摘要:阐述了采摘机器人的新型拟人夹指机构，分析了夹持的力封闭性，建立了扰动条件下的荔枝母枝夹持模型，导出了一种夹持力计算方法；用压力机对结果母枝进行了夹持试验，建立了夹持力、母枝直径等与抓举重力间的关系，给出了定量描述；用机器人在野外环境下进行动态采摘试验，验证了夹指的可靠性。结果表明：所设计夹指结构能适合不同直径母枝的稳定夹持，对母枝损伤小；所建立的回归方程有效，夹指在外力扰动情况下可以实现稳定夹持；野外环境下使用15N夹持力采摘荔枝果串，夹持成功率为100%。

摘要:对不同人工光源辅助下采集到的夜视苹果图像，通过噪声分析，判定苹果夜视图像的噪声以高斯噪声为主，并混有部分椒盐噪声。针对高斯噪声去除难题，将小波变换（Wavelet transform, WT）与独立成分分析（Independent component analysis, ICA）理论引入夜视图像的处理系统，为了最大程度地降低噪声污染，提出WT-ICA融合降噪方法。通过仿真实验，结果表明融合降噪效果较为理想。为了更好地评价夜视图像的降噪效果，以自然光下的图像为参照基准，提出相对峰值信噪比（Relative peak signaltonoise ratio，RPSNR）的概念。对所采集到的不同的夜视图像进行多次重复实验，结果表明，从视觉上看WT-ICA降噪方法得到的低噪图像噪点明显减少；从RPSNR看，WT-ICA得到的低噪图像，分别比原始图像、小波软阈值降噪、ICA降噪方法平均提高29.94%、8.09%、7.54%；白炽灯下的图像处理后的RPSNR最高，适合作为人工光源。WT-ICA融合降噪方法通过连续处理，排除夜视图像的噪声干扰，得到的低噪图像更利于进一步识别，从而为实现苹果采摘机器人的全天候作业打下基础。

摘要:针对移动机器人路径规划蚁群算法收敛速度慢和人工势场法易陷入局部最优的问题，提出一种以栅格地图为环境模型，在蚁群算法搜索过程中加入针对具体问题的人工势场局部搜索寻优算法，将人工势场法中力因素转换为局部扩散信息素，使蚁群倾向于具有高适应值的子空间搜索，减少了蚁群算法在盲目搜索路径过程中产生的局部交叉路径及蚂蚁“迷失”数量，提高了蚁群对障碍物的预避障能力。对不同参数组合下2种算法及其它改进算法仿真结果做了比较，验证了基于势场蚁群算法的全局路径规划能够加快寻优过程且具有较强的搜索能力，收敛速度提高近1倍。

摘要:为了实现宽幅施药机械喷幅的精确拼接，提出一种机器视觉辅助GPS导航方法。该方法首先对施药机械幅边喷洒泡沫剂并进行泡沫剂识别，识别过程中为了有效分割目标与背景，选定蓝色泡沫剂作为试验对象，提出使用超蓝色灰度化方案，并经过形态学滤波、行定位点的选取、Otsu分割提取泡沫剂信息，使用迭代的最小二乘法检测泡沫剂中心线的信息；然后给出了二维图形航向偏角和偏距的定义，并根据识别的泡沫剂信息进行航向偏角和偏差信息的提取，从而指导施药机械的行进方向。试验表明，所提方法可以较为准确地进行泡沫剂识别，根据泡沫剂信息识别得到的偏角计算值和实际测量值平均误差为1.58°，最大误差为2.5°，偏距计算值和实际测量值平均误差为5.4cm，最大误差为8.4cm，检测精度能够满足实际需求。

摘要:针对自然生境环境下高原鼠兔平滑运动和突变运动共存时，基于平滑性运动假设的跟踪方法稳定性和准确性低的问题，提出了一种运动信息引导的高原鼠兔跟踪方法。通过提取鼠兔相邻帧的运动信息，利用运动信息来判断鼠兔的运动模式，从而采取相应的采样跟踪策略。当运动模式判定为平滑运动时，采用马尔可夫链蒙特卡罗采样跟踪方法；当运动模式判定为突变运动时，采用Wang-Landau蒙特卡罗采样跟踪方法。实验结果表明：基于运动信息引导的目标跟踪方法的成功率达到95.49%，而Wang-Landau蒙特卡罗方法的成功率为93.68%；所提方法的中心点误差均值和方差为13.46和67.89，分别是Wang-Landau蒙特卡罗方法的84.18%和40.67%，减小了15.82%和59.33%。

摘要:针对在马铃薯组培苗繁育过程中存在的人工作业效率低和污染严重等问题，设计了一种基于整瓶移植的马铃薯组培苗剪切机构，用于将取苗机构取出的整瓶马铃薯组培苗聚拢、剪切并导入分散于子培养瓶中，进入下一代快繁培养，实现马铃薯组培苗拢苗、切苗过程的低污染、高效率和高质量的机械化作业。通过分析计算确定了拢苗爪片、切刀和集苗漏斗的关键结构参数。分别以拢苗角速度和切苗角速度为试验因素进行了拢苗效果和切苗效果的单因素试验，确定了最佳的拢苗角速度为3.16rad/s，切苗角速度为10.26rad/s。在该工作参数下，对设计的组培苗剪切机构进行了验证试验，试验结果表明：拢苗合格率99.13%、拢苗损伤率0.79%、切苗成功率100%、切苗损失率1.37%、集苗成功率97.53%，完成一瓶马铃薯组培苗剪切所需的时间为48.67s，各项试验指标均达到设计要求。

