摘要:为实现复杂背景下农作物几何特征量的实时测量，设计了交互式软件系统和便携式硬件结构。软件基于Matlab图像处理技术和多个作物几何特征量的计算模型，提出了动态交互式颜色特征提取方法和逐点颜色分量差值筛选法，实现了目标作物与背景的有效分离。研究了非旋转体作物体积与投影面积的关系，提出了测量这类作物的体积等特征量的新思路；建立了单位像素实际值与物距的对应关系，避免了需要在背景中设置参照从而计算单位像素代表作物几何特征量的实际值。软件渗透了人机交互和分类设计的思想，具有较好的交互性、通用性和扩展性。硬件采用高配的PC机核心部件、快速响应的工业触摸屏、自动定焦对焦工业相机和可控的相机支架、大容量锂电池。结构紧凑 (29.8 cm×19.9 cm×6 cm)、操作简便、便于手持式和分体式测量。系统经过精度测量和实时测试，能完成多种作物的几何特征量测量，一般测量误差4%～8%，自动处理时间平均1.63 s（建好颜色特征库时），装置有较好的处理速度，有一定的实用价值。

摘要:为了满足荔枝收获机器人对整串果实采摘作业的需求，提出一种融合Harris与SIFT算法的荔枝采摘点计算与立体匹配方案。首先在已识别的荔枝结果母枝部位进行Harris角点检测，结合提取已识别荔枝果实区域质心与最小外接矩形等特征信息，进行采摘点二维像素坐标的计算。然后通过对比分析，提出对计算采摘点采用带约束条件基于余弦相似度的SIFT双目立体匹配，最后进行采摘点计算与双目立体匹配实验验证。结果表明，计算采摘点的匹配成功率可达89.55%，且该方法更能满足在结构复杂的结果母枝上采摘点计算的精度需求。

摘要:针对国产的中小型钢辊式圆捆机收获完整稻秆易产生堵塞的问题，利用自行设计的钢辊式圆捆机（草捆直径约500 mm）试验装置对其打捆过程进行了研究。通过高速摄像分析可知：旋转草芯形成过程实质上是稻秆在卷压室内连续卷绕累积的过程，形成的旋转草芯可对后续喂入的稻秆产生较大的牵带作用，进而消除打捆堵塞。通过试验分析可知，旋转草芯形成过程主要依靠钢辊对稻秆的摩擦牵引及后续喂入稻秆的持续推动完成的，据此，针对影响钢辊式圆捆机形成旋转草芯的主要因素——钢辊对稻秆的摩擦作用、捡拾器弹齿端点线速度以及稻秆喂入量为试验因素，以旋转草芯形成时的干物质质量为评价指标，进行了试验研究。结果表明：各因素对旋转草芯形成时的干物质质量贡献率从大到小依次为：钢辊对稻秆的摩擦作用、捡拾器弹齿端点线速度、稻秆喂入量。当因素参数组合为钢辊与稻秆间的滑动摩擦因数约0.65、捡拾器弹齿端点线速度2.23 m/s、稻秆喂入量1.5 kg/s时，旋转草芯形成时的干物质质量为1.58 kg。研究结果可为钢辊式圆捆机的设计及其作业参数优化提供理论及技术依据。

摘要:为了提高导苗管式移栽机栽植作业效果及稳定性，以导苗机构为研究对象，选取连杆杆长、曲柄初始相角和移栽机作业速度为试验因素，钵苗直立率为试验指标，在室内土槽中对研制的2ZDJ-2型钵苗移栽机进行了混合水平均匀试验设计。建立了试验因素与指标间的多元非线性回归模型，并分析了因子效应对试验指标的影响规律。采用Matlab软件对试验取值范围内的因子组合进行了优化求解，并进行了最优因子组合方案重复性验证试验，试验结果表明，曲柄初始相角取70°，连杆杆长取356 mm，作业速度设定280 mm/s时，钵苗直立率升至95.5%，导苗机构作业性能稳定。

摘要:针对三插臂分插机构理论分析不全面和增加插植臂数量导致株距适应范围缩小等问题，提出了一种椭圆齿轮非匀速三插臂分插机构，建立了该分插机构的运动学分析模型，研究了分插机构回转箱体非匀速转动对栽插参数的影响，理论分析得出非匀速转动不影响秧针的静态轨迹、取秧角度、推秧角度和轨迹高度，传动系统中椭圆齿轮偏心率和初始相位角对秧针取秧点 y 方向的速度影响最大，相位角为0°时，取秧点 y 方向线速度达到最大。插秧穴口随着偏心率增大而增大，初始相位角对插秧穴口的影响较复杂，在0°~90°范围内随相位角增大而增大，在90°~180°范围内随相位角增大而减小。在室内进行了插植臂速度和移箱回数对伤秧率和切块均匀性的影响试验，试验表明伤秧率随分插机构转速增加而增大且影响显著，但移箱回数差异对伤秧率影响不显著。移箱回数差异对切块均匀性的影响显著，移箱回数18回的切块均匀性明显高于对照组，在移箱回数21回和24回时切块均匀性与对照二插臂的切块均匀性差异不大，分插机构转速增加对秧苗切块均匀性有影响但影响不显著。田间对比试验表明，非匀速三插臂分插机构栽植质量优于对照组，伤秧率均随作业速度的提高而增大，翻倒率和漂秧率也随作业速度的增加而增加但影响不显著，作业速度变化对漏插率影响也不显著

摘要:针对目前播种行表层土壤坚实度的获取需人工二次进地测量、实时性差等问题，设计了基于ZigBee技术的播种行表层土壤坚实度采集系统。该系统利用传感器测量镇压轮轮辐伸缩量，建立了镇压轮轮辐伸缩量与土壤坚实度之间的数学模型；选用CC2530主控芯片实现模块控制、数据无线传输的功能。子节点主控芯片CC2530与传感器相连，将传感器的测量数据发送给主节点；主节点接收子节点和车速传感器数据；根据数学模型实现土壤坚实度的测量。为评估系统性能，进行田间试验，结果表明：通过对比系统得到的土壤坚实度与人工测量坚实度，发现二者之间的相对误差平均值为6.3%，相对误差最大值为13.3%。该系统能够实现播种行表层土壤坚实度信息的实时采集和无线传输，可为镇压力的实时调整提供技术支撑。

摘要:根据最佳支管位置是位于使两侧毛管灌水器平均工作压力相等处的定义，基于能坡线法推导了微灌双向异径毛管的最佳支管位置、进口工作压力、水力流量偏差系数及极限管长的计算公式，并给出了最佳支管位置参数的数值表。以此为基础，提出了3种常见设计情况下的微灌双向异径毛管设计步骤。通过3个设计实例表明：该方法准确可靠，可以简便快速地设计各种均匀坡条件下的微灌系统双向异径毛管，提高微灌工程设计效率。

