摘要:为进一步提高电控机械式自动变速器（AMT）的换挡品质和系统鲁棒性，提出一种应用直驱自增力换挡系统的AMT方案。设计了直接驱动装置的结构并对其性能进行测试，针对直接驱动技术存在的问题，研究一种具有自增力和提高换挡系统鲁棒性功能的增力式同步器，参考实车的相关参数，研制了直驱自增力换挡系统的原理性样机，完成了技术方案可行性与功能性的试验研究。结果表明，追求的换挡品质相同时，直驱自增力换挡系统同步阶段需要驱动装置提供的最大瞬时驱动力较小，降低了换挡过程中的能量损耗；当增力斜面角θ=116°时，增力式同步器的力放大系数nF约为1.54，实现了换挡系统放大驱动装置输出力和提高换挡系统鲁棒性的功能，为缩小驱动装置体积和降低换挡控制系统设计难度奠定了良好的技术基础。

摘要:为揭示磁流变调速起动过程中的时间响应特点及影响因素，在分析磁流变调速起动控制系统工作原理的基础上，建立输出转速控制数学模型，并利用Simulink软件对调速起动的时间响应进行仿真分析，其后在不同初始条件下开展调速起动试验研究。研究表明：磁流变调速起动响应时间随着励磁电流的减小和负载扭矩的增大而增加，而与输入转速间近似成正比例关系；试验时所测得不同因素的影响规律与仿真时基本一致，验证了理论模型和仿真分析的正确性，然而由于仿真时未考虑磁路响应和磁流变液流变响应，响应时间的仿真值与实测值相比偏小。

摘要:为提高某型SUV车辆的行驶平顺性、通过性等，对其进行空气悬架改装，并设计了由最小系统、车速信号调理模块、电动气泵控制模块、组合电磁阀控制模块、车身高度检测模块、CAN总线模块、车身加速度测量模块等组成的以Freescale XDP512为核心芯片的电控空气悬架系统电子控制单元，利用Real Time Workshop(RTW)代码生成技术将所制定电控空气悬架系统控制策略转化为ANSI C代码并下载至电子控制单元，然后对安装电控空气悬架系统的试验车辆进行了车身高度与车速耦合试验、转向试验、急加速试验、急减速试验、平顺性试验，结果表明所设计的电控空气悬架系统控制单元能够实现车速信号调理、车身高度与车速耦合、电动气泵控制及组合阀控制等功能。

摘要:设计了一种具有仿形功能的农用动力底盘。该底盘由机架、悬架系统、导向轮、驱动轮、支重轮、传动装置、履带及控制系统等组成。每个减振装置上装有螺旋弹簧液压减振器，其摆臂能够随地面不平度的变化以及底盘承重情况，在车架一侧纵向平面内摆动，悬架系统具有变刚度的特性。1〖DK〗∶4模型底盘试验表明，其满载最大爬坡度约为60%，最高作业速度可达3km/h，在非道路场所行驶时具有良好的地面仿形、平顺性和通过性。

摘要:在满足国V排放标准的柴油机上进行燃用国V柴油混合不同比例餐饮废油制生物柴油的试验，探究柴油机的常规排放变化与生物柴油理化特性的相关性。试验结果表明，掺混生物柴油之后，生物柴油的高含氧量使柴油机NOx排放量有所升高，但整体升幅不大，不同混合比例生物柴油的NOx排放量均与高温燃域高度相关，并可拟合为R2大于0.97的对数函数曲线；THC和CO排放量下降，与生物柴油高含氧量相关，对于不同混合比例的生物柴油，THC和CO排放都与燃烧持续期高度相关，均可以与之拟合为R2大于0.96的幂函数曲线；总颗粒数和核态颗粒数升高，聚集态颗粒数下降，核态颗粒数上升，与生物柴油粘度、硫含量高相关，聚集态颗粒数下降与生物柴油的高含氧量相关。

摘要:轮胎侧偏特性识别是汽车动力学稳定性控制的基础，而极限工况下因侧倾转向和变形转向的影响，基于动力学模型的轮胎侧偏角估计方法精度变差。提出一种基于直接视觉测量转向轮转角和车身姿态的轮胎侧偏角测试方法，为极限工况下转向轮转角和轮胎侧偏角观测模型研究提供技术手段。首先分析了侧偏角测试原理，基于高精度定位定向差分GPS和图像实时处理器CVS 1456等构建了实车试验系统。在对试验车转向系统传动比进行标定的基础上，原地转向和小侧向加速度行驶试验表明：基于图像获取转向轮转角与基于转向盘转角方法一致性好。圆周加减速行驶试验表明，在侧向加速度约0.8g时，汽车达到极限工况，基于图像方式获取的转向轮转角曲线体现了侧倾转向和变形转向的影响，试验车具有不足转向特性。实车试验表明所提出方法是有效、可行的。

摘要:对高压共轨系统中的电磁阀喷油器进行建模，所建模型考虑流量限制阀和T型管的影响，考虑燃油流动时的压力损失且确定了损失的形式及施加位置，燃油密度和弹性模量仅视为压力的函数。通过Simulink仿真得到模型结果，并与试验结果对比以评价模型优劣。结果表明，考虑流量限制阀和T型管的喷油器模型仿真结果与试验结果误差不超过6%，不考虑二者影响的模型仿真结果与试验结果偏差较大；燃油密度、弹性模量视为常数时的模型仿真结果与将二者视为压力函数时的仿真结果相差较小，且与试验结果的仿真误差均不超过6%。