摘要:为满足玉米定向精播对种子外形和品质的要求，设计了一种玉米种子精选装置，并研究了玉米种粒动态检测算法。经过脱粒并筛除杂质的种粒投入玉米种子精选装置，分两列两层传输，完成玉米种粒的动态检测。通过计算种子胚根尖端的方向，排除了种粒的重复检测现象；以人工选取的100粒标准种粒外形参数为基础建立合格种粒特征参数库，实现对种粒外形的检测；依据合格种粒和重度霉变种粒表皮亮度差异较大的特点，基于图像饱和度分量对重度霉变种粒加以检测；依据轻度霉变种粒表皮呈现块斑的特点，利用种粒的R、G、B颜色平均值检测轻度黑色霉变；以种粒黄色区域补洞后对应原种粒（B-R）的值，判断种粒的轻度白色霉变和轻度破损；对于外形和霉变检测合格的种粒，通过分析种粒区域中白色区域的大小，进行玉米种粒胚芽朝向的判断，为后续种粒定向包装和定向播种提供了依据。对280粒各品种玉米种子进行实时检测，每粒种子的平均检测时间约为14ms，重复种粒判断准确率为95%，种粒合格性检测准确率为96.1%，胚芽朝向判断准确率为97.1%。

摘要:设计了一种脱绒棉种双侧双CCD(Charge coupled device)色选检测系统。通过对该检测系统的光学子系统、图像采集子系统和处理子系统等的分析与设计，结合仿真分析和测试试验，验证了系统效果。其中，图像采集子系统采用彩色线阵CCD对脱绒棉种进行成熟度信息采集、黑白线阵CCD对棉种进行完整度信息采集；图像处理和分析用于提取关键特征信息做棉种类型的判别分析。试验结果表明，检测系统设计的光学子系统模块能够得到特征清晰的图像，处理子系统能满足双图像采集子系统CCD正常采集物料特征信息，系统能够保证分选的实时性和稳定性要求。

摘要:为提高株间锄草机器人机器视觉刀苗信息获取精度，提出采用里程信息和视觉信息融合的刀苗距优化方法，设计了基于C8051F020单片机的刀苗距优化系统，分析了优化系统构成，为提高里程精度和系统抗振动干扰能力，设计了精准里程采集逻辑电路对测速脉冲进行倍频、辨向及逻辑处理。根据里程信息与视觉信息相对误差的分布规律提出了双阈值权重判断算法对刀苗距进行优化，并给出了软件实现流程。刀苗距优化试验发现该系统可有效过滤机器视觉出现的错误和不稳定信息，静态测试刀苗距误差达6.7mm，误差减小10.3%。模拟锄草试验表明，在动态下该系统可降低锄刀多转可能性，提高系统的稳定性。

摘要:为满足精密播种作业要求，采用夹持充种、振动清种及柔性导种等方式，对指夹式精量玉米排种器进行了改进设计。通过对其工作原理的分析，对关键部件取种指夹、振动区及零速导种带的结构参数进行了优化。为提高排种器作业性能，得出其最佳工作参数，以工作转速和弹簧丝径为试验因素，粒距合格指数、重播指数和漏播指数为试验指标进行二次正交旋转组合设计试验，运用Design-Expert 6.0.10软件进行试验数据处理，建立因素与指标之间数学模型以进一步优化。试验结果表明，弹簧丝径为0.77mm，排种器转速小于19.2r/min时，合格指数为86.90%，重播指数为9.62%，漏播指数为3.51%，合格指数比改进前提高13.5%，破损率为0.4%。在此基础上进行排种适应性试验，结果表明指夹式精量玉米排种器对大扁马齿型籽粒具有良好的适应性，满足精密播种农艺要求。

摘要:为提高油菜离心式精量直播机排种器田间作业的适应性，特别针对机组作业时存在倾斜、颠簸等工况，设计了一种多阶分-合分流装置。以枝状阀式分流装置为研究对象，分析了影响种子分流效果的影响要素，运用离散元仿真软件EDEM对分流装置结构形式开展了正交旋转试验，建立了集排器各行排量一致性的四元二次回归模型；利用3D打印技术加工成型枝状阀式分流装置，并与1阶分流装置进行倾斜对比试验。结果表明：枝状阀式分流装置1阶分流单元分枝长度为59.95mm、2阶分流单元上部长度为66.11mm、分流角度为89.74°、管径为7.12mm时，其排种性能最优；在0°～25°倾角范围内，枝状阀式分流装置的各行排量一致性系数不大于5.71%，优于1阶分流装置，且可适应中高速（9km/h）播种作业，满足油菜种植农艺要求。

摘要:为了进一步优化栽植嘴的轨迹、姿态及其挖出的穴口形状，提高钵苗移栽的立苗率，提出了基于两级非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构组合设计思路，运用变性椭圆-共轭非圆齿轮、变性偏心圆-共轭非圆齿轮、变性巴斯噶蜗线非圆齿轮、变性傅里叶非圆齿轮和变性正弦非圆齿轮5类非圆齿轮副，组合设计了25种不同的栽植机构。建立了基于非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构通用数学模型，并将通用数学模型代入旋转式钵苗栽植机构多目标优化模型，根据给定的栽植农艺条件，优化得到了满足理想栽植要求的栽植机构类型及其对应的机构参数。选取其中的偏心-椭圆齿轮行星轮系栽植机构与变性椭圆齿轮行星轮系栽植机构进行对比分析，结果表明运用多种非圆齿轮副进行组合设计的栽植机构具有优越性。根据优化得到的栽植机构类型及其对应的参数进行结构设计和样机研制，并进行了运动学高速摄像试验和模拟田间栽植试验。由高速摄像试验得到的轨迹、姿态、速度等指标和理论计算的对比分析，验证了通用数学模型的正确性；由模拟田间栽植试验可得本栽植机构立苗率较高，约为95%。