摘要:针对折射式喷头水量分布模拟研究较少的问题，通过高速摄像技术测得了不同工作压力和喷嘴型号下水滴射流速度和射流弧度，构建了折射式喷头水束射流速度及弧度的指数模型，在此基础上基于弹道轨迹方程和水滴蒸发模型，采用Eclipse作为开发工具编写出折射式喷头水量分布的计算程序。该软件能够在已知喷头工作参数及环境条件下，模拟出水滴粒径分布、水量分布、能量分布等指标。采用软件计算出不同工况下Nelson D3000型喷头喷洒水力特性，并依据模拟出的单喷头水量分布数据，以24 m平移式喷灌机为例进行多喷头组合叠加，与实测值进行对比，结果表明：基于3种模型下开发出的单喷头水量分布计算软件模拟出的水滴粒径分布及单喷头水量〖JP3〗分布与实测值变化的规律相符，模拟准确度较高。不同间距下多喷头组合叠加时，喷灌均匀度相对误差在0.04%~〖JP〗14.77%，变化规律的差异性较小。该软件能够为移动式喷灌机优化设计提供技术支持。

摘要:通过田间试验，评估了中心支轴式喷灌机非设计工况运行（行进速度和首部压力等）和配置（低压喷头、压力调节器和末端喷枪等）对喷灌机田间喷灌均匀性的影响。结果表明：设计工况下，赫尔曼-海恩均匀系数 C UH 和均匀分布系数 DU 均随行进速度提高而减小，当百分率计数器由30%提高到100%，采用低压喷头D3000时的 C UH 减小12.91%， DU 减小6.35%；采用低压喷头R3000时的 C UH 减小10.50%， DU 减小2.39%；首部压力大于设计入机压力0.16 MPa时，入口压力递增， C UH 和D U 基本保持不变；首部压力为0.08 MPa，采用D3000时， C UH 减小14.04%， DU 减小15.09%；采用R3000时， C UH 减小13.37%， DU 减小15.61%；末端喷枪全程开启，采用D3000时的 C UH 降低10.27%， DU 减小14.13%；采用R3000时的 C UH 降低20.78%， DU 降低23.15%；不配置压力调节器且平地条件下，在首部入机压力为0.12、0.16、0.20 MPa时, 采用低压喷头D3000时的 C UH 分别减小1.23%、1.82%和6.51%， DU 减小29.61%、14.87%和12.52%；采用R3000时的 C UH 分别减小9.26%、15.00%、17.19%， DU 减小40.05%、32.45%和29.76%；这是由中心支轴喷灌机作业实际工况与设计工况不符引起的。

摘要:为探明摇臂式喷头射流碎裂机理，基于VOF多相流模型理论，采用计算流体动力学(CFD)分析软件Fluent，在200~600 kPa的中低压条件下，使用几何重建(Geometry reconstruction)方法进行界面跟踪，用瞬态PISO方案求解控制方程，对摇臂式喷头圆射流初级碎裂进行数值模拟，获得了初级碎裂液滴直径和射流碎裂长度。采用高速摄影技术进行实验测量，分析了初级碎裂液滴直径和射流碎裂长度模拟值和实测值的相对误差，讨论了初级碎裂液滴直径和射流碎裂长度随喷嘴直径和工作压力的变化情况。结果表明，摇臂式喷头圆射流初级碎裂包括连续段、过渡段和碎裂段3个典型形态，喷嘴直径和入口压力是影响射流碎裂长度和射流初级碎裂液滴直径的主要因素，射流初级碎裂液滴直径 D 与喷嘴直径 d （ d >5 mm）有较好的相关性（ D =1.634 d ， R 2 =0.912），初级碎裂液滴直径的模拟值与实测值相对误差为23.92%，拟合精度良好。给出了射流碎裂长度 L 与韦伯数 We 的拟合模型，该模型能较好预测摇臂式喷头在低压条件下射流碎裂长度。

摘要:采用SST-SAS湍流模型，对一双吸离心泵闭式系统中泵启动和阀门开启两阶段的瞬态流动进行非定常数值模拟，研究了瞬态扬程、蜗壳内压力脉动及叶轮径向力等瞬态特征的变化规律。结果表明：泵启动阶段的瞬态扬程预测值与试验结果吻合良好；与稳态计算结果相比，瞬态开阀过程流动模拟所得扬程预测值与试验结果更为接近；不同开阀时间对泵的瞬态特性有重要影响，随着开阀时间增加，泵的瞬态流量明显增加，瞬态扬程变化不大；开阀过程中，蜗壳上各监测点的压力脉动呈周期性变化，其频率主要为叶片通过频率，蜗壳隔舌处压力脉动幅值变化最为剧烈；叶轮径向力随阀门开度增加而减小，在叶轮旋转周期内，叶轮径向力呈现以叶片通过频率为主频的周期性变化规律。

摘要:基于双向同步求解方法对混流泵内流场和叶轮结构响应进行联合求解，研究流固耦合作用下混流泵叶轮转子的力学特性。流场计算采用雷诺时均方法和标准 k-ε 湍流模型，结构响应采用弹性体结构动力学方程。通过对比分析流固耦合前后流道内不同位置压力监测点的压力脉动、外特性变化，研究流固耦合作用对混流泵流场的影响，并基于双向流固耦合分析了叶轮叶片的变形与动应力分布。研究结果表明，流固耦合作用对导叶出口处压力脉动幅值影响较大，耦合后扬程和功率波动幅值有所增加，而效率有所下降。考虑流固耦合作用，叶片最大变形发生在叶片出口边背面靠近轮缘处，最大变形量约为0.062 7 mm；最大等效应力发生在叶片背面靠近轮毂出口边附近，最大等效应力约19.85 MPa；采样点耦合动应力呈现周期性变化，轮缘与轮毂上动应力幅值相差3个数量级，轮毂处相比其他位置更易发生疲劳破坏。研究结果为混流泵叶片的结构设计和可靠性分析提供了参考依据

摘要:采用 k-ε 模型、SST模型和DES模型分别对比转数为70的前伸式双叶片离心泵进行非定常数值计算，获得不同流量工况下（ Q/Q d 分别为0.6、1.0、1.6）叶轮内部流场的相对速度分布，将不同湍流模型的内部流动模拟结果与PIV试验结果进行对比分析，发现基于 k-ε 模型的模拟结果与PIV试验测量结果较为吻合。采用 k-ε 模型对比转数为157的前伸式双叶片离心泵进行非定常数值模拟，研究发现叶轮内部流动规律与比转数为70的离心泵叶轮内部〖JP3〗流动规律具有相似性：在流道中部靠近叶片工作面上存在低速区及与叶轮旋转方向相反的轴向旋涡，随着流量的增大，低速区与轴向旋涡逐渐减小；引入少叶片数离心泵内部流动理论，揭示了低速区和轴向旋涡存在和发展的内在机理。