摘要:导航技术是农业机械在作业环境中进行自主控制的关键技术，目前是农业机械研究领域的热点。通过分析现有的国内外文献，从目前农业机械导航主要方式以及关键技术入手，阐述了国内外该领域的研究进展。详细介绍了广泛研究的GPS导航和视觉导航，同时简要地介绍了电磁导航、机械导航、激光导航、超声波导航、地磁导航等其他导航形式。对农业机械导航中的环境感知、导航控制、地图构建等关键技术进行了分析，指出了农业机械导航技术的未来发展趋势。

摘要:以农业机器人为平台，利用激光雷达研究农业机器人在有行株距的果树与有行无株距的树木行中，特别是一侧存在行缺失情况下的导航性能。根据激光雷达获得的树行信息，机器人控制系统进行导航路径计算，确定机器人的横向偏差与方向偏角。利用模糊控制算法实现机器人的导航控制。在无株距且一侧存在4m距离缺失的冬青树行间及在有行株距且一侧存在6.2m距离缺失的梨树行间，分别进行3次重复的导航性能试验。试验结果表明，在整个试验距离内冬青树行距与梨树行距都不均等的试验条件下，在冬青树间的最大横向偏差为17.5cm，在梨树间的最大横向偏差为28cm。在一侧冬青树出现缺失时对机器人的导航性能影响较小，而在一侧梨树缺失时对机器人的导航性能影响较大。根据横向偏差的统计值与机器人行驶轨迹，表明控制算法能够控制机器人沿着中心线行驶。

摘要:为解决名优茶智能采摘的茶叶嫩梢定位问题，提出了一种基于主动视觉的嫩梢定位方法，并据此开发了一套视觉定位系统。针对茶叶采摘工作面特点设计了交叉投影与摄像光路；基于色彩因子法实现了自然环境下茶叶嫩梢的识别；重点研究了利用光栅投影轮廓术实现茶叶嫩梢高度信息获取。光栅投影轮廓术采用时间相位法获取光栅场的相位，并利用判别机制和形态滤波器去除噪声点，以多项式逼近法计算高度克服非线性误差。试验结果表明，基于光栅投影法的茶叶嫩梢定位系统，能够有效识别嫩梢并获取其三维信息，为研究名优茶智能采摘机解决了茶叶嫩梢定位问题。

摘要:为自动识别不同方位茶鲜叶的几何参数，在鲜叶轮廓点均匀化、稀疏化的基础上，引入约束Delaunay三角网，对叶片区域进行三角剖分，然后根据端点三角形、跨接三角形及交汇三角形的特点，计算叶片中轴线及主干中轴线，据此确定茶鲜叶的方位并对叶片进行排序，与此同时，还计算了每张叶片的长度、宽度、面积以及叶柄间距，提出反映大宗茶原料粗老度的几何特征指标，探讨了质量等级细分的方法。通过对150幅图像中174根茶鲜叶的识别结果表明，识别正确率达94.2%,平均每根鲜叶的处理时间为74.7ms。

摘要:针对压缩感知重构算法耗时长而影响苹果图像快速获取这一问题，分析了二维正交匹配跟踪重构算法的并行性，借助GPU通用并行计算平台，利用CUDA技术，设计其对应的并行化重构算法，从而得到快速的苹果图像重构方法。实验结果表明，并行化的算法可将苹果图像重构效率提高16~35倍，能在数秒内恢复原始图像，为压缩感知应用到果园远程实时监控及基于图像的苹果质量快速检测与分类等场合提供条件

摘要:设计了基于机器视觉技术的红枣自动快速无损检测分级机，可依据枣果外部综合指标进行判别分级。整机由单体化定向排布输送系统、多表面图像采集与处理系统、分级执行机构、传动及控制部分组成。根据整机工作原理，采用辊轮输送链板与间歇式凸轮拨枣机构相结合的方式，实现枣果快速单体化排布输送，利用工业相机与STM32嵌入式系统配合正面及背面光源进行枣果多表面图像采集，采用气动式分级执行机构完成枣果分级。理论计算与试验表明：输送带最佳倾角为28°，当运行速度为160mm/s时，输送带驻枣率为95%，分级速度达10个/s，分级准确率92%，最大产能550kg/h，可较好满足红枣自动化快速检测分级生产要求。

摘要:基于三维反问题设计方法，结合CFD数值模拟，以混流泵叶片载荷分布参数为设计变量，以水力效率为优化目标，采用正交试验方法和响应面函数法建立设计变量与目标函数的关系，对混流泵进一步优化。分析了不同设计变量对目标函数的影响，发现叶轮轮盘进口处载荷对泵的水力效率影响最明显。通过数值模拟对比基准叶轮与优化叶轮性能，优化后的混流泵模型最优工况下的水力效率提高32%，且水泵扬程基本保持不变，优化体系具有良好的工程应用价值。

摘要:以水和可压缩空气为介质，在不同入口含气率工况下对一台三级混输泵内流场进行定常和非定常数值模拟，三级叶轮几何参数相同。水为主相，采用k-ω SST湍流模型；空气为第二相，采用零方程模型。模拟预测三级泵的性能与实验结果吻合良好。流场模拟结果显示：由于气体可压缩，流体由第1级输送到第3级过程中，含气率逐渐降低，总体积流量也不断降低；由于气液两相所受离心力的不同，含气率从轮毂到轮缘逐渐降低；随着入口含气率的增加，第1级叶轮的增压值逐渐降低，第2级和第3级的增压值呈先增大后减小的趋势；受叶片动静干涉作用以及有限叶片数的影响，各级叶轮与导叶衔接处平均压力有所下降；在入口含气率小于10%或大于80%工况下，三级叶轮增压相近，可以作为不可压流体设计或模拟，在其它入口含气率工况下，应该将介质考虑为可压缩流体。

