摘要:针对目前电子节气门控制系统中存在的缺乏驾驶临场感、非线性和未建模动态不确定性等缺点，结合临场感主从遥操纵理论，提出基于双向伺服力反馈控制策略的电子节气门控制系统。驾驶员目标开度与节气门实际开度位置偏差经动态鲁棒补偿器控制电驱油门踏板角位移，使驾驶员感知反馈力；同时位置偏差通过基于等效控制的模糊滑模控制器控制电子节气门实际开度，使其准确跟踪目标开度。通过仿真验证了所设计的控制策略的有效性。试验采用电控六自由度驾驶模拟器，结果表明，所设计的电子节气门控制系统能够精确修正开度位置偏差，增强驾驶临场感，具有较强的鲁棒性和自适应性。

摘要:电磁阀动态响应特性直接影响高压共轨喷油器的开启和关闭过程。首先对电磁阀驱动电流加载和卸载过程进行了实验研究，基于实验结果和驱动原理求取了不同气隙下电磁阀磁链与电流的关系，并根据磁链与电磁力的关系建立了电磁阀的电磁模型。然后根据电磁阀的工作原理建立了描述衔铁运动特性的电磁阀动力学模型。最后，在Matlab/Simulink仿真环境中建立了以驱动电流为输入的共轨喷油器电磁阀机电耦合模型，对模型进行了验证，仿真计算结果与实验结果显示了很好的一致性。

摘要:为了准确模拟增压发动机实际排气压力波状况，进行涡轮增压器动态特性测试，分析了发动机排气压力波特征，确定了脉冲发生器设计目标。在前期研究的基础上，对脉冲发生器转动盘开口型线提出了改进方案，利用一维非稳态仿真计算和三维CFD计算相结合的方法，对脉冲发生器进行了设计，模拟发动机不同频率和不同进气相位的排气压力波。利用试验对脉冲发生器产生的压力波进行了验证，结果表明，设计的脉冲发生器可以准确地模拟出典型的发动机排气压力波，证明了设计计算方法的可行性和改型方案的正确性，为脉冲发生器提供了一种比较完善的设计体系。

摘要:利用双特征角气道稳流试验台，对一款二气门四冲程单缸试验机的3种不同进气道方案进行了不同测试平面的气流运动试验和分析。结果表明，提高原气道涡流强度来改善燃烧的同时会降低气道的流通能力，但适度提高滚流强度的同时还可以提高流通能力。利用测得的无因次涡流比和滚流比，提出了一个简便的斜轴涡流特征参数计算公式，并通过试验数据给予了有效性证明。另外对特征角α=60°时的无因次涡流比和利用涡流与滚流合成的无因次斜轴涡流比进行了线性回归分析，3种方案数据的相关系数分别是0.96、0.97、0.97，因此，通过稳流气道试验台测取某一特征角度下的无因次涡流比可以评价进气道斜轴涡流的性能。

摘要:通过可视化试验方法研究了进气流速对燃油喷雾的影响，结果表明进气流速增大时，可以有效促进燃油的空间挥发。数值分析结果表明，燃油落点位置改变时，进气流动对喷雾挥发的影响存在差异，对研究用机型而言，当燃油落点在进气门背面与进气道交界处时，会有更多的燃油在进气流动作用下直接进入气缸。当喷射距离增大时，油束前端面积增加，进气流动作用下，直接进入气缸的燃油量增多。高温的回流与油束作用能够促进喷雾的空间挥发。在进气门打开前喷射燃油时，油束碰壁反射后与进气流动相互作用，能够增加燃油的空间挥发量。

摘要:在一台火花点火发动机上，分别进行了生物质燃气中可燃组分CH4、CO和H2的燃烧试验，研究并对比了各组分气体的燃烧及排放特性。结果表明，H2燃烧快，热效率高，NOx排放水平较低；CH4和CO相比具有较高的热效率和较低的NOx排放水平，但其稀燃能力较弱；在实际生物质燃气中可以通过提高H2的含量来扩展稀燃极限以及提高热效率。

摘要:为了实现发动机排气余热能的高效回收与利用，设计了抽气回热式有机朗肯循环（ORC）系统。在Matlab环境下，分析了抽气压力、蒸发压力、膨胀机入口温度等因素对系统性能的影响，并利用热力学第一定律及第二定律将抽气回热式ORC和基本ORC进行对比。研究结果表明，在固定蒸发压力下，抽气回热式ORC系统的热效率、火用效率随抽气压力的增大而先增大后减小，工质质量流量随抽气压力的增大而逐渐增大，蒸发器换热量随抽气压力的增大先减小后增大；与基本ORC系统相比，抽气回热式ORC系统的热效率、火用效率均有提高，火用损率降低，因此抽气回热式ORC系统余热回收效果更明显。

