增加SPAC系统水分支出,如果植被群落耗水过大很可能使土壤干化。
2011, 42(5):79-85. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:选取南疆典型干旱区研究其土壤盐分时空变异,在研究区域选取校正点测定表观电导率(ECa),并同时采集土壤样品,研究表明土壤盐分含量与大地表观电导率具有良好相关性(R=0.935),可由此建立土壤盐分电磁感应解译模型。构建移动式磁感调查系统对研究区域进行调查,获取足量表观电导率信息,结合GIS和地统计等相关知识研究土壤盐分的空间异质性。经过不同年份、不同季节的调查实现时空变异的快速诊断。结果表明,研究区域存在严重的盐渍化问题,且存在秋季盐渍化重于春季,2009年重于2008年的趋势。
2011, 42(5):86-91. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:通过不同斥水度土壤覆膜开孔下的室内蒸发试验,分析了3种土壤不同斥水度和覆膜开孔影响下,土壤水分和盐分的运动特征。试验结果表明,覆膜开孔条件下不同斥水度土壤累积蒸发量与时间平方根呈正比,土壤斥水性抑制土壤水分蒸发;单位膜孔面积的单位深度累积蒸发量(Er)随覆膜开孔率增大而急剧减小,与覆膜开孔率的变化关系可以用幂函数表示;随着土壤斥水度增大,剖面水分蒸发幅度减小;开孔率越大,剖面含盐量变化幅度越大,而斥水度对剖面含盐量影响不明显。
2011, 42(5):92-99. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:通过在设施灌溉条件下的室内土柱模拟试验,研究了灌水对不同次生盐渍化水平设施土壤盐分离子迁移特征的影响。结果表明:Ca2+与NO-3在灌水后5~15d表现出随时间的推移剖面分布呈“双峰”特性,随着次生盐渍化水平的升高,Ca2+与NO-3淋洗速度变慢同时其返盐时间也较迟。地下水对K+迁移影响不显著,使得K+在灌水后剖面分布呈“单峰”特性,SO2-4在所有次生盐渍化水平下一次性灌水很难将其淋洗出耕层。从环境因素看,Ca2+在土层的表层和底层以及灌水后期都表现出与水分和温度较好的耦合效应,并且两者对Ca2+运移具有协同作用。K+在0~20 cm土层运移主要受水分的影响,而30~50 cm土层主要受温度的影响,从灌水时间看,在灌水后5~15 d内主要受温度影响,而灌水20 d后主要受水分影响。NO-3和SO2-4不论从土层还是时间看主要受水分的影响较大。
2011, 42(5):100-105. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:为探索交替隔沟灌溉条件下玉米优化水氮供给模式,通过遮雨棚内微区试验,研究了沟灌方式、灌水量和施氮量对玉米群体水氮利用的影响。结果表明:交替隔沟灌溉中水低氮处理的籽粒产量最高,是交替隔沟灌溉高水高氮处理的1.06倍。在相同水分和氮肥条件下,交替隔沟灌溉的籽粒产量分别是常规沟灌和固定隔沟灌溉的1.05、1.16倍。各因素对全氮累积总量的影响从大到小依次为:沟灌方式、施氮量、灌水量;灌水量对全氮累积总量影响显著。
2011, 42(5):106-110. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:在非充分灌溉条件下,基于农田水量平衡模拟模型和作物产量计算模型,以灌水日期和灌溉水量为决策变量,将作物相对产量最大和作物全生育期的总灌溉水量最小作为优化目标,建立了能够同时对灌水日期和灌溉水量进行优化的多目标优化模型。在模型求解方面,设计了适合于此类优化问题的染色体结构,在精英保留非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的基础上提出了一种基于分组排序思想的改进遗传优化算法。以玉米的非充分灌溉制度优化为例进行了计算分析,结果显示总灌水量相同时该模型与文献[9]中的计算结果相比相对产量提高0.07~0.20,达到相同相对产量可节约用水7~15 cm。