摘要:在对水力性能和结构分别进行学科分析的基础上，通过2个学科的耦合关系，建立了轴流泵叶片多学科设计优化的数学模型。采用协同优化算法，实现了同时满足叶轮效率最高和叶片质量最轻的优化目标。优化结果表明，多学科设计优化提高了轴流泵叶片的综合性能，可有效兼顾高效、轻量化的要求。水泵叶片多学科设计优化模型的协同优化算法高效、可行。

摘要:轴流泵叶轮与转轮室之间间隙内的泄漏流动与主流相互掺混形成的泄漏涡是导致轴流泵叶顶空化的重要原因。为研究合适的叶顶形状来控制和改善叶顶泄漏空化，通过高速摄影空化试验，比较了试验结果和数值计算结果，验证了本次数值计算的正确性。再在原始平面叶顶方案的基础上，通过数值计算，分别研究了3种叶顶形状（倒圆叶顶、斜切叶顶以及倒圆斜切叶顶）对轴流泵叶顶空化的影响。叶轮水体采用结构网格划分，以便精确捕捉间隙区域的流场特性。结果表明：倒圆叶顶和倒圆斜切叶顶方案的扬程和效率都有所下降，但斜切叶顶有所升高。虽然倒圆叶顶消除了角涡空化，但泄漏涡空化加剧；而斜切叶顶得到的结果却与之相反，且斜切叶顶的间隙内会有漩涡空化产生；相比之下，倒圆斜切叶顶的角涡空化和泄漏涡空化都得到了较好的控制。 根据研究结果，建议在满足外特性性能要求的情况下，采用倒圆斜切叶顶方案可以较好地控制轴流泵的叶顶空化。

摘要:受机械、电磁、水力等因素的影响，抽水蓄能发电机组轴系临界转速分析是复杂的转子动力学问题。采用SAMCEF ROTOR程序建立了抽水蓄能发电机组转子-轴承-电磁系统三维有限元模型，计算了不平衡磁拉力刚度系数以及轴系的临界转速和振型。讨论了发电机不平衡磁拉力、导轴承刚度系数变化对临界转速的影响。结果表明，不平衡磁拉力随着励磁电流和转子偏心距的增加呈非线性增加，并使一阶临界转速降低；轴系的临界转速随导轴承轴承刚度的增加而增加。水导轴承对2阶临界转速影响较大。上、下导轴承对1、3阶临界转速影响较明显。

摘要:采用滑移网格技术以及基于Vreman亚格子模型的全局动态大涡模拟方法，得到了HLA551-LJ-43型水轮机小开度工况下全流道内速度、压力以及涡量的分布，同时捕捉到尾水区域高强度的近壁湍流特性以及独特的分离流动现象。计算结果表明，当高转速、小开度工况时，流道内流体的圆周速度占有绝对优势，流体进入尾水管后“被甩出”呈旋转下泄趋势，在锥管段和弯管段内产生了明显的分流，同时在尾水管中心区域形成一个较大的空腔涡带。该涡带的流动形式与常规工况差异较大，反映出小开度工况偏离最优工况最远，流道中流体的漩涡、脱流、分离间断和回流等各种水力不稳定现象更为剧烈和复杂，具有独特的流动形式，容易导致机组异常振动的发生。

摘要:采用弦长为14mm的超小型Clark-Y叶栅，进行了多种空化数下的空化试验以探讨超小尺度下的空化机理和空化尺度效应。通过试验结果的分析，发现随着空化数降低，超小型叶栅的空化发展可分为空化初生、片状空化、云状空化、超空化几个阶段。通过与超小型翼型空化流场比较，发现由于受翼型间相互作用的影响，栅中翼型的空穴形态在各个空化阶段均表现为薄且狭长，空化发展相对滞后。

摘要:以螺旋离心泵为研究对象，采用计算流体力学方法，对叶轮内部流场进行数值计算，分析了叶片工作面和背面轮毂、轮缘处的压强和速度分布。定义Rothalpy值作为能量损失定量评价的指标，对输送介质为清水和固相体积分数为20%、颗粒粒径为0.076mm的固液两相含沙水在螺旋离心泵叶轮域的能量变化进行了分析，得出叶轮不同位置处能量变化规律。结果表明：叶轮螺旋段头部是整个叶轮域能量转换的过渡区域，螺旋段是叶轮域流体介质能量增加的主要区域，螺旋段中部的壁面摩擦损失对螺旋段做功能力有一定影响，液流在离心段能量损失最大；较输送清水，当输送固相体积分数为20%、颗粒粒径为0.076mm的含沙水时，叶轮做功能力有所提高，在叶轮出口处，两类流体介质的能量趋于均匀。

摘要:为探究前置导叶不同预旋角度对离心泵空化性能的影响规律，对带有自主设计前置导叶的IS 150-125-250型离心泵进行了空化性能试验，选用Zwart-Gerber-Belamri空化模型进行3D非稳态全流道空化流动数值模拟，结果表明：在一定的角度范围内，负预旋调节可以改善离心泵的空化性能，但超过某一角度后，空化性能将快速恶化；正预旋调节会恶化离心泵的空化性能，正预旋角度越大，恶化程度越明显。对不同预旋角度下叶轮内空泡率分布规律的分析发现，一定范围内的负预旋角会减小叶轮内空化区域，正预旋会增大叶轮内空化区域。