摘要:采用大涡模拟方法对某超大型明蜗壳立式离心泵进行全流道三维非定常数值分析，得到了运行状态下的泵内流场脉动压力特性。研究结果表明：泵内流态复杂，脉动压力的频率由泵的转动频率、叶轮叶片数和固定导叶数等多因素耦合决定；脉动压力幅值从蜗舌至蜗壳出口沿蜗壳周向先逐渐减少然后再逐渐增大，从叶轮至蜗壳沿泵径向快速减小，扩散段脉动压力变化不明显。

摘要:设计了一种从蜗壳引水通过泄水锥向尾水管内进行轴向射水的结构，实现减弱尾水管内低频压力脉动。对轴向射水和无射水情况下混流式水轮机内部压力脉动进行了模型试验研究。分析了4种部分负荷工况轴向射水和无射水时水轮机内部压力脉动幅值特性和频率特性，研究了轴向射水减弱尾水管低频压力脉动的效果。研究表明，在部分负荷工况下尾水管中存在螺旋涡带并引起尾水管壁处强烈的低频压力脉动，其频率约是1/5转频，该低频压力脉动是引起水轮机不稳定运行的主要原因；实施轴向射水后，在各部分负荷工况尾水管中低频压力脉动幅值都有明显减弱，但涡带频率基本保持不变。轴向射水使涡带向下游移动并对双涡带结构起到抑制作用。

摘要:采用径向前置导叶实现预旋，将叶轮与前置导叶结合进行研究，推导了有预旋离心泵的最大轴功率及其对应流量的计算公式。分析了导叶几何参数对泵理论扬程曲线、功率曲线、理论最大流量、最大轴功率及最大轴功率对应流量的影响。利用CFD软件对几何参数不同的8组方案进行数值模拟，将模拟结果与公式计算结果进行对比。验证了公式的正确性，该公式对无过载离心泵设计具有指导作用。

摘要:借助ANSYS软件，运用有限元方法，在计算3×8 3/4－10stg HSB型高速多级离心泵转子干态临界转速的基础上，又分别计算了转子在湿态下支承刚度、陀螺力矩、流体软化作用、口环支承等对转子临界转速的影响，此后再计入轴向应力对转子临界转速的影响。结果表明，浸液转子仅考虑流固耦合作用计算出的临界转速仍然存在着偏差；在流固耦合的基础上，再考虑轴向应力对转子动力特性的影响后，一阶临界转速提高了21%，其余各阶也有所提高，说明轴向应力对转子系统的临界转速有较大影响，且轴向应力对提高转子的稳定性有积极的作用。

摘要:以旋流泵最高效率、高效区范围及在小流量区的扬程—流量曲线稳定性为目标函数，先采用Plackett—Burman试验设计筛选结构参数，并根据结构参数对目标函数的影响将其划分为3个等级：显著因素、次显著因素和非显著因素；再由中心复合设计和Box-Behnken设计及响应面分析确定各级结构参数的最优设计点。该方法以CFD计算结果为基础，构造旋流泵的结构参数与多目标函数的响应面近似模型，分析了结构参数间的交互效应。对最优设计点的泵进行了试验研究，试验结果与CFD计算值吻合，在设计工况下效率的相对误差为4.89%，且较优化前的模型在性能上有明显改善，表明基于试验设计和响应面法可用于旋流泵的优化设计。

摘要:基于细泡状流动假设，采用双流体模型对一叶片式混输泵叶轮内的气液两相流动进行定常和非定常数值模拟。计算中，进口含气率为15%，湍流模型采用基于k—ω模型的SST模型，相间作用力考虑了阻力和附加质量力。通过分析流域的含气率及两相速度矢量分布，探讨了混输泵内气液两相非定常流动特性。结果显示，混输泵叶轮内的两相输运过程出现“不连续气团运动”现象。该现象的形成与气泡尺寸及气体所受的相间作用力有关，并且只有在非定常计算中才能得到清晰展现。计算还发现，气相轴面涡的位置与高含气率区几乎完全对应，说明气相旋涡是造成气体局部聚集的主要因素之一。通过对比外特性计算和实验结果，验证了所用数值模型和方法的可靠性。

摘要:利用ANSYS的Workbench平台，通过单向流固耦合模型对叶轮的应力应变进行了数值研究。分别计算出叶轮受流体压力及离心力载荷作用所产生的最大等效应力及变形量，进一步获得2种载荷共同作用时的效果。在此基础上，研究了叶轮最大等效应力及变形量随流量的变化特征，并对叶轮进行结构强度校核。结果表明，叶轮最大等效应力及变形量主要受流体压力作用影响，而受离心力的影响较小。当流量逐渐增加，叶轮最大等效应力先增大后减小，叶轮变形量则逐渐减小。强度校核结果表明，叶轮符合强度要求。