2011, 42(5):111-115. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:采用二维不可压缩N-S方程和SST k-ω湍流模型研究了风力机翼型DU 95-W-180在粗糙表面时的空气动力学性能,在整个翼型表面均匀分布不同高度的粗糙带时,得到了该翼型的升力和阻力特性曲线,以及最敏感的粗糙度;同时,研究了在翼型压力面和吸力面的不同位置布置粗糙带时,粗糙带位置对翼型的升力和阻力特性的影响,通过分析得到了该翼型对粗糙带的最敏感位置,并进一步分析了翼型两个敏感位置的粗糙度对翼型升力特性、阻力特性和升阻比的影响。
2011, 42(5):116-120,150. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:提出一种基于磁场调制的同心式磁齿轮设计,将其引入风力发电系统代替传统机械齿轮,既解决了风力机与发电机的转速匹配问题,又减小了风电机组的总体积,避免了机械齿轮的振动、噪声及润滑等自身无法避免的问题,从而提高了整个风电系统的效率和工作可靠性。在对磁齿轮谐波磁场进行有限元分析的基础上,以时步有限元法为基础,实现了电动机有限元模型与磁齿轮有限元模型的联合动态仿真。设计了一台传动比为6.75的1kW磁场调制式磁齿轮(FMMG)样机,搭建了基于FMMG传动的风力发电系统试验平台,发电机反电势计算波形与试验波形的一致性说明了电磁设计与分析结果的正确性。
2011, 42(5):121-124. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:以设计攻角作为变量,在不超过额定功率和基本运行风速范围内,考虑风场风速的概率分布,建立了以年发电量最大为目标的优化模型,采用遗传算法对20 kW定桨距风力机叶片外形进行了优化设计。通过对3叶片定桨距20 kW风力机的气动性能评价以及与NREL的同型风力机的对比表明,优化后的风力机具有更好的气动性能,表明了该优化方法在设计定桨距风力机中的优越性。
杨信廷 , 钱建平 , 范蓓蕾 , 吴晓明 , 郭斌 , 周向明
2011, 42(5):125-130. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:针对农产品物流配送过程追溯信息采集不易、监管不利的状况,设计了农产品物流过程追溯模型,综合采用地理信息系统技术、全球定位技术、条码扫描技术和无线通信技术,构建具有产品自动配载、配送最佳路径选择、运输过程实时监控和配送到货智能更新功能的系统,系统包括车载信息采集子系统和配送中心管理与决策子系统,实现了系统功能,并解决了系统实现的关键技术。跟踪测试结果表明,系统能实现配送过程信息的快速采集与过程追溯。
王海鸥 , 胡志超 , 屠康 , 吴峰 , 钟挺 , 谢焕雄
2011, 42(5):131-135,170. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:利用WDG-5型微波冻干设备试验分析了影响干燥均匀性的因素,并试验分析了该设备的微波施加方式对料盘间、料盘内物料干燥均匀性的影响。试验表明,微波冻干过程中20盘物料外层干燥快、中间层干燥慢,微波交替开启方式与整体开启方式相比,可提高料盘之间的干燥均匀性;干燥过程中同一料盘内物料呈现周边物料干燥快、中心部位干燥慢的趋势,微波交替开启方式与整体开启方式相比,能明显改善同一料盘的干燥均匀性。
2011, 42(5):142-145,124. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:利用嗅觉可视化技术对猪肉新鲜度等级进行评判。提取猪肉的挥发性气体与可视化传感器阵列进行反应,用图像处理技术分析反应前后传感器阵列的颜色变化,获取反映新鲜度的气味特征信息。通过主成分分析,选取前10个主成分作为所建立的BP神经网络的输入变量,构建猪肉新鲜度等级判别模型,模型的预测正确率为84.62%。研究结果表明:嗅觉可视化技术可用于猪肉新鲜度等级的快速评价。