摘要:为实现同时提高双流道泵水力性能和结构性能的研究目标，采用均匀试验设计、高精度流固耦合计算、人工神经网络建模以及多目标遗传寻优相结合的方法，选取蜗壳的进口直径、进口宽度、隔舌安放角和扩散段长度为优化变量，利用均匀试验设计方法设计了50组试验，通过流固耦合计算方法得到双流道泵设计工况点的效率以及蜗壳段的最大应力，并以此为优化目标，通过BP人工神经网络训练建立近似函数，设计了离心泵专用的多目标多学科遗传寻优策略对目标函数进行寻优，得到了蜗壳几何参数组合的Pareto前沿。结果表明：相对于原始方案，优化方案的扩压效果明显改善，并且减少了隔舌处及扩散段的回流现象；优化方案的效率得到提升；优化方案的最大应力和最大应力点的平均振动速度显著降低。

摘要:为降低鱼类通过大中型泵站后的死亡率，维持生态系统的稳定，研究了一种应用在轴流泵中的叶片撞击数学模型，对某一轴流泵的鱼类通过性能进行了预测，包括叶片撞击概率、撞击死亡率和鱼类死亡率，分析得到设计工况点的鱼类死亡率理论上高达68%。以降低鱼类死亡率为主要目标，兼顾水力性能，通过考虑鱼损伤的关键因素，优化设计了3种方案的鱼友好型轴流泵，对比分析了3个方案的鱼类通过性能和水力性能。研究结果表明，方案1和方案2平均降低鱼类死亡率49%，方案3平均降低鱼类死亡率52%；3个方案在设计点扬程均可满足原型泵使用要求，其中修正叶片进口安放角的方案2效率最高，设计点效率低于原型泵约3%，方案3鱼类通过性能最佳，设计点效率低于原型泵约5%。

摘要:针对轴流泵在偏离设计工况时，因水流方向的偏离导致其效率急剧下降，在常规导叶的基础上改变导叶进口段的位置，以期能提高轴流泵在非设计工况下的效率，扩大其在高效区的运行范围。将导叶分为进口段、中段和出口段3个部分，并采用数值计算结合模型试验的方法研究了不同导叶进口段位置对轴流泵外特性的影响。结果表明：导叶进口角度的改变影响到导叶体内的流态及其水力损失，从而影响到泵装置的能量性能；在轴流泵导叶原设计进口角度的基础上，沿顺时针方向旋转适当角度，可扩大低扬程泵装置高效运行的范围，显著提高偏离设计工况点的低扬程、大流量区的效率。

摘要:随着淡水资源短缺的日益加剧，合理开发利用微咸水已成为缓解水资源供需矛盾的重要途径之一。由于微咸水中含有大量盐分，用其灌溉必然增加土壤盐分，影响作物生长和土地质量。因此，采取有效措施调控土壤水盐状况成为微咸水安全利用的基础。本文较详细地回顾了微咸水灌溉条件下土壤水盐运移特征、微咸水入渗模型和水盐运移模型、微咸水灌溉方法、微咸水灌溉对作物生长的影响、土壤水盐调控方法等方面的研究进展，并结合目前研究中关注的核心问题，提出了微咸水安全利用方面需要重点研究的科学和技术问题,为进一步研究微咸水灌溉对土壤和作物生长的影响和其内在机制，以及构建合理利用微咸水灌溉模式提供参考。

摘要:针对黑龙江省灌溉用水效率低下等问题，基于地统计学理论，对黑龙江省灌溉用水效率指标体系及其影响因素的空间分布特征进行研究。结果表明：从全方向上看，田间水利用效率受空间结构的影响最大，其空间正相关范围最大为145 km；灌溉水利用效率受空间结构的影响次之，空间正相关范围为124 km；渠系水利用效率受随机因素影响较大，空间正相关范围最小，为73 km。大庆、哈尔滨、绥化3地交界处，灌溉水利用效率、渠系水利用效率与田间水利用效率均出现高值，鸡西的鸡东县3个指标值均出现低值。自然因素对灌溉用水效率的影响小于人为因素，其中降水量与灌溉水利用效率、田间水利用效率呈现负相关

摘要:设计了一个可以在线连续监测田间作物冠层温度、环境信息和土壤墒情的实时灌溉决策系统，并将其安装于农田进行了1 a实际运行和观测。系统采用太阳能供电和微处理器进行数据采集和管理，为野外的实际应用提供了保障。系统配置了红外温度、空气温/湿度、土壤水分/水势等传感器，能够及时采集田间全面的同步数据，排除了异地观测所形成的数据误差。采用悬臂式多点采〖JP3〗集下垫面红外温度检测方法，可以快速采集更多和更高精度的数据，避免单点测量的人为误差。系统配备的快速锁紧装置，能够根据下垫面作物的生长情况进行传感器位置高度调节，使检测数据更符合田间实际情况。通过运行管理和监测数据分析可见，所监测数据能够很精细的刻画田间作物实际生长状况，可以用于灌区综合灌溉决策，实现田间精量灌溉管理和控制，为灌溉管 理的精量化和智能化提供数据支持。

摘要:针对参考作物蒸散量（Reference crop evapotranspiration，ETo）估算模型中，标准估算模型——FAO Penman-Monteith（FAO-PM）模型需要充分的气象数据，而基于气温的估算模型精度不足的问题，参考FAO-PM模型结构，基于气温和月序数，融合分治法（Divide and conquer，DC）和误差反向传播神经网络（Back propagation neural network，BP-NN），提出了一种采用DC-BP-NN的月度ETo估算模型；以FAO-PM模型计算的ETo为标准，利用河西走廊酒泉气象站1958年1月—2013年9月的月度气象数据，将DC-BP-NN模型与其余6种基于气温的ETo估算模型（Blaney-Criddle模型、Hargreaves-Samani模型、2种改进的Hargreaves-Samani模型、BP-NN模型、BP-NN1模型）进行对比。结果表明，DC-BP-NN模型的估算精度（均方根误差5.99 mm/月，平均偏差0.99 mm/月，平均绝对百分误差7.18%，决定系数0.988 6）优于其余6种ETo估算模型，该模型可以用于河西走廊农田气象数据不充分条件下的月度ETo估算。