摘要:对多级泵进行转子动力学分析时，需要先对多级泵所用的滑动轴承进行动特性系数计算。采用有限差分法将雷诺方程中导数转换为差分形式。通过Matlab编程对静态雷诺方程进行迭代求解，求得静态油膜压力分布。无量纲动特性系数仅与轴承宽径比和偏心率有关，为了确定轴承的偏心率，用辛普森积分法求油膜承载力，用插值法不断改变油膜偏心率直到油膜承载力与轴承处支反力大小相等。对小扰动下的雷诺方程继续用Matlab进行求解得到4个扰动压力，再用辛普森积分法求得动特性系数。取宽径比为0.2，偏心率为0.4，通过将所编制的程序与窄轴承简化公式的计算值对比发现算法可靠。计算结果表明轴承的交叉阻尼系数几乎相等，并用Matlab绘制了轴承的扰动压力分布图。

摘要:应用土壤—植被—大气系统水热传输模型CoupModel，在野外定位观测试验的基础上对陕北黄土丘陵沟壑区阴、阳坡荒草地SVAT系统水分传输进行了模拟。结果表明，土壤含水率和土壤温度模拟值与实测值有较高的一致性；阳坡荒草地的土壤蒸发量较阴坡高，阳坡荒草地植被蒸腾量低于阴坡荒草地，说明阴、阳坡荒草地在大气—土壤界面和植被—土壤界面水分交换差异明显；干旱年大气降水主要消耗于土壤蒸发和植被蒸腾，蒸散量超过了同期降水量，输入草地系统的降水满足不了水分的支出，土壤水库处于负补偿状态。丰水年，试验地约有20%降水储存于土壤中，系统的水分收入大于支出。黄土丘陵沟壑区阳坡和阴坡是水热条件不同的立地类型，阳坡用于土壤蒸发的水分较多，土壤储水量低，因此阳坡植被配置应当考虑盖度较高、可以降低土壤蒸发的植被类型。

摘要:为探索淹水稻田土风干处理后重金属形态及作物有效性的变化规律，在长江三角洲典型地区采集淹水土壤样品，原样与风干样均采用BCR连续提取方法结合原子吸收分光光度法测定Cd、Cr、Cu、Ni、Pb等重金属不同形态含量。结果表明：淹水状态下各形态占全量质量分数为酸可溶态11.5%、可氧化态21.5%、可还原态33.7%、残留态29.2%。风干后重金属酸可溶态、可还原态明显减少，可氧化态有增有减，残留态增加；对风干处理敏感程度从大到小依次为Ni、Pb、Cd、Cu，Cr保持稳定。田间淹水状态Cd、Ni、Cu作物有效性较高，Pb次之，Cr较低；样品风干处理后Ni、Cd、Cu表观活性降低，Pb反而明显增加，Cr保持稳定。主要结论是土壤风干样品不能如实反映田间淹水状态重金属形态分布，低估了土壤重金属作物有效性。

摘要:在室内不同坡度和径流流量条件下，用电解质示踪法和染色剂示踪法进行浅沟径流流速测量的对比研究。用采自北京的粉壤土在室内试验模拟浅沟侵蚀，测量并计算浅沟径流流速。在坡度5°、10°、20°，流量64、128、256L/min条件下，进行浅沟水流流速的测定试验。测量结果表明，浅沟径流流速随坡长增加略有减小，随流量和坡度增大而增大。电解质示踪法测量得到的流速在0.55~1.60m/s之间，而染色剂示踪法测量得到的流速为0.71~1.45m/s，染色剂示踪法测量得到的流速略小于电解质示踪法测量结果。考虑到浅沟水流对示踪剂稀释及紊流对水流的扰动造成的视觉影响，电解质示踪法测量的流速具有其合理性。

摘要:通过室内试验，分析了负水头供水条件下，灌溉水钠吸附比和盐分浓度对湿润体运移及水盐分布的影响。结果表明，湿润体的最大水平湿润距离、最大垂直湿润距离以及累积入渗量均与时间呈幂指数关系，并随着灌溉水盐分浓度的增加和钠吸附比的减小而增加；湿润体内土壤含水率和电导率的分布近似为一组同心椭球面，并与湿润体半椭圆在水平方向的半轴平方呈线性关系，随着半轴的增加，土壤含水率减小，而电导率增加；灌溉水盐分浓度一定的条件下，随着钠吸附比的增加，湿润体内的平均含水率减小，平均电导率增加，在钠吸附比一定的条件下，灌溉水盐分浓度对两者的影响较小。