2011, 42(5):146-150. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:研究了含有肉桂油和Nisin的海藻酸钠抗菌薄膜保鲜(4±1)°C下贮藏黑鱼鱼肉的效果。鱼肉片被分为:未处理组(CK),海藻酸钠薄膜组(C0),肉桂油海藻酸钠薄膜组(C1),Nisin海藻酸钠薄膜组(C2),肉桂油和Nisin海藻酸钠薄膜组(C3)。相对于CK、C0和C2,C1和C3能更好抑制鱼肉总嗜温菌、总嗜冷菌和假单胞菌。C1和C3可显著抑制鱼肉的腐败变质,维持较低pH值、挥发性盐基氮含量和脂肪氧化值,并能抑制鱼肉色泽的变化。C1和C3在维持鱼肉品质上无显著差异。因此,含有肉桂油或者肉桂油和Nisin的海藻酸钠薄膜可有效维持黑鱼的贮藏品质。
2011, 42(5):151-155. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:研究了用改良硫酸法从油茶壳中提取糠醛的工艺。在单因素试验的基础上,运用Box-Behnken中心组合试验和响应面法考察了液料比、水解反应时间、水解反应温度3个因素对糠醛提取率的影响,并优化了提取工艺。结果表明,最佳工艺条件为:液料比5.96mL/g;水解反应时间3.33h;水解反应温度140℃。在此条件下,糠醛提取率的预测值为1.78%,验证试验值为1.93%,说明响应面法优化油茶壳中提取糠醛的工艺可行。
张海晖 , 段玉清 , 李金凤 , 马海乐 , 邵婷婷 , 徐菲菲
2011, 42(5):156-159,155. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:比较了12种大孔吸附树脂对板栗壳中原花青素的吸附与解吸性能,在静态吸附研究基础上,筛选出效果较好的树脂进行动态试验,并对所得组分原花青素含量及其相对分子量进行分析。结果表明,AB-8大孔吸附树脂分离纯化CSPCs效果最佳,上样质量浓度为1.864mg/mL,流速为2 mL/min;当用体积分数为50%乙醇以1 mL/min的流速洗脱4个柱体积时,CSPCs 的累积回收率可达94.2 %,含量为89.8%。经质谱分析,分子量范围为289.4~1154.9,聚合度在4以内。
2011, 42(5):160-165. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:通过静态和动态试验研究了6种阴离子交换树脂对植酸的吸附与解吸性能。结果表明,D201树脂对植酸的吸附交换作用较好,且在pH值为2.2时吸附能力最强,静态吸附量达到94.54 mg/g,1.5 mol/L的NaOH溶液利于植酸解吸;Freundlich吸附等温方程可以较好地描述D201树脂对植酸的等温吸附,表明吸附在常温下进行即可;D201树脂对植酸的吸附过程符合Lagergren一级速率方程,表观吸附速率常数k与植酸起始植酸浓度呈负相关关系,与温度呈正相关关系。在D201树脂对植酸的动态吸附与解吸过程中,层析柱管径、上样液浓度、上样液流速和洗脱剂流速对吸附与解吸效果影响较大。
2011, 42(5):166-170. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:利用便携式光谱分析仪测量生菜叶片的光谱反射率,并对其进行对数变换。通过变量筛选得到725、1075、1272、1450、1640和1958 nm波长处的光谱反射率与生菜干基含水率呈极显著相关。为克服多重共线性影响,分别采用多元线性回归分析、主成分回归分析、偏最小二乘回归分析及偏最小二乘-人工神经网络回归分析4种方法建立了叶片干基含水率的定量分析模型。结果表明4种算法预测值与实测值相关系数分别为0.4850、0.8992、0.9174和0.9470,偏最小二乘-人工神经网络模型的预测能力优于其他模型。
2011, 42(5):171-174,213. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:探讨了应用显微近红外光谱分析技术检测饲料中动物源性成分的可行性。利用12个动物源性成分饲料样品和14个植物源性成分饲料样品建立偏最小二乘定标模型,数学预处理方法为导数+多元散射校正,利用平均光谱来优化模型实现数据压缩,模型的决定系数、交互验证标准差分别为0.969、0.090。4个配合饲料样品作为外部验证未出现误判。结果表明显微近红外光谱分析技术可用于检测饲料中动物源性成分。