摘要:以新疆兵团一块面积约70 hm 2 的盐碱地为研究对象，采用EM38与土钻取样相结合的方法得到了126个点不同土层（0~200 cm）的1 386个土壤盐分数据，应用三维距离反比法（3D-IDW）对土壤盐分进行了空间插值，探讨了垂向坐标扩大倍数和搜索点数对插值结果精度的影响。结果表明，研究区0~140 cm土层盐分平均含量较高，为1.84~2.11 g/kg，盐分变异较大，而140~200 cm土层盐分平均含量较低，为1.74~1.79 g/kg。所有土层盐分含量的统计特征值（平均值、标准差和变异系数等）均随土层加深而呈现递减的趋势。土壤盐分实测值和估计值的均方根误差随垂向坐标扩大倍数的增大而减小，随搜索点数的增加而增大，其值在0.1~0.4 g/kg范围内变化，当垂向坐标扩大300倍、搜索点数为6个时，插值效果较优。采用确定的参数对研究区的土壤盐分进行了三维空间插值，结果表明土壤盐分空间分布特征与实测值比较吻合，大部分区域土壤盐分含量小于2.5 g/kg，靠近北部和南部边界区土壤含盐量较低，属于非盐化土区，而大于4 g/kg盐化土主要分布在中间和南部局部区域。研究区80%土壤为非盐化土和轻度盐化土，20%为中度和重度盐化土。影响该区盐化土分布的主要因素有灌溉、局部地形、粘土层位置、地下水埋深和矿化度。当不同方向的取样间距相差很大时，选取合适的垂向坐标扩大倍数和搜索点数对保障3D-IDW法的插值结果精度至关重要。

摘要:以河南省新郑市为研究区，分别采用三维克里格（Kriging）插值法和三维反距离加权（IDW）插值法模拟不同深度土壤有机质和全氮含量的三维空间分布特征，并采用交叉验证法，比较2种三维空间插值方法的预测精度。研究表明，有机质和全氮沿不同土层深度（0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm）均表现出明显的空间分布差异，3种深度土壤有机质含量的平均值变化范围为11.31~15.48 g/kg，全氮的变化范围为0.48~0.79 g/kg，均随土层加深而降低；土壤有机质和全氮的三维空间分布表达的信息量更加丰富，可直观展示任意土体切面的养分含量分布信息；通过三维克里格方法得到的有机质插值结果的预测精度高于反距离加权法，全氮亦然，三维克里格插值法更能真实反映土壤养分的三维空间分布特征。

摘要:研究滴灌施肥条件下水肥耦合对棉花籽棉产量、水分利用效率和净收益的影响，并运用多元二次回归与归一化及3种不同目标值组合方式相结合的方法，探索满足多目标综合效益最大化的滴灌水肥用量。采用田间试验的方法，于2012年和2013年棉花生长季，设置5个N-P 2 O 5 -K 2 O施肥水平150-60-30、200-80-40、250-100-50、300-120-60、350-140-70 kg/hm 2 （分别记为F 150 、F 200 、F 250 、F 300 、F 350 ）和3个灌溉水平（60%ET C ：W 1 、 80%ET C ： W 2 、100%ET C ：W 3 ,ET C 是作物蒸发蒸腾量)。结果表明，籽棉产量、水分利用效率和净收益的水肥耦合效应明显，60%ET C 灌水水平显著抑制籽棉产量并降低净收益，100%ET C 灌水水平能够显著提高籽棉产量和净收益， 但水分利用效率低于60%ET C 灌水水平。2012年灌水量为100%ET C 且施肥量300-120-60 kg/hm 2 （N-P 2 O 5 -K 2 O） 时籽棉产量最高，但净收益并未增加，2 a灌水量为100%ET C 且施肥量250-100-50 kg/hm 2 （N-P 2 O 5 -K 2 O）时的净收益最高。二次回归分析结果表明，3种组合方式均可用于水肥多目标优化，其中乘法组合方式2 a水肥投入量差异更小且各目标值变化也更小，2012年灌水量92%ET C 、施肥量278-111-56 kg/hm 2 （N-P 2 O 5 -K 2 O）以及2013年灌水量90%ET C 、施肥量268-107-53 kg/hm 2 （N-P 2 O 5 -K 2 O）可作为籽棉产量、水分利用效率和净收益综合效益最大化的水肥管理策略。

摘要:为探明半干旱地区苹果幼树水肥精准管理模式，研究了水肥耦合对3 a生苹果幼树生长、产量、品质及水肥利用的效应，试验设置4个灌水水平，其灌水上下限分别为田间持水率的75%~85%（W 1）、65%~75%（W 2）、55%~65%（W 3）、45%~55%（W 4）；3个施肥水平（N-P 2O 5 -K 2O），即高肥：30-30-10 g/株（F 1）、中肥：20-20-10 g/株（F 2）、低肥：10-10-10 g/株（F 3）。结果表明：苹果幼树萌芽开花期至新梢生长期控水控肥可有效调控苹果幼树植株和叶面积的增长；苹果产量最高和最低的处理分别为F 1W 1和F 3W 4（F 1W 1 比F 3W 4增加139.1%），产量与干物质质量间相关关系的决定系数 R 2 为0.908 5，达到了极显著水平；增加灌水量提高了苹果着色指数却降低其果形指数，亏水处理和增加施肥量有利于提高苹果硬度；轻度亏缺（F 2）灌溉处理下，增加施肥量有利于提高苹果维生素C含量；灌水量对苹果可溶性固形物和可溶性糖影响不显著，但增加施肥量有利于提高苹果可溶性固形物和可溶性糖的含量；施肥量对苹果可滴定酸和糖酸比影响不显著，但增加灌水量可降低苹果可滴定酸含量，提高苹果糖酸比；高水低肥处理能够产生较高的肥料偏生产力（PFP）；水分利用效率（WUE）最大值基本上出现在F 2W 2处理，与F 1W 1相比，虽然产量减小7.5%，但耗水量却减小16.7%，WUE增加11.2%，高水高肥的F 1W 1处理并不能得到最大的WUE，最大的WUE出现在F 2W 2处理。由此可见，F 2W 2处理是苹果幼树生长、产量、品质以及水肥利用效率方面的最佳水肥组合，达到了节水、节肥的最佳水肥耦合模式。

摘要:通过2 a田间试验设置普通地膜覆盖（PM）、生物降解膜覆盖（JM）和露地对照（CK）3个处理，系统分析和比较了不同类型地膜覆盖对地下5 cm和25 cm深度处的土壤温度、0~100 cm土壤储水量、冬油菜生长状况、根系形态特征、产量、品质及水分利用效率的影响。结果表明，在播种后150 d前，PM和JM处理的增温保墒效果相当，均显著大于CK（ P ＜0.05），在播种后150 d后，生物地膜逐渐降解，其增温保墒效果显著低于PM（ P ＜0.05）；JM处理冬油菜不同生育期的株高、叶面积指数、地上部干物质量和成熟期不同深度处的主根直径与PM处理均无显著差异（ P ＞0.05），但都显著大于CK（ P ＜0.05），冬油菜分枝数、主花序和分枝花序的角果数、籽粒数也表现出相同的特点。与PM处理相比，JM处理更能促进冬油菜主根下扎，有效增加20~30 cm土壤深度的侧根质量密度。JM处理的节水增产效果与PM无显著差异（ P ＞0.05），2种地膜覆盖下冬油菜的产量和水分利用效率均显著大于CK（ P ＜0.05），PM和JM处理2 a冬油菜的平均产量和平均水分利用效率分别比CK增加45.91%、37.02%和81.68%、53.86%；与PM处理相比，JM处理还能有效降低油菜籽粒中对人体健康不利的芥酸和硫苷含量。从应用效果来看，JM可以代替PM应用于冬油菜的种植栽培。