摘要:提出了一种基于土壤微生物生态效益的土壤肥力综合评价模型。利用微生物作用动力学研究分析土壤微生物对土壤效态养分的直接以及间接生态效应，并在原有非生物评价指标权重结构的基础上，将微生物对肥力的贡献力折算到土壤有效态养分指标的权重上进行权值再分配，从而建立了微生物评价指标权值。划分微生物以及其他因素的评价等级并确定适宜型隶属度函数参数，建立土壤肥力综合模糊评价模型。根据评价结果与作物产量进行相关度分析，结果表明所采用的综合评价结果与小麦的长势和产量的相关度均高于传统方法，体现出较好的评价合理性。

摘要:选用设施无土栽培常用8种基质，试验测定其孔隙度、渗透系数、水分特性曲线、扩散率等水分特性参数，分析得到：基质的水分扩散率与基质含水率之间的关系都符合经验公式D(θ)=aebθ，呈指数函数变化，且决定系数较高；基质的导水性用扩散率来表示，得到珍珠岩和蛭石的供水速度快，但不利于保水，降低了灌水效率。综合分析8种基质得到，除珍珠岩、蛭石外，其他6种基质总孔隙度均在70%~90%之间，水气比均在2.0~4.0之间，均可作为育苗和栽培基质；采用矩阵法综合评价，得出以国产草炭与珍珠岩质量比2∶1，国产草炭、蛭石、珍珠岩质量比3∶1∶1为基质时最优。

摘要:运用光学显微镜和扫描电镜对3个抗旱性不同的糜子品种的叶片解剖结构进行观察分析，并运用方差分析、聚类分析、相关分析和隶属函数法对其进行抗旱性评价。结果表明，糜子叶片具有旱生结构特征，叶肉细胞呈长方形，且长轴方向垂直与叶片表面，上下表面都有气孔分布，下表皮气孔下陷，气孔密度大于上表皮，上下表皮被有蜡质和表皮毛；参试材料18个旱生结构指标中的10个差异显著或极显著，并聚为4类；通过相关分析筛选出叶肉细胞表面积、上表皮长细胞长度、下表皮气孔长度、泡状细胞长度是各类的典型指标，应用隶属函数法综合评价参试糜子品种抗旱能力，由强到弱依次为：陇糜8号、内糜5号、榆糜3号。

摘要:通过室内模型试验，对80目和120目自清洗网式过滤器在清水过滤时的水头损失和排污状态下的最佳排污时间进行了试验研究。清水过滤状态时，通过对试验用过滤器的进水口和出水口建立伯努利方程，推导出过滤器清水水头损失的通用表达式，在不同的进水流量下（0～220m3/h），结合试验数据得出了2种目数滤网水头损失的经验表达式；排污状态时，在对2种滤网各自设置5个不同排污压差及3个相应不同进水含沙量条件下，得出了排污口含沙量随排污时间的变化曲线规律为先变大后减小，15s时出现拐点，20s以后趋于稳定，为保证过滤器的排污效果及节约水资源，确定过滤器的最佳理论排污时间段为20～30s，结合试验数据和误差分析，理论推导出120目滤网的最佳排污时间计算表达式，计算结果表明：理论值与试验值吻合较好。

摘要:近年我国畜禽养殖业发展迅速，而养殖废弃物资源化利用技术显得相对滞后，未经处理的畜禽粪便随意堆放，造成空气、水体以及土壤的污染，危害身体健康。养殖废弃物污染防治迫在眉睫，其资源化利用是从源头上防治污染的有效手段。为此，本文对养殖业废弃物的污染状况、资源性质、技术状况等进行总结，对各种养殖废弃物资源化技术，如能源化、肥料化、饲料化等技术进行分析，从而明确我国养殖废弃物资源化利用技术的发展方向。

摘要:为有效提高纤维素类原料厌氧发酵水解效率，根据不同菌株利用底物差异和产酶互补性，人工构建产纤维素酶复合菌系CN6。通过检测滤纸酶活和纤维素降解率，确定了复合菌系CN6的最适培养温度为30～37℃，最佳培养初始pＨ值为7.0，菌系CN6遗传性能稳定。复合菌系CN6应用于以牛粪为原料的室内沼气厌氧发酵，发酵0～15d时，挥发性脂肪酸质量浓度比对照提高26.5%～30.6%，发酵结束时，纤维素降解率比对照提高6.8%，沼气总产量比对照提高18.4%。