摘要:为减小叶轮内的流动损失，结合计算流体力学、壁面函数法和等效沙粒粗糙度模型，研究了离心泵叶轮流道内的尾流-射流现象及其受粗糙度的影响规律。对比试验和数值模拟结果，确保了所选计算方法和湍流模型（RNG k-ε模型）能够准确反映内流场的变化。研究表明：在叶轮流道内相对速度W的分布存在明显的尾流-射流规律，且吸力边后盖板附近的边界层厚度较大，尾流区主要在吸力边后盖板附近；在叶轮出口处，尾流区则出现在吸力边的前盖板附近。粗糙度对叶轮流道内湍流的影响较大，对压力边和吸力边相对速度的影响相反。粗糙度对内部流动的影响存在一个过渡值，当粗糙度大于此值时，粗糙度对流动的影响与粗糙度小于此值时相反。随着粗糙度的增加，叶轮出口处相对速度波动的振幅增加。

摘要:在马氏瓶供水进行人工降雨入渗测定方法的基础上，设计了一种以PLC为处理器、触摸屏为人机界面的室内降雨入渗自动测定系统，可实现马氏瓶自动补水、降雨强度自动调节、试验数据实时显示存储及查询。系统测控元件包括马氏瓶及径流瓶中的2个液位传感器，马氏瓶进水口和通气孔处的2个电磁阀，马氏瓶与降雨器间的1个调节阀。PLC实时采集液位传感器的输出信号，通过模/数转换获取记录马氏瓶与径流瓶中的液位值；并根据马氏瓶液位控制电磁阀的开闭实现马氏瓶自动补水；通过改变调节阀输入电流强度实现降雨强度的自动调节。试验表明，系统操作简单、运行稳定，测定结果可以合理反映土壤降雨入渗过程，适用于与土壤有关领域的降雨入渗测定。

摘要:选择典型的岩溶峰丛洼地区域，在利用多元逐步回归分析研究0~20cm深度土壤全氮含量与地形指数因子关系的基础上，利用普通克里格法(OK)、单变量协同克里格法(COK)和多变量协同克里格法(MCOK)对土壤全氮含量的空间变异性进行了分析。结果表明：研究区域土壤全氮含量空间分布可以用两个回归模型来表征。克里格插值分析表明，当全氮含量与地形指数因子相关系数较低时，COK法并不能有效提高全氮预测精度；随着协同变量的增加，MCOK法能够显著提高全氮预测精度。

摘要:为提高迷宫流道灌水器的抗堵塞性能，通过数值模拟的方法对梯形流道内含沙量分布以及水沙流速进行了分析，并采用PIV测试优化前后流道内颗粒运动轨迹和速度来进行验证。结果表明：梯形迷宫流道灌水器流道内高含沙量区域主要在迎水面且流速较低的位置，在优化流道时可适当增加迎水面的修改，结合流道整体和加工需求可适当、甚至不修改流道背水面尺寸；以某一含沙量分布线作为流道边界，通过多次数值模拟获得较低含沙量的流道后，进行标准化再选取流道较宽的流道。该方法基本消除了沙粒大量集中的现象，获得抗堵塞性能较好的流道模型。经水沙速度分析和PIV测试验证了该方法不仅保持了灌水器优化前的水力性能，而且抗堵塞能力得到了提高。

摘要:为了充分利用咸水资源，采用田间对比试验，研究了1、3、5、7g/L等4个矿化度咸水（分别用S1、S2、S3、S4表示）灌溉对棉田土壤水热盐变化特征及棉花长势、产量和纤维品质的影响。结果表明，棉花生育期内各处理0~40cm土层土壤含水率及地下5cm处土壤温度总体上都随着灌溉水矿化度的增加而增大，但差异不大；处理间土壤电导率差异明显，灌溉水矿化度愈高，土壤电导率愈大，棉花生育期结束后，降雨对各处理盐分的淋洗率介于29.40%~40.40%。土壤水分和盐分剖面分布受制于土壤质地、降雨和棉花蒸发蒸腾耗水；干旱时期，土壤干燥，盐分表聚，湿润时期与之相反。棉花成苗率、株高、单株最大叶面积和霜前花率均随着灌溉水矿化度的增加而降低，籽棉产量从大到小依次为S2、S1、S3和S4，其中，S4与S1处理间的差异达显著水平。咸水灌溉通过改变马克隆值对纤维品质产生了负面影响，尤其是S4处理。研究结果可为丰富棉花咸水灌溉技术体系提供理论支撑。

摘要:构建了基于双层分式规划的种植结构多目标优化模型，并通过交互式模糊规划方法进行求解。该模型可以定量得到研究区域在最小灌溉水量情况下的最大种植收益，避免多目标模型求解过程中的主观性；可以兼顾并综合上层管理者和下层管理者的种植方案决策。将构建的模型及相应求解方法应用于黑河中游甘州区、临泽县、高台县的种植结构优化中，并将优化结果与实际结果进行对比，结果发现：优化的种植结构整体效益增加3.2×108元，整体用水量减少1.3×109m3，单方水种植效益比实际增加了1.94元/m3，得到的结果验证了模型及求解方法的可行性。构建的模型与得到的优化结果可为黑河中游及类似地区作物种植结构优化提供理论依据与决策支持。