2011, 42(5):175-177,192. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:以醋糟有机基质为研究对象,采用便携式可见/近红外光谱仪获得基质样品的光谱信息,经过归一化和一阶微分预处理后,采用逐步回归法提取对有机基质全氮反应敏感的特征光谱,建立基于特征波长组合的线性回归模型。其中,以1699、746、1864和2154nm为特征波长的四元回归模型为最佳,其预测相关系数和预测均方根误差分别为0.9334和1.04。结果表明,利用可见/近红外光谱技术,通过特征光谱的提取并建立相应的回归模型,可以实现对有机基质全氮含量的快速准确检测。
石吉勇 , 邹小波 , 赵杰文 , 毛罕平 , 王开亮 , 陈正伟
2011, 42(5):178-182,141. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:为了简化黄瓜叶片叶绿素光谱模型和提高模型预测精度,采用联合区间偏最小二乘法(SiPLS)结合净分析物法(NAS)提取近红外光谱的特征信息,建立了黄瓜叶片叶绿素光谱模型。收集了110片新鲜黄瓜叶片,用近红外光谱仪采集光谱数据后立刻用化学分析方法测定叶绿素含量。原始光谱经过SNV预处理和子区间总数优化后,将全光谱均匀划分为29个子区间,用联合区间偏最小二乘法优选出4个特征子区间,在上述特征子区间的基础上,用净分析物法分离光谱中同叶绿素相关的光谱信息,并结合线性回归法建立了叶绿素光谱模型。模型对应的校正集相关系数Rc、校正均方根误差、预测集相关系数Rp和预测均方根误差分别为0.9472、0.0795mg/g、0.9250和0.0906mg/g。结果表明:联合区间偏最小二乘法结合净分析物法能够有效提取叶绿素的特征光谱信息,提高模型精度的同时降低其复杂度。
2011, 42(5):183-186. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:设计了一套基于数字信号处理器DSP(TMS320F2812)的禽蛋裂纹在线检测系统,系统以禽蛋声学特性为基础,通过采集并分析敲击禽蛋产生的响应信号,可实现禽蛋裂纹的在线、实时检测。根据大量完好和裂纹禽蛋敲击响应信号特征的差异,提取了5个特征参数,建立相应判别模型,快速检测裂纹禽蛋。系统对75个完好和95个裂纹鸡蛋进行了在线检测试验,判对率分别为92.0%和90.5%,检测速率为5个/s,满足在线检测的要求。
2011, 42(5):187-192. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:为避免未受精蛋的孵化,将计算机图像处理技术与嵌入式技术有机结合,提出了无精蛋识别系统设计方案。该系统首先通过计算机视觉技术采集种蛋图像,之后运用数字图像处理技术完成种蛋图像区域不变性参数(圆度、复杂性、伸长度、球状性、长短轴比和平均变动系数)的提取,最后采用已训练的遗传神经网络实现无精蛋识别。实验结果表明:该系统简单便捷,易于实现,对种蛋的600枚非实验样本的识别精度为99.3%,满足上孵前剔除无精蛋的要求。
马晓蕾 , 范广博 , 李永玉 , 徐杨 , 彭彦昆 , 汤修映
2011, 42(5):193-197. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:以华北地区小麦及玉米为研究对象,以北京市昌平区崔村镇大辛峰村种植区为例,研究了精准施肥决策系统中施肥参数,并建立了相应的数学模型。将算法模型与数据库相结合,采用线性回归的方法,计算施肥时土壤对氮、磷、钾的需求量,利用二维插值的方法,建立了实验区中已知肥力样点与区域内未知肥力样点的相关关系,从而建立了土壤肥力查询数据库。通过以上方式,结合土壤的养分含量、作物种类及目标产量等相关参数来确定实验区域的施肥量。结果表明,该系统可实现施肥量的精确控制。
2011, 42(5):198-202. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:为实现蔬菜生产过程中有害生物的有效防治与农药的合理使用,设计了B/S结构的远程农药安全合理使用专家系统。该系统具有有害生物查询、识别诊断、防治方法决策、农药安全合理使用决策、知识库管理、专家交流等功能模块,采用了本体技术对专家知识进行建模,能够实现高效智能推理和知识的共享与重用;建立了多因素的农药评价模型,综合考虑农药使用的各种因素,为蔬菜有害生物防治推荐科学的农药品种和安全合理的使用技术;应用表明该系统具有成本低廉、扩展性强、实用性好、用户友好等优点。