摘要:针对目前大中型沼气工程存在原料单一及沼液沼渣处理难的问题，提出了干法发酵与湿法发酵相结合的干湿耦合厌氧发酵工艺，即畜禽粪便采用湿发酵，将湿法发酵产生的沼液沼渣与秸秆混合进行干法发酵。并研究了干湿耦合比例——沼液沼渣与秸秆比例（BRSR）及干法发酵渗滤液回流对发酵特性的影响，结果表明，随着湿干比例的增加启动时间缩短、产气量增加；干法发酵的渗滤液总固体质量分数为1%以下，达到了固液分离的效果，有利于循环利用和喷淋，解决了湿法厌氧发酵沼液沼渣处理难的问题，实现了沼液的循环利用。

摘要:在常温(25℃)低压（0.2MPa）下，测定市售碳基吸附剂(活性炭和碳分子筛)对CH4与CO2混合气的动态吸附分离性能，并与13X分子筛性能进行比较。结果表明：碳分子筛能较好地分离CH4与CO2，但分离选择性不如13X分子筛。然而碳分子筛可以通过抽真空法或惰气吹扫法完全再生，这一性能优越于13X分子筛。碳质吸附剂的再生耗能低于以13X为代表的沸石分子筛，更有利于成为变压吸附法净化沼气的吸附剂。

摘要:以麦秸膨胀剂为对照，利用3组小型好氧堆肥反应器同时试验，并进行比较研究塑料膨胀剂对猪粪好氧堆肥过程的影响。将等量猪粪分别与等体积的麦秸和塑料管分别混合进行好氧堆肥试验，监测了堆肥过程中温度、氧气体积分数、含水率、可挥发性固体含量、可溶性糖含量、纤维素含量、粗脂肪含量和粗蛋白含量的变化，并利用数学模型表达了堆肥过程中自由空域的变化及其对有机质降解的影响因子。试验结果表明：塑料膨胀剂抵抗堆体自压实作用的效果要优于麦秸膨胀剂，而麦秸膨胀剂比塑料膨胀剂更利于堆肥初始阶段升温和整个堆肥过程中含水率的保持。

摘要:以棉秆为原料，通过单因素试验研究密度、施胶量和热压温度对棉秆重组方材力学性能的影响。结果表明，在试验范围内，棉秆重组方材的抗弯弹性模量、抗弯强度和顺纹抗压强度随着密度（0.5、0.6和0.7g/cm3）和施胶量（添加量为绝干棉秆束质量的8％、10％和12％）的增加而增大，随着热压温度的升高（由160℃升到180℃）先增大后有所减小（由180℃升到200℃）。在其他工艺条件相同的情况下，酚醛胶棉秆重组方材的力学性能明显好于三聚氰胺改性脲醛胶棉秆重组方材。与人工林木材比较，密度为0.7g/cm3的棉秆重组方材，其力学性能和人工林杨木的成熟材相当。

摘要:实度是直叶片垂直轴风力机设计的关键参数，对风力机气动性能起主导作用。分析并建立了垂直轴风力机局部流场下的力学模型，研究实度与气动性能的关系；对风力机进行了数值模拟，分析了叶片的动态力学特性，并重点研究风轮半径、弦长及叶片数量对风能利用率的影响；进行了样机实验验证了数值模拟的精度与可靠性。研究发现：实度增加，风力机在低尖速比下的启动特性得到改善，但产生高风能利用率的有效尖速比范围变小；样机实度为0.628时，2叶片和4叶片风轮的输出功率相当，但4叶片风轮的输出功率比2叶片风轮更稳定；实度参数对风能利用率贡献不同，弦长变化可提高风能利用率的峰值，而叶片数量的增加会降低风能利用率的峰值。

摘要:鉴于关键香气成分酯类、醇类或醛类单独作为优化萃取参数评价指标时优化结果不一致，采用顶空固相微萃取法(HS—SPME)富集提取苹果汁中香气成分，利用模糊评判法构建综合评价模型对萃取参数进行优化。以模糊综合评判结果为目标，采用响应曲面法研究萃取时间、萃取温度和NaCl添加量对苹果汁中关键香气成分提取的影响规律。获得同步萃取酯类、醇类与醛类效果最优工艺参数为：萃取温度51.3℃、萃取时间45.2min、NaCl添加量0.252g/mL。建立的方法在所考察的浓度范围内具有良好的线性(R2≥0.983)，加标回收率为87.6%~106.3%，相对标准偏差在10.09%以内。