摘要:针对草地、保护地、菜地和茶园4种不同土地利用方式的土壤进行了4个压力水头（-9、-6、-3和0cm）、2个不同盘径的圆盘入渗试验。结果表明，在本试验条件下，不同盘径的圆盘入渗仪测定结果差异不显著，小盘径圆盘更适合用于野外测定土壤水力特征参数。随着水头的减小，4种土地利用方式的土壤稳定入渗率和土壤非饱和导水率呈不同程度的减小。4种土地利用方式土壤的水力学性质差异显著，根据实测资料确定了不同负水头下的土壤饱和导水率和Gardner 指数模型参数α，土地利用方式对土壤导水率和Gardner指数模型参数α均有显著影响。不同土地利用方式下土壤大、小孔隙对水流的贡献率影响显著，中等孔隙1、中等孔隙2对水流贡献率影响不显著。茶园和草地各级土壤孔隙对水流的贡献率随孔隙尺寸减小而降低，而菜地和保护地小孔隙（孔隙半径0~0.1mm）对水流的贡献率为最高。

摘要:采用野外原状土冲刷与室内分析相结合的方法，对玉米各生育期土壤抗冲性动态变化及其影响因素进行了研究。结果表明：不同坡度条件下，玉米各生育期土壤冲刷过程中含沙量随冲刷时间延长呈先下降后趋于平稳的变化，在15°坡度下含沙量最高。土壤抗冲性和增强效应随生育期推进呈逐渐增加的趋势，于成熟期达最大。随冲刷坡度的增加，玉米根系对土壤抗冲性的增强效应呈逐渐降低的变化趋势。土壤抗冲性与土壤容重、有机质和2mm以上水稳性团聚体数量呈极显著正相关，与0~0.25mm水稳性团聚体数量呈极显著负相关。土壤抗冲性与含根量、根系表面积、根系体积和总根长呈极显著正相关。因此，采用增施有机肥促进有机质和水稳性团聚体的提高，以及筛选根径0~0.5mm根系发达的玉米品种对该区域水土流失防治具有重要现实意义。

摘要:污水生物处理的应用产生了大量污泥，污泥的处理与处置已成为污水处理厂面临的一个重大挑战。填埋、焚烧等传统污泥处理方法，不仅污染环境而且消耗大量能源，而厌氧发酵处理作为一种可持续的污泥处理方法具有保护环境、节约能源等优点。传统的污泥厌氧发酵处理存在反应效率低、污泥降解性差、停留时间长等不足，污泥预处理在改善其厌氧发酵性能方面越来越受到关注。根据污泥的理化特性、厌氧发酵特点，论述了各类预处理方式的不同作用机制，分类比较了不同类型预处理的处理效果及其对污泥厌氧发酵特性的影响，深入分析了影响不同预处理强化污泥厌氧发酵的主要因素。同时，对其强化污泥厌氧发酵存在的不足及其今后的发展方向作了简要的分析和展望。

摘要:分析了酸水解对DNS法（3,5-dinitrosalicylicacid method）测定甜高粱中总糖产生影响的原因。通过对甜高粱浸提液水解后的糖组分检测发现：6mol/L盐酸与糖液按体积比2∶1混合，沸水浴30min会造成果糖完全分解。在这种条件下，利用DNS法测定葡萄糖、果糖和蔗糖时，测量值分别为理论值的100%、2.5%和52.2%。同时，果糖水解后的溶液会在高压液相图谱上出现葡萄糖伪峰，造成葡萄糖测定值偏高。酸浓度、水解时间以及水解温度均会对果糖与蔗糖的测定产生影响。实验结果表明：果糖在酸水解过程中发生分解是造成DNS法测定甜高粱中总糖产生误差的原因。采用DNS法测定含有果糖与蔗糖的原料总糖时，需要在保证蔗糖完全水解的情况下果糖不被破坏，否则会造成测定的不准确。

摘要:采用单细胞生长流动成像系统，观测并探究铜绿假单胞菌单细胞生长规律，运用随机建模的方法构建单细胞与群体细胞之间的关系，模拟铜绿假单胞菌群体细胞的生长并进行验证。同时，通过多次模拟实验来探究不同初始接菌量对铜绿假单胞菌细胞生长迟滞期的影响。结果表明，在25℃和35℃条件下，模拟曲线基本能够呈现实际测得群体细胞生长的趋势，模拟方法可以用来实现对群体细胞生长的预测。同时，对初始接菌量为0、1、2、4、8、16和100个/mL的铜绿假单胞菌生长进行多次模拟表明，在25℃和35℃下，其生长迟滞时间随初始接菌量的增大分别由12.52h降低为6.33h，由8.61h降低为4.01h。通过单细胞水平模拟群体细胞生长过程，能够更加明显地体现出细菌细胞生长过程中的不确定性与变异性，为深入研究细菌细胞生长迟滞现象以及准确预测微生物的生长提供借鉴。

摘要:利用VS2010与Matlab混合编程方法设计了用于农产品品质指标检测的高光谱成像在线检测系统的控制分析软件，包括仪器参数设置模块、信号检测与控制模块和数据采集与分析模块，完成了图像采集、图像合成、运动控制、数据提取分析及存储、显示功能。该控制分析软件设计提高了高光谱成像技术应用的实用化，实现了对农产品品质指标的无损、实时、快速检测分析。