摘要:针对根系较发达作物和易板结土壤工况下的株间锄草，设计了行星刷式株间锄草机械手。研究了锄草机械手避苗锄草的工作原理，建立了运动学模型，研究了刷盘上点的运动轨迹和速度曲线随行星轮系传动比变化的规律。将覆盖率、入侵率及保护区范围作为锄草效果的评价指标，通过设计锄草机械手的结构参数，对锄草刷盘运动轨迹进行仿真，分析刀杆偏心距、锄草刷盘直径及装置相对作物行横向偏移对覆盖率和入侵率的影响。仿真结果表明刀杆偏心距80mm、横向偏移20mm以及锄草刷盘直径60~180mm为最优参数，可获得直径30~140mm的保护区及80%以上的株间覆盖率。对优化后的机械手进行大田锄草试验，选用传动比为3的行星轮系，平均锄草率可达89.3%，平均伤苗率为3.5%，满足锄草要求。

摘要:圆形喷灌机水肥一体化作业时对喷洒肥液均匀性有较高要求，需要采用比例施肥装置，确保注入喷灌机的肥液流量保持恒定。为此设计了基于柱塞式注肥泵的泵注式施肥装置，并以注射喷嘴的孔口直径、安装位置以及注肥泵的电源频率为变量，进行了圆形喷灌机应用泵注式施肥装置的喷灌施肥均匀性试验。结果表明，圆形喷灌机停止状态下，注肥泵电源频率50Hz运行时，3种注射喷嘴孔口直径和3种安装位置的组合工况下喷灌施肥的均匀系数CU为99.00%～99.65%，变异系数CV为0.46%～1.37%，其中当注射喷嘴孔口直径为2.5mm、安装在进水管水平段位置的工况时获得的喷灌施肥均匀性最佳。圆形喷灌机行走状态下，测得单列雨量筒喷灌施肥均匀系数C*UH为88.77%～90.66%，表明圆形喷灌机采用泵注式施肥装置能够获得较高的喷灌施肥均匀性。此外，通过对比注肥泵电源频率在50Hz和46Hz时的喷灌施肥均匀性，发现喷头喷洒肥液的电导率总平均值与电源频率之间具有显著的正相关性，表明改变注肥泵的电源频率是圆形喷灌机实现高均匀度变量喷灌施肥的一种有效途径。

摘要:为了解射流混药器在变工况条件下的流场特性，采用CFD数值分析和试验方法对其射流流场进行了分析。研究结果显示数值模型可以较准确地预测混药比随出口静压的变化，混药比随出口静压的增大而线性降低。通过分析变工况条件下的装置内流场可知，沿路径ade方向的静压最低点位于靠近点d前端的混药室流域，流体静压在喷嘴内部迅速降低，在混药管内则呈上升趋势。在喷嘴射流影响下，靠近射流核心区的路径cd段出现了局部旋涡。根据无量纲性能曲线分析结果可知，混药装置的压力比与混药比之间呈线性递减的关系，数值分析结果显示压力比预测误差最大值为6%，当扩散管出口静压大于0.45MPa时，装置内出现药液回流现象，并失去在线混合的功能。

摘要:针对目前我国水稻秸秆还田机械普遍存在的耕作深度浅、秸秆还田深度不满足农艺要求、旋耕部件缠草严重等问题，运用旋耕理论和数值计算分析方法设计了水稻秸秆深埋整秆还田装置。根据实际情况对土壤颗粒进行假设，运用离散元法建立土壤颗粒力学模型，应用EDEM软件进行整秆还田仿真虚拟试验，仿真结果表明，耕深在20cm时，土壤表层覆盖率为93.87%。通过土槽台架试验得到：在作业速度为1.25km/h、刀辊转速为237r/min时，耕深可达到22cm，地表以下15~20cm翻埋的秸秆占秸秆总量的80%，秸秆还田率为91.63%，同时刀辊轴不缠草。试验结果表明,秸秆还田深度达到水整地环节的要求，秸秆还田率较高。通过虚拟仿真和台架试验相互验证，证明新型整秆还田装置一次作业可实现切土、碎土、埋草、压草及覆土的功能，满足农艺要求。

摘要:针对现有板栗剥苞机在七八成熟板栗剥苞时存在脱尽率低、损伤率高而只能手工剥苞、效率低下的现状，设计了一种基于柔性揉搓原理剥苞和往复运动筛分的板栗剥苞机。详细阐述了剥苞机的柔性揉搓关键部件、双层往复筛分部件以及传动系统的设计。设计的揉搓橡胶板和揉搓臂的长度可调，对不同大小的板栗刺球剥苞适应性好。通过样机试验，证明了该机对七、八成熟板栗剥苞的适应性，其脱净率大于96%，分离清洁度大于98%，损伤率小于4%。