摘要:采用微波消解预处理红葡萄酒，对流动注射氢化物原子吸收法（FI—HAAS）测定砷的载气浓度、流速和载气酸度，预还原剂用量及氧化时间，硼氢化钾用量等参数进行优化，建立流动注射氢化物原子吸收检测红葡萄酒中砷含量的方法。结果表明，FI—HAAS检测红葡萄酒中砷的方法为：氩气为载气，盐酸为氢化物反应的酸介质，载气流速120mL/min，载流酸度1%，检测使用液为酸度8%的盐酸，硼氢化钾质量浓度为10mg/mL，氢氧化钠质量分数为0.6%，碘化钾—抗坏血酸作为预还原剂，预还原剂质量分数为1%，用量0.5mL，氧化时间10min。

摘要:以直流充/放电电路、温度传感器DS18B20和等臂电桥电路分别检测小杂粮的电容、温度和容积密度；以C51为程序开发语言，设计了一种基于介电特性的小杂粮含水率检测仪。以小米为对象，应用自制仪器研究了含水率、温度和容积密度对电容的影响规律；建立了描述电容与含水率、温度关系的数学模型；并对模型的可靠性进行了验证。检验了所设计的小杂粮检测仪在基于电容和温度预测小米含水率方面的可行性。结果表明，在湿基含水率11%~19％、温度5~40℃的范围内，该检测仪的测量精度为±0.5%，响应时间小于3s。

摘要:美国是目前农业航空装备技术最先进、应用最广泛的国家，农业航空服务组织体系完善，航空施药作业规范，施药部件系列齐全。一些精准农业技术手段如GPS自动导航、施药自动控制系统、各种作业模型已步入实用阶段，作业精准、高效，对环境的污染低。随着精准农业的发展，航空遥感技术、空间统计学、变量施药控制等技术也用于美国农田产量监测，植物的水分、营养状况、病虫害监测。提出了为改善目前技术存在的不足，提高数据准确性和生产效率，需解决的主要技术问题和研究热点，包括：图像实时处理技术、多传感器数据融合技术、航空变量喷洒技术。

摘要:作为对传统农田信息采集方式的补充，提出了一种基于小型飞行器的采集方式。阐述了四旋翼飞行器的工作原理，并设计了农田信息采集平台，制作出的样机载重为3.5kg，滞空时间大于20min。设计了惯性测量系统，在测试翻滚角误差小于0.5°时确定融合算法权重系数K为12，利用PID闭环控制，实现3m高度悬停飞行的偏移误差不超过5m。在平台上搭载Trimble 5700型GPS接收机进行了实时数据采样实验，结果表明人工采样与飞行采样数据误差约为1.4m，表明该平台具有采集农田位置信息的基本能力

摘要:为了实时、快捷、无损获取农作物生长信息，根据作物生长指标的光谱监测机理，研制了一种四波长作物生长信息获取多光谱传感器。采用光学滤波技术提高了光辐射信息输入信噪比，依据作物冠层特征及田间作业环境实际要求，设计了适宜的探测镜头结构参数，确保了多光谱传感器灵敏度与分辨效果，应用T型电阻积分网络搭建了微弱光谱信息放大电路。通过标定，获得了多光谱传感器与FieldSpec Pro FR2500型光谱仪的关系模型，决定系数分别为0.8028、0.8068、0.8185、0.8900。对小麦的试验结果表明，该传感器的平均测量误差分别为5.6%、4.6%、1.4%、4.5%。该传感器能够较好地实现作物冠层反射光谱的实时在线检测，为作物生长监测设备的研发提供了有力支持。

摘要:为解决无线传感器网络（WSN）规划与快速部署问题，基于无线信道传播特性，研究橘园WSN射频信号衰减模型，指导WSN部署并进行了组网试验。选433MHz与2.4GHz载波频率，基于连续无线电波在通信码率、天线增益、调制扩频方式、数据包长度和通信距离等多因素作用下分析WSN射频信号在橘园的衰减，建立2频率射频信号接收强度与环境传播因子及通信距离间的模型，拟合R2最小值与最大值分别为0.957031与0.971218，0.9546与0.9863。通信码率低于1.2kb/s且远距离通信时，433MHz CC1110具有优势；发射功率与天线增益相同时，433MHz平均信号强度高于2.4GHz；通信码率相同时，CC2530丢包率低于CC1110。针对橘园选ZigBee设计星型WSN进行组网试验，结果表明，尽可能短数据包与较低通信码率的通信协议较好；WSN各节点平均通信成功率高于84%。