摘要:针对猪肉pH值高光谱检测模型受品种差异影响存在适用性差的问题，比较了不同算法，提出了一种基于光谱值校正的模型传递算法，以用于品种之间的模型传递。以山黑猪为主品种建立PLS模型，用该模型直接预测零号土猪样本时，预测相关系数仅为0.415，预测均方根误差为0.1804，预测精度较差。分别用斜率/截距(S/B)算法、模型更新算法以及光谱值校正传递算法对山黑猪模型进行修正或传递并进行了比较。采用S/B法时，山黑猪模型对零号土猪的预测相关系数仍为0.415，预测均方根误差由0.1804降至0.1343，下降了25.54%。采用模型更新算法时，把14个零号土猪样本添加到山黑猪校正集，修正后的山黑猪模型对零号土猪样本的预测性能较优，Rp由0.415提高至0.797，提高9205%，预测均方根误差由0.1804降低为0.1121，下降了37.86%。采用光谱-理化值共生距离法结合DS算法的光谱值校正传递算法时，山黑猪模型对零号土猪样本的预测相关系数由0.415提高至0.837，提高了101.69%，预测均方根误差由0.1804降低至0.0856，下降了52.55%。结果表明，光谱值校正的传递算法能够有效消除品种之间光谱差异，提高了山黑猪模型的适用性，且传递修正效果优于S/B算法和模型更新算法。

摘要:针对不规则形状肉X射线系统成像受肉厚度影响产生灰度偏差的问题，提出一种激光三角法测量肉的厚度以补偿X射线图像灰度偏差的方法，建立了激光测量肉厚度模型及一种基于对称式结构的激光双三角法肉厚度测量系统。通过标定将左右CCD相机采集的两幅激光图像统一到同一个坐标下，采用基于灰度的图像拼合法将两幅肉激光图像拼合为一个完整的肉激光图像。三维扫描试验表明，肉图像外部形状基本对应，灰度变化相似，肉图像厚度变化与肉厚度轮廓接近。

摘要:在833～2500nm光谱范围内采集了120个猕猴桃膨大果和120个正常果的近红外漫反射光谱，采用变量标准化方法对光谱进行了预处理，基于Kennard-Stone方法对样本进行了划分，分别建立了基于全光谱（FS）、主成分分析法（PCA）提取的11个主成分和连续投影算法（SPA）提取的6个特征波长的偏最小二乘（PLS）、支持向量机（SVM）和误差反向传播（BP）神经网络识别模型。结果说明，所建立的9个模型对校正集和测试集中猕猴桃膨大果和正常果的正确识别率均分别大于96.7%和93.3%。PCA提取的主成分数和SPA提取的特征波长数仅是FS中波长数的0.53%和0.29%，建立的模型更加简单，且识别效率较高。PLS和SVM模型的识别率普遍高于BP神经网络模型。9种模型中PCA-PLS识别率最高，其对校正集和测试集中膨大果和正常果的正确识别率均达到100%。该研究结果表明，近红外漫反射光谱技术可作为一种准确、高效的方法应用于猕猴桃膨大果的无损识别中。

摘要:为了提高6种食醋的鉴别正确率，引入了基于核变换的Fisher判别分析（KFDA）方法，以及基于矩阵相似性的核参数确定方法。在选取径向基函数（RBF）为核函数，并提取食醋样本电子鼻检测信号的积分值和相对稳态平均值2种特征参量的基础上，优化确定了对应于2种特征参量的RBF核参数值，分别为5.7700和5.3878。对比分析了Fisher判别分析（FDA）与KFDA的鉴别结果，积分值与相对稳态平均值2种特征参量的鉴别结果分别由〖JP2〗FDA的93.3%、90.6%提高到KFDA的98.3%、98.3%，说明合适的KFDA方法可有效提高6种食醋样品的鉴别结果。

摘要:针对农田环境信息采集过程中监测周期长、环境干扰大等特点，设计了一种基于混合天线无线传感器网络稻田环境信息实时监测系统，采用分簇路由协议进行组网，为不同类型的节点配置不同类型的天线，并使用转台控制汇聚节点定向天线的方向，以扩大网络的覆盖范围和提高系统的稳定性。基于该系统进行长时间稻田组网试验，对网络丢包率和稻田环境参数采集准确性进行测试，试验结果表明，系统运行稳定、测量准确，网络数据平均丢包率为0.44%，稻田空气温度、空气相对湿度和土壤含水率的平均相对误差分别为0.26%、0.64%和0.33%。

摘要:为了选育性状优良的羊进入核心种群，将RFID射频识别、ZigBee无线通信与ARM嵌入式技术相结合，研制了一套羊场养殖信息管理手持终端。手持终端包括基于S3C6410处理器的ARM核心板、125kHz RFID阅读器、基于CC2530芯片的ZigBee无线通信模块以及多功能底板。软件开发过程中，构建了包含设备驱动的Linux系统环境，利用Qt/Embedded的信号/槽机制实时接收RFID数据，基于OSAL操作系统的ZigBee2007协议栈实现ARM与ZigBee网络之间的通信，在Qt中设计触摸屏图形界面以及串口通信、通信指令、软键盘、蜂鸣器、中文显示等后台程序，具有日常管理、育种管理及疫病管理等模块功能。现场测试结果表明，手持终端能够实时采集、录入、存储、拷贝、查询养殖信息并通过ZigBee无线网络与上位机通信，可满足羊场信息化管理的需要。