摘要:为减少玉米籽粒收获机作业时籽粒清选损失率，利用EDEM建立了玉米脱出物各成分颗粒模型，采用CFD-DEM耦合的方法对玉米脱出物在贯流式风筛清选装置中的运动进行了数值模拟。仿真结果表明，透筛杂质为玉米芯且集中在清选装置后部；随着清选装置入口气体速度的提高清选装置清选获得的籽粒清洁率提高，但玉米籽粒清选损失率增加，仿真结果与台架试验结果基本一致。在玉米脱出物喂入量3kg/s条件下，研究确定清选装置入口气体速度低于11.72m/s，清选装置清选损失率小于2%，符合玉米籽粒联合收获机正常作业性能要求。

摘要:打结钳嘴是打结器承载的关键部件，为研究其在秸秆捆扎打结过程中的载荷情况，利用华德9YFQ-1.5系列压捆机开展了秸秆捆扎试验，由张力传感器、高速摄影机以及同步控制装置组成的试验方案，成功获取了秸秆捆扎过程中捆绳张力数据和捆绳对打结钳嘴的作用部位；研究构建了捆绳张力与打结钳嘴载荷的转换模型，结果显示捆绳对上颚的载荷较大，达到了314.89N；通过上述所获得的捆绳对打结钳嘴载荷大小和作用位置，利用ANSYS对上颚进行相关有限元分析，得到上颚在捆绳张力最大时刻的应力载荷图，发现上颚安装滚子轴处和上颚拐角处均有较大的承载特性，其应力载荷分别为755.52MPa和410.29MPa。打结钳嘴实际工作过程中断裂位置验证了载荷分析的准确性，为优化打结钳嘴提供了基础数据支撑。

摘要:通过对打结器夹绳-绕扣-钳咬动作的运动学建模，解析描述了捆绳夹持、绕扣成环和准确钳咬的动作时序关系和位置关系，分析了打结嘴和夹绳盘动作时序差φ和打结嘴轴线与主轴轴线夹角α取不同值时对夹绳、绕扣和钳咬动作的影响，并对夹绳运动的放绳作用进行分析，建立了捆绳钳咬前牢固夹持的受力条件和捆绳钳咬后允许捆绳沿夹绳盘轴向滑移而不被拉断的受力条件。结果表明当α与φ分别为90°与24°时，捆绳可以被稳定夹持、成功绕扣和准确钳咬，物理样机的动作试验验证了理论建模的正确性。不捆扎物料的打结器成结率为100%，捆扎小麦秸秆的成结率达到99.25%，表明打结器动作参数匹配合理。

摘要:雨滴形状、直径、降落速度等是表征雨滴特性的重要物理量。为了获取雨滴物理特性参数，基于粒子成像的瞬态测量可视化技术，研制了降雨环境下拍摄雨滴影像的光路系统和成像系统，开发了雨滴影像的识别、提取、量测等软件系统，设计了一种基于面阵电荷耦合元件的自然降雨成像测量系统。钢珠洒落实验发现该技术观测误差小。外场观测实验发现本次降雨主要以中等粒子为主，雨滴直径和降落速度均值分别为2.00mm和3.52m/s。 雨滴降落速度可由雨滴直径的线性回归方程表达，且该方程的预测准确度和精度较高。可见，该测量技术可以准确地获取雨滴物理特性参数，为降雨特征和土壤侵蚀研究开辟了新途径。

摘要:为解决高盐碱土壤与高有机土壤水分实时检测难题，研究了一种基于相位检测的时域传输（TDT）型土壤水分检测方法，并对传感器的探头结构、测量频率进行了分析。通过试验分析可知：当探针直径为2mm、两针间距为10mm、针长120mm、测量频率为100MHz时，在砂壤土、粘壤土、盐碱土、高有机土中的测量误差分别为±0.87%、±0.95%、±2.20%、±1.94%，动态响应时间约为4ms左右，测量性能较好，满足实际测量需要。通过与国外设备TRIME（TDR）及国产设备BD-Ⅲ型土壤水分传感器的对比研究，得出测量频率100MHz时的TDT型土壤水分传感器能够满足高盐碱土壤、高有机土壤水分实时检测的要求，具有良好的动态性能和稳定性，且技术难度较小、成本低，有着很好的研究和应用前景。

摘要:利用三维白光干涉形貌仪对滴灌系统中光滑毛管管壁、未使用过的毛管管壁、附生生物膜的毛管管壁3种壁面进行表面形貌测试，在此基础上借助相位多普勒粒子分析仪研究了3种壁面条件下，3种粒径颗粒与壁面碰撞规律。结果表明：生物膜管壁的比表面积（212%）显著高于毛管管壁（4.37%）及光滑管壁（0.196%）；细颗粒（粒径为10μm）与光滑管壁碰撞的平均速度低于生物膜管壁，且表现出光滑管壁、毛管管壁、生物膜管壁速度概率分布逐渐变宽的趋势，而中（粒径为50μm）、粗（粒径为100μm）两种颗粒物平均速度接近于零，概率密度分布未出现明显变宽趋势，说明附生生物膜对粒径高于50μm的颗粒物运移影响不显著。

摘要:采用粒子跟踪测速（PTV）技术，通过观测动态水压及恒定水压下迷宫流道内示踪粒子的运动规律，分析动态水压下迷宫流道内水流的运动特性，揭示动态水压滴灌抗堵机理。结果表明：相对于恒定水压，动态水压下流道内流量未出现明显下降，动态水压对滴灌系统的供水能力影响较小；动态水压下流道主流区水流流速始终保持大幅度上下波动，水流紊动更加强烈，大量粒子可以快速经主流区通过流道，粒子在流道内停留时间大大缩短；滞止区水流流速仍较低，但紊动强烈，进入滞止区的粒子随水流不断运动，不易发生沉积，部分粒子在水流紊动作用下能够迅速重返主流区，并最终通过流道，粒子在流道内沉积的概率明显降低。采用动态水压可以有效提高流道抗堵能力。