摘要:研究烤烟地上部氮积累量垂直分布与冠层光谱参数的定量关系，以明确冠层不同叶层尤其是中、下层叶片对光谱的贡献，构建基于光谱指数的烤烟不同叶层及其组合氮素积累量的反演模型。针对不同施氮水平下烤烟进行大田试验，于不同生育时期采集田间冠层光谱数据并测定植株不同器官及叶层生物量和氮含量。对不同叶层及其组合氮素积累量与多个光谱参数进行相关分析，结果表明：植被指数RVI(810,680)可以有效反演烤烟植株中层、上中层、上中下层氮素积累量；红边振幅（DλRed）可有效反演下层、中下层氮素积累量，说明利用光谱参数反演烤烟植株氮素积累量及中下层氮素积累量是可行的。

摘要:利用SPOT遥感数据进行甘蔗叶面积指数LAI反演，建立最佳NDVI—LAI反演模型，同时结合不同生育期甘蔗叶面积指数的时序变化规律，建立各生育期甘蔗叶面积指数LAI与产量的相关关系，得到甘蔗叶面积指数LAI—产量最佳估产模型。在验证甘蔗叶面积指数LAI的基础上，利用遥感反演的甘蔗叶面积指数LAI进行甘蔗单产估算。结果表明：甘蔗叶面积指数LAI与NDVI之间存在显著的正相关关系，全生育期二者的相关性最高，以二次函数模型拟合效果最佳，决定系数R2为0.8429。将遥感数据反演得到的平均叶面积指数LAI数据代入甘蔗叶面积LAI—产量模型得到全县平均单产，与统计数据相比，相对误差仅为2.6%。说明该模型具有较好的估产效果，可以为甘蔗区域估产提供重要参考。

摘要:针对岩溶峰丛洼地遥感影像山体阴影区域信息缺失的问题，以广西壮族自治区果化野外基地的归一化植被指数（NDVI）为研究对象，对研究区域NDVI进行了14次序贯高斯模拟(SGS)，并就模拟结果与普通克里格进行对比分析。结果表明，受岩性和地形地貌等内在因素的影响，研究区域NDVI具有强烈的空间自相关性；随着模拟次数的增加，SGS模拟值与验证值之间的相关系数增加，平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)减小，模拟精度逐渐提高；当模拟次数大于50次时，模拟精度高于普通克里格（OK）插值精度，模拟次数继续增加，SGS模拟精度提高不明显。研究较精确地获取了阴影区域的NDVI，可为区域石漠化评估与岩溶生态重建提供参考。

摘要:针对农田与农机资源的匹配与调度应用需求，抽象出基于时间窗的农机资源时空调度数学模型，以动态规划的思想逐步分解决策过程，完成每个决策的最优解解算，并进行模型寻优分析和复杂度分析。基于GIS等技术，开发了农机资源时空调度原型系统，可实现数据录入、模型运算、调度指令生成以及中心自动导航等功能。结合北京市某农机协会，开展了初步的应用试验。试验表明，模型可实现农机的快速、自动调度，有利于提高大型农机组织的农机管理和利用率。

摘要:为实现球果的安全、可靠采摘，基于气动柔性驱动器（FPA）设计了球果采摘末端执行器，主要由3个FPA驱动的手指和基座构成。建立了手指指端在基座坐标系内的运动学方程，分析了末端抓持器在任意姿态下进行球果抓握的力学过程，建立了球果抓持数学模型。实验结果表明，所设计的球果采摘末端执行器可对成熟球果进行任意姿态的抓握，建立的数学模型可用于实际的采摘过程控制。

摘要:研究了综合应用果实颜色和形状特征识别自然环境中猕猴桃果实及特征提取的方法。通过对比不同颜色空间，选用R—G色差分量；再采用基于误分割像素的分割评价方法来确定颜色特征nR—G中最佳分割系数n，最终选取0.9R—G颜色特征。利用Otsu法对其进行阈值分割，形态学运算去除掉残余噪声，实现了目标果实区域和背景区域的分割。然后利用Canny算子提取边界，最后对边界图像进行椭圆形Hough变换，逐个识别出目标果实，并提取出果实的形心坐标、长轴端点坐标和长短轴长度等特征信息。对49幅包含110个果实图像进行识别试验，试验结果表明：相互分离果实的识别率为96.9%，邻接果实识别率为92.0%，被枝叶部分遮挡果实识别率为86.6%，重叠的果实识别率为81.6%。

摘要:以生长期为10d的杂草稻和水稻为研究对象，采集其高光谱图像信息，对其进行滤波预处理后，利用主成分分析方法优选出1448.89nm和1469.89nm波长下的特征图像。对每个特征图像，分别提取其形状特征、纹理特征和颜色特征，共18个特征变量。基于这些特征变量，利用神经网络方法建立杂草稻和水稻的判别模型，模型训练时杂草稻和水稻的回判率都为100%；预测时，杂草稻的回判率为92.86%，水稻的回判率为96.88%。研究表明，利用高光谱图像技术快速鉴别稻田苗期杂草稻是可行的。