摘要:基于2 a田间试验数据，对比研究了不覆盖（CK）、垄覆白膜沟不覆盖（M1）、垄不覆盖沟覆秸秆（M2）、垄覆白膜沟覆秸秆（M3）和垄覆黑膜沟覆秸秆（M4）5种集雨模式对农田土壤水热状况及夏玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明，垄沟覆盖集雨措施可显著提高土壤贮水量、土壤含水率及土壤储水亏缺补偿度（ P <0.05），其中全程覆盖处理（M3和M4）优于单一覆盖处理（M1和M2），垄覆黑膜处理（M4）优于垄覆白膜处理（M3）。黑色地膜较白色地膜可显著降低膜下（除表层）土壤温度（ P <0.05）；沟内覆秸秆较沟内无覆盖可有效改善根层土壤温度。M4处理较优的水热条件可显著提高玉米经济产量和水分利用效率（ P <0.05），其2 a平均籽粒产量和水分利用效率分别较处理CK提高30.90%和57.49%，是陕西关中地区合理有效的集雨模式。

摘要:覆膜滴灌条件下，采用静态箱-气相色谱法研究了不同施肥策略：CK (不施肥)、CF (N 300 kg/hm 2; P 2O 5 90 kg/hm 2; K 2O 60 kg/hm 2)、60%CF+OF (普通有机肥6 000 kg/hm 2)、60%CF+BF (生物有机肥6 000 kg/hm 2)对棉田土壤N 2O排放的影响，旨在明确滴灌棉田连续不同施肥策略下土壤N 2O的排放特征。结果表明，棉花生育期N 2O排放通量表现为施肥处理大于不施肥处理，滴灌施肥后第3/4天N 2O排放通量顺序为CF>60%CF+OF>60%CF+BF>CK，而滴灌后第7/8天N 2O 排放通量则表现为有机肥处理高于化肥处理，滴灌施肥结束后表现与之相同；生育期的N 2O 排放总量以100%化肥处理(CF)最高，与其相比，60%CF+OF和60%CF+BF处理分别降低3.75%和8.37%，N 2O排放系数则分别降低1.39%和73.8%；相关及通径分析均表明，与土壤NH + 4-N相比， NO - 3-N与N 2O排 放的关系更密切。

摘要:以花生壳和玉米秸秆为原料，利用自主研发的无轴螺旋连续热解装置在300、400、500℃的热解温度下反应10 min制备生物质炭，对生物质炭进行工业分析和热值测量，分析其组成成分和热值；开展了生物质炭亚甲基蓝吸附与碘吸附特性研究，结合扫描仪和取色软件获取生物质炭的RGB数据并进行灰度转化，探究生物质炭的吸附特性与RGB值、灰度的相关关系。结果表明：随着热解温度的升高，生物质炭中挥发分的含量降低，固定碳和灰分的含量升高，热值升高；较低热解温度的生物质炭的吸附效果优于较高温度热解的生物质炭；生物质炭的吸附值与 R、G、B 值均随着热解温度的升高而降低，两者之间存在强正相关关系，相关系数 r 为0.582~0.944；生物质炭的灰度与吸附值存在强正相关关系，相关系数 r 为0.685~0.977。

摘要:利用吹脱+鸟粪石沉淀（MAP）组合工艺处理中温厌氧发酵沼液。研究发现沼液吹脱的最佳工艺参数为：pH值为10，吹脱时间8 h，气液比2 400，并添加填料，此时沼液中氨氮去除率在90%左右。吹脱后的沼液pH值在9.2左右，在MAP沉淀法的适宜pH值附近，不需再进行pH值调节，可节约药剂成本。经MAP沉淀处理后的沼液出水氨氮和总磷去除率分别达到了95%和80%。COD和SS去除率分别在40%和32%左右。MAP沉淀出水的pH值在8.3左右，可满足生化处理的进水要求。同时，MAP沉淀处理后的出水C/N比大大提升，从0.7上升到了10，有利于后续生化系统的进一步处理。该工艺既可使沼液得到净化处理，又可回收其中的营养物质。

摘要:采用理化指标和电子鼻识别2种方法分别对6个成熟度（p1~p6）的果园荔枝进行识别。理化指标采样数据显示，荔枝果实直径、果核直径和果实净质量均随着果实的成熟而增大。p1—p4阶段，荔枝果皮绿色和黄色不断加深，亮度不断增大。p4—p6阶段，荔枝果皮亮度先增大后减小，颜色迅速变红，黄色成分先增加后减少。提取特征值后，采用主成分分析（PCA）、线性判别分析（LDA）、BP神经网络（BPNN）、简单相关分析（SCA）、典型相关分析（CCA）进行数据处理。理化指标识别法结合PCA和LDA对果园荔枝成熟度识别的正确率均为100%，能够较好地进行识别。但PCA识别结果中p1、p2和p3的距离较近，实际应用中易发生混淆。电子鼻识别法结合PCA和LDA分析均无法较好地对果园荔枝成熟度进行识别，电子鼻识别法结合BPNN对果园荔枝识别训练集的回判正确率为100%，测试集的识别正确率为92%，识别效果较好。SCA分析结果表明，在荔枝成熟过程中，除色差 L *值外，其他各项理化指标均与电子鼻部分传感器的响应信号显著相关。CCA分析结果表明，电子鼻响应信号与理化指标整体相关性显著，电子鼻整体信号与部分理化指标相关性显著。证明了理化指标和电子鼻均能有效地识别水果品质信息变化，并为电子鼻替代理化指标识别法在水果品质信息监测上的应用提供了参考。