摘要:集沙仪是观测风沙流结构和研究风沙移动规律的必备仪器。针对强风环境下集沙仪内部风沙的有效分离问题，提出了分流气体对冲法，设计了分流对冲式集沙仪，阐述了分流气体对冲法的设计原理和分流对冲式集沙仪的参数分析理论，并在利用Fluent软件对其风沙分离器进行数值模拟的基础上进行了风洞试验验证和性能分析。结果表明，采用该方法的分流对冲式集沙仪具备了较高的降速性能和抗强风性能，排气口风速降幅达88.44%，排沙口风速降幅达90%，保证了集沙仪内部风沙的有效分离，平均集沙效率达90.15%，等动力性达93.27%，符合集沙仪设计的基本原则，制作成本低，能较好地满足风洞试验和风蚀观测要求。

摘要:挠力河作为三江平原最大的流域，其径流变化过程对三江平原的社会经济发展、生态环境变化起着至关重要的作用。为获取该流域的径流量变化特征，首先采用线性趋势分析法和Mann-Kendall趋势检验法对流域4个代表性水文站径流序列进行趋势分析，然后采用滑动移除近似熵法（MC-ApEn法）和Mann-Kendall突变检验法分别对径流进行突变检验，并对径流发生变化的原因进行了探讨。结果表明：挠力河流域上、中、下游径流量分布不均匀，且同一水文站径流年际变化较大，不利于挠力河流域水资源的开发利用；挠力河流域近50a来径流量呈明显的减少趋势，其中宝清站、保安站、菜咀子站径流下降趋势明显；挠力河径流量在1966年发生突变，突变后径流呈明显的减少趋势，发生突变的主要原因是降雨量减少、农业开垦的扩张以及水利工程建设的日益增多；滑动移除〖JP3〗近似熵法在进行径流突变分析的过程中，表现出精确度高、抗干扰能力强等特点，是一种适于径流序列突变检测的方法。

摘要:河南省是我国粮食主产区，研究河南省主粮作物的灌溉需水变化规律可为水分高效管理和节水增粮提供实践参考。基于河南省18个气象站点1958—2013年逐日气象观测资料，根据FAO推荐的Penman-Monteith公式计算参考作物蒸发蒸腾量及冬小麦和夏玉米各生育期需水量，利用时间序列分析法和ArcGIS普通克里金插值法研究需水量时空变化特征，采用通径分析法研究作物需水量的变化成因。结果表明：河南省近56a来年均参考作物蒸发蒸腾量为807.0mm/a，日均蒸发蒸腾量为2.2mm/d，呈波动减少趋势，其中西北和东南地区参考作物蒸发蒸腾量最大，豫西地区的参考作物蒸发蒸腾量跨度较大。冬小麦和夏玉米的净灌溉需水量分别为350~525mm和243~368mm，灌溉需求指数随经度和纬度的增加而增大，冬小麦生长对灌溉的依赖程度高于夏玉米。影响河南省主粮作物需水量的气象因子主要为气温、水汽压、日照、最高气温和风速。

摘要:酿醋废水经水解酸化预处理后，在柱式光生物反应器中利用不同体积分数的水解酸化液流出物进行了小球藻培养实验。研究表明酿醋废水经水解酸化处理后COD、氨氮、总磷、挥发性脂肪酸均有不同程度的减少，其中COD、总磷含量分别减少了61.8%、63.6%，挥发性脂肪酸成分变化幅度较大。当酿醋废水水解酸化流出物体积分数高于40%，小球藻生长明显受到抑制，10%~30%体积分数的水解酸化流出物培养的小球藻生长较好，藻细胞浓度可达6.6×107个/mL，并且流出物添加磷酸盐后，小球藻在低体积分数废水流出物生长没有延滞现象。培养7d后，小球藻对酿醋废水水解酸化流出物的净化效果显著，氨氮、总磷几乎全部去除，添磷条件下废水流出物COD降低达96.6%。小球藻在体积分数为30%的水解酸化流出物生长含油量最高为24%，C16-C18的脂肪酸含量在83.0%~95.5%之间，该小球藻具备一定的生物柴油开发潜力。

摘要:建立了适用于不同热解温度下的热解挥发物冷凝特性测试系统，对油茶壳400℃、500℃和600℃连续热解挥发物进行了冷凝特性研究。结果表明油茶壳挥发物的换热系数均随冷凝过程的增加而减小；在入口段中，400℃生物质挥发物的表面换热系数高于500℃和600℃的实验值，表明不凝气含量的增加减弱了挥发物的对流换热强度。用Nusselt、 f因子模型进行模型拟合， f因子模型对模拟油茶壳500℃的热解挥发物的模拟效果较Nusselt好，误差值小于20W/(m2·K)，Nusselt模型不适用于挥发物模拟。基于实验值建立的指数衰减曲线方程能模拟400℃和500℃油茶壳挥发物冷凝特性，可为冷凝器设计提供换热系数计算的辅助分析。