摘要:为实时获取温室作物生长形态参数，应用线激光，对作物整体进行非接触式扫描，通过CCD摄像机实时拍摄扫描过程，采用重心法计算激光光条中心，获取作物叶片与茎秆的三维点云信息，实现作物形态三维点云结构重建；提出适用于作物三维点云数据特征的迭代法，提取叶片点云子集的中心轴线，通过曲线拟合计算叶片长度；根据摄像机透视原理，提出针对细小茎秆的静态定位法计算茎秆直径。试验表明，激光视觉量测叶片长度与茎秆直径的准确率分别为95.39%（SE为0.2961, R2=0.916）和94.55%(SE为0.0087,R2=0.915)。

摘要:采用基于激光斜射测距原理的三维扫描装置实时获取植株三维图像,从中提取叶面卷曲统计指数、分形维数和二维傅里叶变换直流分量作为萎蔫指数来定量研究植物的萎蔫程度，采用西葫芦、葫芦、南瓜及秋葵4种植物的嫩叶期体态变化检验了3种萎蔫指数与萎蔫程度的相关性，结果表明：3种萎蔫指数与萎蔫程度均具有较好的相关性，相关系数都达到了0.82以上。在此基础上，运用SPSS软件建立了3种萎蔫指数与环境饱和水气压差VPD及光合有效辐射的多元线性回归统计模型。

摘要:研究了使用双目立体视觉技术监测玉米叶片运动的可行性，视觉监测系统包括一个能够垂直升降和水平移动的支架，用于支撑双目相机连续监测被试样品。采用白色荧光小球作为标志物，简化图像算法的同时增加了三维坐标测量精度。图像处理过程中采用亚像素边缘检测算法，有效地提高了立体匹配的精度。仿真实验结果表明，系统测量误差可达0.0139cm，能够检测叶片微小的位置变化。

摘要:提出了一种快速、准确、自动化的基于计算机视觉的玉米果穗三维重建方法。以一定角度间隔旋转果穗获取各视角下的图像，通过双目立体视觉技术重建各视角下的玉米果穗表面点云，计算重投影误差去除点云中的外点，寻找两相邻图像的对应匹配点，并由匹配点确定果穗表面点云中三维配准点的集合，计算两相邻视角下配准点的旋转矩阵与平移向量，采用RANSAC方法检验配准模型的一致性。依次对各视角下的点云配准拼接获得整个果穗表面点云，进行冗余点去除、网格简化、纹理贴图等后处理，获得最终果穗三维造型。实验结果表明：重建模型的体积与实测值不存在显著性差异，所述方法能够满足玉米果穗三维重建的需求。

摘要:针对长宽比大的粘连谷粒图像精确分割问题，提出利用图像骨架粘连点位姿信息的粘连谷粒图像分割方法，相比常规分水岭算法提高了准确性和可靠性。在图像平滑、二值化的基础上提取谷粒的骨架信息，采用SPT算子定位骨架粘连点位姿并进行粘连点延展闭合。针对不同粘连程度的谷粒图像，将本文算法与传统分水岭算法进行了对比测试，结果表明本文算法对于复杂粘连情况具有较强的适应性。当谷粒为长宽比在1.5以内的大豆和玉米时，本文方法和分水岭算法效果类似。然而，当谷粒长宽比大于1.5，分水岭算法出现大量欠分割和过分割现象，识别错误率达到75%，本文算法依然可控制在10%以内。

摘要:为了对基于图像的玉米果穗穗粒数进行更精确的计算，给出了一种新的粘连籽粒图像分割方法。对粘连二值图像进行轮廓平滑和欧氏距离变换，将粘连籽粒的距离变换图视为地形学上的地形图，以地形图中的山谷线作为粘连二值图像的分割线。将欧氏距离变换图像的边界像素点视作水源点，根据山谷形态两边高、中间低的地形趋势设定水流的行进规则，使得水流在遇到山坡时自动绕行，但在遇到谷口点时可沿山谷线流动，从而将粘连籽粒分割开。该方法对单个未粘连籽粒不产生影响，不必在分割操作前依靠人工设定阈值进行籽粒是否粘连的判断，可以作为籽粒是否存在粘连的判断方法。用该方法对442个含不同粘连情况的籽粒连通分量进行判断与分割测试，粘连判断准确率为99.7%，粘连籽粒的分割准确率为94.9%。

摘要:针对麦田环境无线传感器网络（WSN）应用需求，开展了4种无线信道路径损耗建模方法研究及适用性分析。首先利用WSN节点进行2.4GHz无线信号的麦田实地测试，得到不同传播距离上的路径损耗变化趋势；然后分析了自由空间模型、双射线模型理论计算路径损耗与实测路径损耗差异，同时提出改进的双折线对数距离模型，并采用单折线和改进后的双折线对数距离模型对实测路径损耗运用最小二乘法进行回归分析建模。结果表明：自由空间模型和双射线模型所计算路径损耗与实测路径损耗存在较大差异，无法直接用于麦田环境路径损耗建模；单折线和改进后的双折线对数距离模型的回归分析拟合度分别为0.879和0.943，回归剩余标准差分别为3.242和2.229，均适用于麦田无线信道路径损耗建模，且改进后的双折线对数距离模型较单折线对数距离模型建模精度更高。