摘要:为分析和鉴定牦牛干巴和黄牛干巴中的特征性风味成分，采用电子鼻和固相微萃取（SPME）/气相色谱-嗅闻-质谱联用（GC-O-MS）方法分析了其中的挥发性风味成分。电子鼻检测结果表明，2组样品之间的风味差异显著（ p <0.05）。2组样品中共鉴定出54种挥发性化合物，其中，牦牛干巴和黄牛干巴中分别鉴定出42种和 50种。2组 样品中共有成分38种，包括12种烃类、7种醛类、8种醇类、3种酮类、2种呋喃类、1种酯类和5种其他类，其中，13种成分含量差异显著（ p <0.05）。烃类在牦牛干巴的风味组成中含量最高，而醛类在黄牛干巴的组成中含量最高。二氢化茚、十六烷、乙酸乙酯、乙酸-2-乙基己酯4种成分是牦牛干巴中的特有成分，3-甲基丁醛、反-2-辛烯醛、反式-2-壬烯醛、4-乙基苯甲醛、3-甲基丁醇、反式-2-癸烯醇、反式-2-辛烯醇、1-壬醇、苯乙醇、醋酸乙烯基酯、己酸乙酯、草蒿脑12种成分是黄牛干巴中的特有成分，这些物质是2组产品的主要差异性物质。脂肪氧化、氨基酸的Strecker降解及微生物代谢是牛干巴产品风味形成的主要来源。本研究将为牛干巴风味品质评价、生产工艺的控制、产品的标准化等提供理论依据。

摘要:为探究红外辐射干燥胡萝卜切片内部水分迁移特性，进行了辐射温度为60℃、切片厚度为5 mm时的胡萝卜切片红外干燥试验，并利用低场核磁共振波谱法对胡萝卜切片横向弛豫时间 T 2图谱进行了分析。试验结果表明，红外辐射干燥过程中自由水和半结合水的横向弛豫时间 T 2显著大于热风干燥；峰面积 A 0的衰减速度明显快于热风干燥，即干燥速率、水分变化梯度显著高于热风干燥；试验还得出了红外辐射和热风干燥胡萝卜切片的峰面积随干燥时间衰减趋势拟合方程。试验数据为进一步研究胡萝卜切片的精细化干燥和优化干燥工艺奠定了基础。

摘要:基于单细胞生长流动成像系统，探究铜绿假单胞菌单细胞生长规律，并运用随机建模方法建立单细胞与群体细胞生长之间的关系，获得不同初始接菌量下铜绿假单胞菌生长迟滞时间以及最大生长速率的分布，通过代入Baranyi模型修改式，结合单细胞水平建模（Individual-based modeling，IbM）的方法，对不同初始接菌量下铜绿假单胞菌的随机生长过程进行模拟。结果表明，随着初始接菌量的增大，铜绿假单胞菌生长迟滞期减小，25℃下平均迟滞时间由2.91 h减小至2.55 h，变异系数由29.90%减小至2.96%，35℃下平均迟滞时间由1.49 h减小至0.99 h，变异系数由22.53% 减小至4.64%。最大生长速率随不同初始接菌量变化不明显，其主要受温度的影响，由25℃下约0.70 lnCFU/h增加至35℃下约1.00 lnCFU/h，变异系数变化无明显规律。通过IbM模拟群体细胞生长发现，虽然单细胞的生长具有随机性，但随着初始接菌量的增大，微生物群体细胞生长的变异性逐渐降低，最终呈现出决定性生长的状态。相较于传统采用确定性模型进行的微生物生长建模，单细胞水平的生长动力学研究可为食品安全风险评估以及风险决策者提供更加准确与直观的风险指导。

摘要:研究了体外孵化条件下脂质氧化产物丙二醛对牛肉线粒体膜通透性、微观结构及其电子传递链调控的高铁肌红蛋白还原能力和NADH依赖型高铁肌红蛋白还原酶活力的影响。结果表明：在pH值5.6（模拟贮藏条件）和pH值7.4（模拟生理条件）条件下，线粒体与丙二醛孵化后膜通透性、孵化液体荧光强度均比对照组显著增大（ P <0.05），线粒体微观结构出现肿胀变形、嵴消失、空泡状等现象。当pH值为7.4时，膜通透性、荧光强度显著高于前者（ P <0.05），说明在生理pH值条件下丙二醛更易与线粒体膜作用进而对其结构造成破坏。琥珀酸盐能够促进牛肉线粒体电子传递链调控的高铁肌红蛋白还原过程，在pH值5.6和pH值7.4条件下添加琥珀酸盐孵化9 h后，高铁肌红蛋白相对含量分别减少了21.70%和12.87%（ P <0.05）。但是在反应体系中加入丙二醛孵化9 h后，高铁肌红蛋白的还原量分别比未添加时降低了15.68%和3.83%（ P <0.05）。丙二醛同样能够抑制牛肉线粒体NADH依赖型高铁肌红蛋白还原酶的活力，其活力在上述pH值条件下分别降低了48.97%和47.80%（ P <0.05）。综上可知，丙二醛能破坏牛肉线粒体结构，抑制线粒体还原高铁肌红蛋白的能力，对新鲜牛肉保持其色泽稳定性是不利的。因此，降低牛肉贮藏过程中脂质氧化程度、维持线粒体正常的呼吸作用，对于保护牛肉色泽稳定性具有重要意义。

摘要:以越冬期冬小麦冠层可见光图像为对象，研究基于图像特征的含水率检测方法。采用同态滤波与多尺度Retinex相结合的光照增强算法，消除自然条件下光照不均匀和颜色失真的影响，提取颜色、纹理和形态等39个初始图像特征，采用相关分析和假设检验进行显著特征筛选，并运用偏最小二乘回归建立冠层含水率检测模型。对淮麦30和烟农19 2个冬小麦品种的测试结果显示，检测相对误差均值为1.290%，方差为1.053，2个品种之间没有明显差异，而晴天、中午的检测误差稍大，表明研究的方法具有较高的检测精度和良好的适应性。

摘要:为了提高全极化干涉合成孔径雷达树高反演精度，提出了一种基于非邻域窗口相干系数估计的PolInSAR树木高度反演算法。该算法首先求取4对全极化干涉SAR图像的最优干涉相位图，再以局部窗口内像素的幅度和相位联合条件概率密度为准则选取与当前像素满足独立同分布的样本，进而获得相干系数的准确估计值，最后采用三段法进行树木高度反演。对仿真数据的处理结果表明，所提算法能够提高观测场景中树木高度的反演精度，并且能够很好地保持图像中的边界细节信息。

摘要:随着精准农业技术的发展，对农作物用地信息快速、准确提取的需求越来越高。同时，无人机技术以其方便、高效、具有低空云下飞行能力等优势被广泛应用于自然资源的调查中。但无人机影像普遍光谱信息较为匮乏，因此很难准确、快速地提取出耕地信息。基于此，提出了一种利用迁移学习机制的耕地提取方法（TLCLE）。首先，利用深度卷积神经网络(DCNN)剔除线状地物（道路、田埂等），然后，通过引入迁移学习机制将DCNN特征训练过程 中得到的特征提取方法迁移到耕地提取中，最后，将所提方法与利用易康（eCognition）软件进行耕地提取（ECLE）结果进行对比。研究结果表明：对于实验影像1、2，TLCLE方法耕地提取总体精度分别为91.9%、88.1%，ECLE方法总体精度分别为90.3%、88.3%，2种方法提取精度相当，在保证耕地地块完整、连续性上TLCLE方法优于ECLE方法。