摘要:针对氨吹脱工艺碱消耗量大、填料塔填料易结垢造成压降、塔板塔易夹带雾沫、漏液的技术缺陷和尾气氨吸收不完全的问题，设计了两阶段闭式循环氨脱除工艺，并利用研发的鼓泡反应器进行了猪粪厌氧消化液NH+4N脱除的研究。利用响应面法优化气流量、投碱量、气液比与NH+4N去除率的控制模型。研究表明：第1阶段吹脱厌氧消化液CO2，消化液pH值1h可从8.03升高到8.86；第2阶段在气流量、投碱量和气液比分别为6L/min、22.13g和3.000时，NH+4N去除率可达96.78%；两阶段闭式循环氨脱除工艺可用于未固液分离的猪粪厌氧消化液NH+4N的脱除，鼓泡反应器可作为该工艺条件下的NH+4N脱除装置。

摘要:为及时有效地监测和预警厌氧发酵系统的运行稳定性，根据Nordmann滴定法的原理，设计了一种沼气工程厌氧发酵液总挥发酸（VFA）质量浓度和碳酸氢盐（TIC）质量浓度自动滴定装置。本装置以LabVIEW为平台，可精确测定厌氧发酵液的VFA质量浓度和TIC质量浓度，并能够实现pH计自动标定、自动滴定与补液、生成实时滴定曲线、数据处理与存储等功能。利用该装置对人工配制的混合模拟样品溶液和实际沼气工程的猪粪厌氧发酵液进行滴定试验，结果表明：测定混合模拟样品溶液和实际厌氧发酵液VFA质量浓度和TIC质量浓度的相对标准偏差均在5%以内，结果重复性好，准确度和精密度均比手动滴定法高，可有效避免手动滴定人为误差，提高工作效率，降低劳动强度；装置在连续运行15h条件下测定结果稳定，运行性能良好，该装置在沼气工程监测和预警方面具有推广价值。

摘要:通过分析56个不同发酵池种子醋醅乙醇脱氢酶（ADH）的活性与56个对应接种池的不挥发酸和总酸的关系，得出将种子ADH活性控制在600~700U/mL时，被接种池的醋醅品质较高。利用嗅觉可视化技术结合误差反向传播人工神经网络（BP-ANN）模型，快速检测种子ADH活性和预测被接种池不挥发酸及总酸质量分数。结果表明，BP-ANN模型预测ADH、不挥发酸、总酸的相关系数分别为0.7816、0.8447和0.9463。因此，嗅觉可视化技术结合BP-ANN可有效预测醋酸发酵过程中的理化指标。

摘要:基于机器视觉技术设计了鸡胴体表面污染物在线检测及处理系统。通过“工业相机+滤光片+计算机”的方式在线采集鸡胴体表面波长500nm和710nm的特征图像，采用中值滤波、灰度增强进行图像预处理，然后采用Otsu法自动确定阈值并获得二值化图像，再对图像进行腐蚀、膨胀、空洞填充以及异或操作，分割得到鸡胴体表面污染物区域并以此判断鸡胴体表面是否存在污染物，然后对鸡胴体表面的污染物进行喷淋处理。试验结果显示，利用该系统进行鸡胴体表面3种污染物(盲肠粪便、血液、胆汁)检测，检测总体平均正确率为905%，表明该系统可实现鸡胴体表面污染物的在线检测和正确识别。

摘要:为了探索利用介电谱无损检测采后梨内部品质的潜力，采用同轴探头技术测量了采摘于4个果园的310个“砀山酥”梨在采后8周贮藏期间20~4500MHz间201个频率点下的相对介电常数和介质损耗因数；分别以可溶性固形物含量（SSC）、硬度和含水率作为内部品质指标，基于x-y共生距离的样本划分法确定了校正集样本233个和预测集样本77个。采用连续投影选法（SPA）从全介电谱中分别提取出了15个、14个和15个用于预测SSC、硬度和含水率的特征变量；建立了基于全介电谱和SPA提取的特征变量预测SSC、硬度和含水率的最小二乘支持向量机（LSSVM）、极限学习机和BP神经网络模型。结果指出，基于全介电谱的LSSVM模型具有最好的SSC决定性能和良好的预测能力，其校正集和预测集相关系数分别为0.974和0.931，校正集和预测集均方根误差分别为0.592°Brix和0.868°Brix，剩余预测偏差为2.65；基于SPA的LSSVM模型可粗略预测含水率；但是所有模型对硬度的预测能力很差。研究结果表明，介电谱结合LSSVM可用于无损检测梨的SSC和含水率，但尚难用于检测梨的硬度。

摘要:湿式微波杀菌是一项全新的技术。以电磁和传热耦合方程为理论基础，对处于水浴加热的2450MHz微波单模谐振腔，建立三维非稳态有源加热数学模型，采用有限元方法，求解谐振腔的电磁场分布和食品样品的温度场分布，确定角锥喇叭最佳尺寸为283.92mm×136.50mm × 109.20mm、谐振腔高度为75mm。将计算结果及分析用于指导微波杀菌装置的设计，研制出一套两腔湿式微波杀菌装置。该装置试验结果显示模拟食品的温度在2min内从50℃升至142℃，且其热型稳定、温度分布比较均匀。通过工艺试验表明湿式微波杀菌满足巴氏杀菌设计要求，验证了该湿式微波杀菌装置的有效性和合理性。