摘要:为分析单栋塑料温室内的综合环境：气流场、温度场、湿度场、CO2浓度场，建立了包括温室内外空间、室内作物和土壤层等的温室环境几何模型。将温室内的湿空气看作水蒸气、CO2和干空气的混合气体，在分析温室中太阳辐射、作物与环境的质热交换，动量及质能传递过程的基础上，对单栋塑料温室内的环境因子进行了稳态模拟。温室内热辐射传递过程采用蒙特卡罗法模拟方法；将室内作物简化为连续固体换热模型，采用剪应力输运模型（SST）表述温室内的空气紊流。结果显示：温室通风对温度、湿度和CO2分布的影响很大，温室内部上风向温度低，湿度小，同时CO2浓度也不高；温室下风向作物冠层的环境未达到优化状态；模型的预测值低于实测值，但变化规律相似，温度、湿度、CO2含量的预测相对误差分别低于8%、6%和7%。

摘要:以傅里叶描述子（FDs）为形状边界的特征识别时，边界点数量（N）是影响其识别精度的唯一不确定参数。为合理选择该参数，以圆、椭圆、稻飞虱前翅边界为研究对象，以复数傅里叶描述子（CFD）、椭圆傅里叶描述子（EFD）为边界特征，以类内相似度、类间相似度为评价指标，对边界点数量影响识别精度的实质进行试验分析和验证。结果表明，边界点数量是以改变类内相似度/圆形边界信息量达到傅里叶描述子识别精度的改变，而且，一次采样的边界点数量N≥64时，CFD可以用较少的重采样的边界点数量（N≥16）来描述边界的整体形状；一次采样和重采样的边界点数量对EFD的识别精度均有影响，该描述子需要较多的边界点数量（N≥128）来表达边界的细节信息，尤其适用于边界形状极其相似的场合。

摘要:提出一种适用于重载的6UPS-3UPS/UPU-R并联运动模拟台机构。采用电液混合的驱动方式，该机构具有平衡负载重力的特点。对机构进行了动力学分析，得到了平衡平台对运动平台的作用力和电机扭矩计算表达式。提出了平衡效率指标，并研究了平衡分支相关参数对平衡效率的影响。分析了液压缸对运动平台受力和电动缸驱动力的作用。数值分析表明，平衡液压缸的存在能够有效降低电机扭矩，该并联运动模拟台机构能够以较低的制造成本满足高精度、重载的应用需求。

摘要:研究了4-UPS-UPU 5自由度空间并联机构的弹性动力学优化设计。基于KED方法建立了并联机构的弹性动力学模型，以并联机构运动过程中5个驱动杆的最大变形能和最大动应力限制条件作为约束方程，将机构的总质量函数和基频函数整合成一个综合优化目标函数，分别采用fmincon函数和遗传算法进行优化设计，确定了并联机构动平台质量和5个驱动杆截面积的最佳参数值，验证了以上优化方法和优化结果的正确性与合理性。

摘要:设计平面折展柔顺机构的关键技术之一是设计柔性铰链。提出了一种用于平面折展柔顺机构的S形柔性铰链，设计了该铰链的结构形式，并对其等效刚度进行了分析，推导出该结构形式铰链的弯曲等效刚度和扭转等效刚度计算公式。通过设计实例的理论计算和有限元仿真分析，验证了计算公式和仿真模型的正确性。制作了基于S形柔性铰链的平面折展柔顺滑块机构的实物模型，仿真分析和测试结果表明，该机构在工作状态可具有较大变形，并且滑块位移达到76mm时仍能保持良好的精度，仿真与测试结果基本一致，误差仅为0.76%。

摘要:为避免结构拓扑优化设计中的数值不稳定性及考虑制造因素，提出了一种节点变量的连续体结构拓扑优化设计方法。在指定的子区域内，采用不依赖网格的映射函数表示节点设计变量与节点密度变量的关系，实现最小尺寸约束，以满足加工工艺要求。以应变能力最小化为目标函数满足结构刚度要求，以结构体积作为约束，建立最小尺寸约束下的连续体结构拓扑优化模型，将移动近似算法用于拓扑优化问题求解。数值算例结果表明，提出的方法应用于连续体拓扑优化设计中是有效的，能够消除数值不稳定性现象获得清晰的拓扑结果，结构便于制造加工。

摘要:基于柱塞副能量损失分析，建立总效率损失的数学模型。基于总效率损失最小原则，提出最小留缸长度的数值计算方法。为保证柱塞相对运动时不会因摩擦自锁而卡死，提出柱塞与缸体滑动副的强度校核方法，以验证计算所得最小留缸长度的合理性。或依据柱塞与缸体滑动副强度校核方法，计算最小留缸长度以及对应的柱塞几何长度，在总效率损失最小的原则下，计算柱塞与缸体滑动副的最佳间隙。实例分析验证了该计算方法的正确性，并为某型工程机械用柱塞泵计算最小留缸长度为35mm或40mm，对应最佳间隙δ为0.012mm或0.0127mm，理论计算总效率损失为0.3%。

摘要:为分析阻流体无阀压电泵用半球缺横向排列的流阻特性及对泵输出性能的影响，对泵腔内多个半球缺横向排列的流阻作用规律进行了研究。基于单个半球缺绕流阻力的研究成果，在分析横向排列半球缺的影响因素基础上，通过试验得出了两个半球缺横向排列流阻干扰系数及绕流阻力系数的作用规律；进而推导了多个半球缺横向流阻干扰系数及绕流阻力系数的理论计算；通过对4个横向排列半球缺的流阻及泵流量试验，验证了该理论推导用于分析、预测半球缺阻流体无阀压电泵流阻特性和理论流量的可行性。在驱动电压为120V、驱动频率为6Hz时，得到了44.78mL/min的泵流量，理论和试验流量的平均偏差为39.34%。