摘要:采用Maya2000pro型近红外光谱分析仪，以3个品种共491粒蚕茧为实验对象，进行了450~1 050 nm波段内的漫反射和漫透射光谱采集和比较。随后对漫透射光谱数据进行了均值中心和一阶求导预处理，并分别对 3个 品种以及全部样本通过偏最小二乘判别法（PLSDA）进行了判性预测分析。结果表明：相对于漫反射光谱，漫透射光谱更能反映出雌雄蚕蛹组分特性的不同；基于漫透射光谱的PLSDA预测结果显示，分别针对3个品种的鉴别结果（试东A ·华3xC ·7532判性真雌性率、真雄性率和精确度分别为89.796%、92.424%和90.854%；化中2 ·华3xC ·7532判性真雌性率、真雄性率和精确度分别为96.250%、94.253%和95.210%；9 ·芙x7 ·湘判性真雌性率、真雄性率和精确度分别为97.260%、91.954%和94.375%）和全部样本混在一起的雌雄鉴别结果（真雌性率、真雄性率和精确度分别为94.024%、92.917%和93.483%）都较好。

摘要:为了提高装备电控液压助力转向系统（E-ECHPS）的车辆高速紧急转向稳定性，提出了基于微分几何的线性参考模型反馈跟踪控制策略；建立了包括整车动力学模型、轮胎模型、转向系统模型和ESC模型的非线性动力学模型，通过整车试验和台架试验验证了模型的正确性；推导了系统的仿射非线性状态方程，考虑到轮胎、液压系统和ESC的非线性，运用微分几何理论对系统进行精确线性化得到输入输出伪线性系统；建立了包含转向系统的线性参考模型，为了实现对线性参考模型理想状态的跟踪，构造了反馈跟踪控制器；以方向盘转矩为输入进行了有控制和无控制下的阶跃转向仿真和单移线仿真，结果表明：施加反馈跟踪控制可以显著提高车辆在高速紧急转向工况下的操纵稳定性，为 E-ECHPS 系统的控制策略设计提供了理论依据。

摘要:提出了一种考虑路面预瞄信息的有限频域线性变参数控制器设计方法，并将其应用于时变速度下的车辆悬架多目标控制。在控制器设计中，首先，利用Padé近似的方法处理一定距离内的路面预瞄信息，将车辆悬架系统增广为含速度信息的状态空间方程。其次，采用多胞形结构描述车辆前进速度的时变性。考虑到人体对4~8 Hz范围内的振动加速度较为敏感，且路面干扰仅发生在有限频段内，传统的全频域 H ∞ 控制方法并不能取得最优性能。以车身垂直加速度的有限频域 H ∞ 范数为优化性能指标，使其在路面干扰下的能量增益在关心频段内达到最小，同时考虑相关的时域约束条件。最后，通过数值实例验证了所提方法的有效性，对比于传统的全频域方法及无路面预瞄的控制方法，该方法能在时域约束条件得到满足的同时，有效地提高车辆的舒适性。

摘要:分别基于半车4自由度线性与非线性车辆模型，设计了主动悬架LQG控制器，并通过理论推导和数值仿真解析了刚度和阻尼系数对悬架控制的影响。线性模型理论推导表明，LQG控制主动悬架系统的Ricatti方程的解与刚度和阻尼系数无关，进而得出了该主动悬架的时域响应与刚度和阻尼系数无关的结论。线性模型数值仿真表明，由刚度和阻尼系数产生的被动力与主动控制力组成的整体控制力相互独立且不受刚度和阻尼系数的影响；主动控制力的全局阻尼特性随着其并联阻尼的增加而明显由正特性转变为负特性。针对通用的非线性车辆模型，通过控制系统线性化、线性化后控制系统LQG控制器设计及控制反线性化这3个环节完成非线性主动悬架的LQG控制设计。设计过程表明，非线性刚度和阻尼系数的力作用在控制系统线性化和控制反线性化中被抵消，使得悬架的整体控制力不受此两系数的影响，说明以上线性主动悬架的研究结论也适用于具有非线性刚度和阻尼特性的主动悬架。

摘要:为解决随机干扰对空气悬架汽车车身高度动态切换的不良影响，结合空气弹簧模型，建立了随机干扰下的空气悬架车身高度调节系统整车模型。基于单神经元自调整增益算法，设计了神经网络PID自适应高度调节控制器。为检验所设计控制器的性能，搭建了Matlab/Simulink车身高度控制仿真模型，并开发了控制器实物，用于搭建整车试验平台。仿真结果显示所设计的控制器能有效地改善随机干扰下的高度调节过程的震荡，缓解车身俯仰和侧倾，整车试验也验证了仿真结果，提高了车辆舒适性和稳定性。

摘要:提出一种基于改进A *算法的电动车能耗最优路径规划方法。根据车辆运行时的能耗，考虑能量损失与回收等因素，建立了运行能耗函数。设计了新的启发式能耗预估代价对A *算法进行改进，证明了所提出的启发式能耗预估代价满足可采纳性和一致性，确保改进的A *算法可获得能耗最优路径。针对电动车的里程焦虑问题，基于改进的A *算法，建立了根据车载电池的剩余电量、充电站位置、终点位置来寻找可达的能耗最小路径方法。仿真实验表明，提出的方法可以找到起点到终点的能耗最小路径，当车载电池能量不足时，可以找到经过充电站的可行最小能耗路径，减少里程焦虑，验证了所提方法的合理性和可行性。

摘要:结合地下巷道的特殊应用环境，提出了一种基于最优轨迹跟踪的铲运机无人驾驶技术。铲运机在无人驾驶时，通过车载传感器实时获取其实际的行驶轨迹相对于最优路径轨迹的偏差信息，包括横向位置偏差和航向角偏差，将偏差信息进行充分融合后，通过实时控制并调整铲运机前后铰接角的大小实现位置和航向角偏差不断趋向于零，以达到较好的跟踪最优路径轨迹目的。结合实际应用对算法进行了仿真测试，在模拟巷道环境下，利用2 m 3铲运机验证了该无人驾驶技术，模拟实际环境下的实验结果证明，基于最优轨迹跟踪的方法可实现铲运机的无人驾驶。

摘要:针对4-UPS-RPU 4自由度冗余驱动并联机构的刚体动力学建模问题，基于拉格朗日方程建立冗余驱动并联机构动力学模型。首先，推导出4-UPS-RPU冗余驱动并联机构系统的动能表达式、势能表达式和作用于并联机构非保守力的等效广义力；然后，应用拉格朗日法建立 4-UPS-RPU冗余驱动并联机构的动力学模型，为并联机构驱动力的求解以及整个机构的动力学分析奠定基础；最后结合算例，采用Matlab编程对动力学模型进行数值计算并绘制了机构驱动杆驱动力变化曲线，将上述分析结果与ADAMS虚拟仿真结果对比验证了所建动力学模型的正确性。研究不仅为4-UPS-RPU 4自由度冗余驱动并联机构动力学优化设计和控制等后续研究提供了理论依据，也为其他冗余驱动并联机构的动力学建模提供了可行的方法。