摘要:针对家庭农场及小规模营销的需要，设计了基于机器视觉的小型农产品分选机。农产品在平胶带上形成多通道阵列式输送，以DSP作为机器视觉单元的核心，采集一帧图像可分析多个通道，并根据农产品的形状、颜色等图像特征进行分选。在水平输送速度为9.2cm/s、农产品输送间隔为16cm、4通道并行输送的条件下，选用核桃、红枣及栗子3种农产品进行了分选机性能测试。试验表明，机器能够可靠工作；核桃、红枣和栗子的分选准确性分别为91.66%、94.79%和97.39%；分选速度达8800个/h。因此采用DSP芯片作为小型分选机的机器视觉核心是可行的，可以为农产品分选机的小型化、低成本提供技术支持。

摘要:宰后成熟是改善肉类品质的重要方法。通过测定pH值确定牦牛肉成熟终点，研究新鲜牦牛肉与宰后成熟牦牛肉的差异蛋白质组学，为改善牦牛肉品质提供理论依据。选取青海大通牦牛，取背最长肌采用超速离心、双向凝胶电泳（2DE）分离蛋白，应用PDQuest 8.0软件分析寻找差异蛋白质斑点，并经高效液相色谱串联离子阱质谱鉴定。结果表明：从背最长肌蛋白质组2DE图谱中筛选出54个差异表达的蛋白质斑点，质谱鉴定出18个差异表达的蛋白质，其中14个蛋白质在成熟肉中表达量下降，1个只在新鲜肉中表达，3个只在成熟肉中表达，筛选出的差异表达蛋白质包括代谢酶、结构蛋白以及应激蛋白，说明青海大通牦牛肉成熟过程中代谢酶、结构蛋白及应激蛋白发挥了重要作用。实验结果对进一步阐明牦牛肉的成熟机制具有重要参考意义。

摘要:回顾了国内外森林调查装备与技术的发展历程，概括了目前森林调查装备的使用情况及相关技术。森林资源调查装备及技术发展趋势已由3S主导的森林调查技术及各种便携式装备逐渐向精准化、智能化及精细化方向发展，通过“天-空-地”空间一体化装备与技术相互协同作用，提高森林调查的精度、准确度以及森林调查的工作效率，减少大量人力、物力的耗费，并研发出林业信息化平台。林业信息化平台是以互联网、GIS技术为依托，通过软、〖JP2〗硬件产品的有机结合构建而成，其功能包括：导线测量、坐标放样内业处理，面积、体积、单木材积、每公顷断面积、每公顷株数、林分蓄积量、生物量的计算，以及相应的统计图、统计表的输出，林业制图等，同时实现林业一、二、三类调查统计表、基本图、林相图、森林分布图和专题图等成果的综合表达。林业信息化平台的建设，促进了林业资源调查的一体化、智能化、集成化。建立“天-空-地”空间一体化森林调查体系是现有森林调查装备与技术的继承和发展。

摘要:胸径测量是评价立地质量和林木生长状况的重要依据之一。利用普通数码相机对待测样地进行上下方向的任意摄影，并在林地中测量任意一段物体长度以便在解算中反推摄影基线，恢复摄影区域的真实空间比例关系，实现在图像上测量样地样木胸径和树心坐标的位置。该研究以摄影测量的理论为基础，以同名光线和摄影基线共面为条件，针对林业摄影测量的局限性，建立以垂直地面方向为主方向的摄影测量方式，实验分析验证测量算法的有效性，以Microsoft Visual Studio为开发平台，编制地面立体摄影测量系统软件，对5组样地25株立木进行测量计算，实验表明，采用普通数码相机测量样木胸径的精度高，25棵样木的平均绝对误差为0.29cm，平均相对误差为1.99%，符合国家森林资源连续清查中关于胸径测量的精度要求，该方法在森林资源调查中具有实际的应用前景。

摘要:以陕西省关中地区冬小麦不同生育期冠层高光谱反射率为数据源，模拟国产高分辨率卫星高分一号（GF-1）的光谱反射率，提取18种对叶绿素敏感的宽波段光谱指数，构建了基于遥感光谱指数的冬小麦叶片叶绿素相对含量(SPAD)遥感监测模型，并利用返青期的GF-1卫星数据对研究区的冬小麦叶片SPAD值进行了估算和验证。结果表明：返青期、孕穗期和全生育期SPAD值均与TGI指数相关性最高，相关系数分别为-0.742、-0.740和-0.483。拔节期和灌浆期SPAD值分别与SIPI指数和GNDVI指数相关性最高，相关系数分别为0.788和0.745。GNDVI、GRVI和TGI植被指数在各个生育期都和冬小麦叶片SPAD含量在0.01水平下呈显著相关。基于此3类植被指数构建的冬小麦叶片SPAD值回归模型精度较高，其中基于随机森林回归算法的估算模型效果最优，各类模型均在冬小麦拔节期的预测效果最佳。GF-1号卫星数据结合SPAD-RFR模型对研究区冬小麦叶片SPAD的估算结果最为理想，可用于大面积空间尺度的冬小麦叶片SPAD值遥感监测。

摘要:以关中平原为研究区域，以冬小麦为研究对象，基于2007—2008年TM遥感数据反演的和CERES-Wheat模型模拟的生物量和叶面积指数，将由离散积分思想计算的日均分摊系数和由冬小麦各生育阶段生长特点划分的分段蒸腾系数引入土壤水分平衡方程，建立土壤水分供给量反演模型。利用该模型进行研究区域2007—2008年冬小麦全生育期的蒸散量和土壤水分供给量的单点和区域尺度的定量反演。选取拥有多时相遥感数据的2000—2001年进行模型验证，结果表明，在充分获取降水、灌溉信息和多时相遥感数据的条件下，土壤水分供给量的反演结果准确度较高。区域尺度的土壤水分供给量呈现出西高东低和北高南低的分布特征，自西北部向东南部逐渐递减，与关中平原冬小麦受水分胁迫程度的区域性变化趋势基本一致，表明应用模型反演冬小麦全生育期的土壤水分供给量是可行的。