摘要:利用安装在无人机平台上的双光谱相机所获取的可见光和近红外遥感图像，采用改进的加权支持向量数据描述多分类算法，实现病害松树识别。首先根据不同内容信息图像的特点，提取双光谱相机所获取的可见光图像和近红外图像各颜色分量作为相应像素点的颜色特征，再通过提取加窗图像块的灰度共生矩阵得到中心像素点的纹理特征，然后利用权重系数为每类样本分别作加权支持向量数据描述，实现松树状态的多输出分类识别，其中权重系数是通过建立关于训练样本中心距离的权重函数所确定。与传统的人工、航空和卫星遥感识别方法不同，利用无人机平台和双光谱相机获取遥感图像，具有可操作性强、费用低廉等优势。试验结果表明，相比传统的支持向量机和支持向量数据描述算法，改进的加权支持向量数据描述多分类算法更能准确地进行病害松树识别。

摘要:以设施葡萄为研究对象，基于数据库技术、网络技术和能值分析理论，系统分析了设施葡萄栽培的业务流程，构建了可持续性评估模型，采用面向对象的C#语言开发了C/S架构的设施葡萄可持续性评估系统，并在河北省昌黎县葡萄种植基地进行了系统测试。结果表明：该系统是运用信息化技术解决葡萄生产领域实际问题的有益尝试，可以有效地评估设施葡萄栽培系统的可持续性，辨识影响其可持续发展的关键因素；促进葡萄园生产的规范化管理，提高设施葡萄产业可持续发展能力。

摘要:为了实现机器人精密运动控制，在其关节系统引入计算力矩法（CTC）与神经网络复合的控制器，旨在通过CTC实现系统的初步控制并利用神经网络补偿机器人的不确定动力学特性所带来的运动误差。首先，建立了机器人的动力学模型并对其不确定性动力学量进行了描述；然后，为机器人构建了双闭环控制系统，并依据机器人标称模型规划出CTC控制律；进而，引入函数链神经网络（FLNN）对不确定性动力学量进行估值，并推导出FLNN的学习律；最后，对系统进行了仿真，结果显示，该复合控制器可将关节位置和速度跟踪误差控制在±0.001rad和±0.001rad/s之内，且其对机器人的参数变化及外部扰动具有较强的自适应性与鲁棒性。

摘要:针对机械臂三次样条路径规划涉及高阶矩阵求逆，因而算法复杂、响应速度慢的问题，提出一种不需要求逆矩阵运算的三次样条系数的递推算法，递推算法的初始值由递推公式表示的边界条件获得。按照三次样条的3种不同的边界条件，分别给出了递推算法初始值的确定方法和递推公式。仿真结果表明，改进的算法不仅运算简单，而且可以获得理想的三次样条系数。

摘要:为实现非圆斜齿轮滚切加工，基于5轴联动滚切策略，应用运动学原理推导齿坯附加转动和滚刀附加转动2种方案的基本数学模型；采用工件等弧长、工件等转角和工件等极角3种方法简化该模型，构成6种滚切实现方案及实用模型；采用Matlab软件对6种模型进行五联动轴的（角）速度、（角）加速度动态性能分析，得出加工精度及效率高、动态品质综合性能较好的等弧长齿坯附加转动和等弧长滚刀附加转动2种最佳模型。经滚切试验验证了模型的正确性，齿面测试分析与仿真结论一致。

摘要:提出一种基于改进Kriging元模型的机床进给系统动态特性优化方法。在推导滚珠丝杠副动力学模型，建立准确进给驱动多柔体模型的基础上，在实际装配边界条件下，以立柱为设计对象，以刀具位置中心点的振动加速度最大偏离比为动态特性直观评价指标，采用可信参数更新元模型对进给系统的动态特性进行优化，在不增加质量的前提下，刀具位置中心点的进给向振动加速度最大偏离比降低了8.7%，从而最终实现立柱结构改进、伺服电动机至刀具端的进给系统的动态特性改善。

摘要:基于传统的机构刚度映射矩阵，建立了改进型Delta并联机构的刚度模型。模型不仅考虑了驱动铰链刚度和外载荷对机构刚度的影响，还考虑了构件重力和在约束力下杆件弹性变形对刚度的影响，更具有一般性和精确性。由于用刚度矩阵来评价机构刚度性能不够直观，提出了以机构弹性变形来评价机构刚度特性的方法。利用虚功原理计算出机构各个约束铰链上静态约束力，利用叠加原理计算出每个杆件约束反力和重力作用下的弹性变形量。然后，通过坐标变换法计算出机构的综合弹性变形量，进而分析了机构的刚度特性。