摘要:研究了以基本运动链（BKC）为单元的并联机构组成原理及其拓扑结构设计方法。首先，提出基于BKC的并联机构组成原理表达式；其次，基于BKC的组成原理及其耦合度 k 的计算公式，设计给出理论上满足 k =0~3且基本回路 v =1~5的53种BKC基本类型及其解析表达式；其中，最常用的6种BKC基本类型能解析表示出40种BKC拓扑结构，而这些BKC拓扑结构成为常用并联机构的基本组成单元；最后，提出一种直接以BKC为设计单元，同时满足方位特征集（POC）设计目标的并联机构拓扑结构设计的一般性实用方法，并以实例说明。该方法无需综合支链及其在动、静平台之间的拓扑布置，仅含3个步骤，操作简单，具有很好的实用性；与已有的主要型综合理论方法相比，操作简单、方便，具有很好的实用性和普适性。

摘要:为解决含子闭环的并联机构运动学建模问题，对含子闭环的机构进行界定。基于旋量运算得到子闭环中任意两构件的相对速度和加速度，并将结果整理成广义螺旋的形式。将子闭环这种新的表示形式与其所在同一串联支链中其他构件相对运动的传统旋量表示相结合，得到这类串联运动链的一、二阶影响系数。进而推导出含子闭环并联机构的输入速度和加速度向末端构件旋量速度和加速度映射的通用公式。分别以含有1自由度和2自由度子闭环的2个并联机构为例进行仿真验证，结果证明所讨论的方法是正确的。

摘要:针对可重构机器人单元模块结构及对接机构的局限性，提出了一种可移动重构机器人模块单元，该单元具有12种连接方式，设计了一种独特的正弦加速度传动槽与插销组合的对接锁紧机构。针对可重构机器人几何构型参数的不确定性问题，构建双模块空间方位变换表，基于递归牛顿-欧拉方法提出多支链机器人系统的动力学方程自动生成方法，并给出自动生成的算法流程。最后以6个模块组成的双支链构型为例，进行了自动生成动力学方程的计算与仿真分析，验证了该自动建模方法的可行性和有效性。

摘要:为较好地保证机床动力学特性和在复杂曲面加工过程中有较好的加工精度，基于机构运动和受力规律，针对设计的3并联2串联混合型数控机床进行动力学耦合问题研究。提出了一种联合应用凯恩方程及拉格朗日方程的动力学解耦方法。建立了机床串联及并联部分完整的动力学耦合模型并确定了耦合因素。进行了复杂曲面零件的动力学耦合仿真，仿真结果表明：建立的动力学耦合模型是正确且可行的，符合运动学及受力规律。进行了复杂曲面零件的切削加工实验，机床运行平稳且速度较快，无较大奇异位置及耦合误差。表面粗糙度结果反映了机床的运动精度，干涉条纹证明了机床受力均匀。实验结果表明理论分析正确，该研究方法和过程不仅能够真实、主动和有效地解决机床动力学耦合问题，而且可为后续机床精确伺服控制提供基础。

摘要:为了研究高速滚珠丝杠进给系统的动态特性，提出一种改进的集中质量建模方法，该方法考虑了滚珠丝杠进给系统基座的质量、柔性及进给系统部件间反向间隙对系统动态特性的影响，并完善了滚珠丝杠进给系统集中质量模型等效参数的计算方法。以MAG某加工中心 X 轴滚珠丝杠进给系统为实验对象，对该集中质量模型建模方法进行实验验证，仿真结果与实测结果具有相同数量的特征频率，且特征频率的误差在5%以内。滚珠丝杠进给系统的仿真分析表明，螺母位置改变引起的进给系统固有频率变化将影响伺服系统的稳定性，滚珠丝杠进给系统中的反向间隙会激励部件产生高频振动，给进给系统带来不利影响。

摘要:研究了轴向永磁联轴器的结构优化设计。首先根据层模型理论，以轴向永磁联轴器的关键结构参数（气隙长度、铜盘厚度等）为设计变量，以成本最低、输出转矩最大以及涡流损耗最小3个性能为多优化目标，建立了轴向永磁联轴器的数学优化模型；其次是将混沌搜索和自校正权重引入到布谷鸟搜索方法中，提出了一种改进的布谷鸟搜索方法；然后，利用模糊理论将多目标优化问题转换为单目标问题，并运用改进布谷鸟搜索算法优化求解；最后，对结构参数优化后的轴向永磁联轴器性能进行了ANSYS仿真，而且制作样机并进行了试验测试。仿真和试验结果表明：提出的优化结果优于遗传算法和粒子群优化等方法，与标准模型相比，成本降低了9%，转矩提高了15%，涡流损耗减少了10%。

摘要:针对基本有机朗肯循环（B-ORC）在运行时工质泵易发生气蚀，提出了带有前置泵的有机朗肯循环（BP-ORC）,并建立了实验装置。采用不锈钢磁力泵作为前置泵，安装于工质泵与储液罐之间，用于提升工质泵入口压力，从而确保工质泵入口有足够的气蚀余量。采用三氟二氯乙烷（R123）作为循环工质，在140℃热源条件下进行实验，对比了B-ORC和BP-ORC系统运行的稳定性和高效性。实验结果表明，前置泵可有效解决工质泵气蚀问题，使得有机工质流量不发生显著偏离和剧烈波动，工质流量波动幅值从±22 kg/h下降至±2.1 kg/h。相同条件下BP-ORC膨胀机输出轴功增大，当工质泵频率 f 为7 Hz时，膨胀机最大轴功从2.11 kW提升至2.35 kW，增幅为11.4%。本实验中前置泵功耗为0.3 kW，当不考虑前置泵自身功耗时，系统输出净功和热效率都明显提升，最大热效率从5.78%升至6.16%；计入前置泵功耗时，系统最大热效率则降至5.27%。

摘要:建立局部催化微通道内部燃烧过程的计算模型，采用氢氧气相反应动力学机理和表面反应机理进行了数值模拟，分析了不同流速、当量比和通道高度下表面反应对气相反应的影响。结果表明，入口流速越大，表面反应对催化段下游气相反应的促进作用越明显。表面反应热使上下壁面内侧产生的温差随流速的增大而增大；在当量比约为1时，表面反应明显促进气相反应，而在氧气大幅过量或者严重不足时，表面反应却明显抑制气相反应。在相同的质量流量下，减小通道高度对表面反应影响较小，对催化段附近空间反应的抑制作用增强，外壁面温度增加。