2011, 42(5):203-207. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:通过建立温室投资风险效益评估指标体系,利用修正层次分析法建立各因素之间的权重,采用D-S证据理论方法建立温室投资风险效益评估模型,并开发温室投资风险效益评估专家系统。系统可通过不同专家进行评估,再进行温室投资方案的综合评估,为温室投资者选择合适的温室结构类型提供参考依据。
2011, 42(5):208-213. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:一致性维护和协调是协同设计中的关键问题,针对产品多学科协同设计的多视图性和动态性的特点,引入了一种动态协调原理和方法,其主要思想是当某学科设计者在协同设计过程中根据需求在其学科视图模型中动态增删组件后,通过基于组件功能语义的推理机制,其他学科自动响应,进行各自学科视图模型的更新操作,从而实现多学科视图模型间的动态协调。采用JSP+JavaBean+Drools+Ajax及相关技术开发了一个原型系统,并以减速器设计为例进行了分析与说明。
2011, 42(5):214-221. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:对产品知识模块本体进行定义,给出了基于产品知识模块本体的产品知识集成思想,提出了基于结构-语义-特性的产品知识模块本体集成方法。该方法从结构、语义和特性3个层次分别进行关系桥规则的构建、集成规则的确定和集成实现,并给出了集成过程的流程图,通过集成实例和企业应用说明了集成实现过程。
2011, 42(5):222-225. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:为测试基于猪笼草(Nepenthes)叶笼滑移区表面结构与超滑功能仿生制备的蝗虫滑移捕集滑板的功效,利用蝗虫附着力测试系统进行了蝗虫在叶笼滑移区与滑移捕集滑板上的附着力测试试验,并利用光电诱导蝗虫滑移捕集机进行了滑移捕集滑板的滑移功能验证试验。结果表明,蝗虫在捕集滑板上的最大附着力与在叶笼滑移区表面的最大附着力之比是0.94~1.05;滑移捕集滑板以32°倾斜角安装时,对蝗虫的滑移捕集率可达82.4%。相似的附着力和较高的滑移捕集率表明仿生制备的滑移捕集滑板与猪笼草叶笼滑移区具有相近的滑移功能,达到了良好的仿生效果,能够满足灾害蝗虫光电诱导滑移捕集治理的技术需求。
2011, 42(5):226-230,197. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:为研究能够人为产生和主动控制的液压激振水击波,首先建立了系统数学模型,设计了变频液压激振测试系统。然后通过给定的偏微分运动方程,采用矩形网格特征差分法编程求解出激波器在变频条件下产生的激振压力和流速沿管道断面随时间的变化情况。数值模拟表明沿管道各断面输出的为简谐振动,且油缸处激振压力和流速随激波器频率的增大而增大。系统实测数据与仿真结果接近,说明通过对激波器进行调频可以实现对液压缸激振压力和运动频率的可控调节,为液压激振的振动特性及可控性研究提供了部分理论依据。
2011, 42(5):231-234. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].5.[sequence]
摘要:运用空间啮合原理和回转张量法,推导出凸轮滚道截形采用双圆弧结构时,钢球滚子弧面分度凸轮的廓面方程和啮合方程。应用赫兹接触理论和变形协调条件,推导出载荷在每个参与啮合钢球中的分配关系。通过实例计算,发现每个钢球上的载荷大小分配不同,在钢球的啮入、啮出点,钢球受力发生突变,参与啮合的钢球数目越多,每个钢球的受力越小。
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