摘要:Landsat 8影像具有较高空间分辨率和时间分辨率，长时间序列Landsat 8-NDVI曲线反映农作物的物候历、种植模式和种植结构信息，是精确提取玉米种植面积的理想数据源。基于时序Landsat 8-NDVI影像提取玉米种植面积的方法中，决策树方法快速、高效，可通过多阈值限定进行分类，但由于混合像元问题，如果阈值设置过宽，提取面积偏大；阈值设置过窄，提取面积偏小；混合像元分解通过计算端元组分丰度可以排除异质地类干扰。因此，以时序NDVI为数据源、耦合使用2种算法是精确提取作物种植面积的有效方法。本研究基于时序Landsat 8-NDVI，提取河北省保定市大田玉米的种植面积。首先，分析典型作物区的NDVI曲线特征，并构建决策树从而初步提取早播夏玉米、小麦夏玉米和春玉米的分布范围。然后，根据端元平均NDVI波谱曲线，进行3种玉米混合度分解，进而根据玉米丰度比例精确提取玉米种植面积。精度评价结果表明：利用本方法提取的玉米种植区总分类精度在98%以上，Kappa系数在0.97以上；所提取的玉米种植类型主要是夏玉米，春玉米种植主要集中在涿州市中部，这与实地调查结果一致。上述定量和定性的评价结果表明该方法可用于快速、精确提取玉米种植面积。

摘要:无人机遥感手段以其方便、快捷、成本低、可云下飞行的优势正越来越多地应用于农情信息的获取。为了解决无人机影像的数量多、畸变大、影像拼接过程中产生大量累积误差等问题，对拼接过程中如何减少误差累积进行了研究。首先，根据记录影像匹配过程中心点位置计算大致的匹配区域。然后，进行区域网概略计算，列出误差方程。对不同地形特征区域影像赋予权值，进行分区域加权平差。最后，利用3条航带的无人机影像分别对所提方法和直接拼接法进行了实验对比。实验结果表明：所提方法拼接后错位和鬼影现象减少了12%，拼接效率提高了15%，拼接后获得的面积扩大了8%。

摘要:为在氮胁迫症状出现之前实现黄瓜的营养诊断，用微电极技术测量4个不同氮水平处理黄瓜叶片的膜电位、膜电容及膜电位对光激励的响应。通过对膜电位变化的研究发现氮胁迫处理黄瓜叶片的膜电位与正常氮处理的膜电位的差异不大，表明不适合用膜电位实现黄瓜氮胁迫的早期诊断；对膜电容变化的研究发现黄瓜叶片膜电容对氮的缺乏情况敏感，可在肉眼可见胁迫症状出现2d前实现严重和中等氮缺乏的营养诊断；对光激励的膜电位响应的研究发现黄瓜叶片光激励的膜电位响应对氮过量情况敏感，至少可在胁迫症状出现7d前实现氮过量的营养诊断；表明用微电极技术对黄瓜氮胁迫进行早期诊断是可行的。

摘要:为了向农民提供蔬菜病害知识，基于语音识别技术设计了一种蔬菜病害视频标注与分割方法，可将科研机构录制的蔬菜病害视频分割成适合手机播放的小视频段落。在前期设计的视频镜头切分方法基础上，进一步设计出基于语音识别技术的视频语义标注及视频镜头聚类方法，即首先采用成熟的语音识别技术，将视频镜头的语音讲解识别为文本形式；进而基于本体对识别文本进行相应的语义处理，从中提取出能起到指示作用的关键语义实体，并将其恰当的组织形式作为视频镜头的语义标注；最终根据用户提供的关键词并结合视频镜头的语义标注,对视频镜头进行聚类和重组，从而实现对于蔬菜病害视频的最终分割。所设计的视频镜头语义标注方法对2个测试视频的查全率分别达到96.08%、94.93%，查准率分别达到94.31%、95.98%，F-1测度也分别达到0.93和0.92；视频镜头聚类方法使得2个视频的分割查全率分别达到94.9%、98.7%，查准率分别达到92.1%、90.2%，查全率平均大于95%，查准率大于90%。证明所设计的蔬菜病害视频标注与分割方法具有理论和实用价值。

摘要:为了将水体叶绿素a光学传感器光通路微弱的荧光信号转换为能够满足模数转换器件输入要求的稳定电信号，在前期光通路部分设计的基础上，设计了水体叶绿素a光学智能传感器的信号调理电路部分。该电路包括激发光源驱动模块、光电I/V转换与放大模块、滤波模块、检波模块4部分：对于激发光源驱动模块，采用偏置匹配度高、偏置偏移极小、压差更低的集成驱动芯片，同时驱动多组LED，比传统的限流电阻方案更加稳定、高效，驱动电流也更加一致；设计的光电I/V转换与放大模块，经过I/V转换电路和同相比例放大电路进行了两级放大，相比传统滤波放大电路具有放大交流、抑制直流的特点；在滤波模块，采用单片集成有源滤波器，无需外接电容，与传统的高阶低通滤波器相比，不仅受杂散电容的影响小，而且可以有效减小电路体积；在检波模块，使用了一款具有增量累计转换方式的集成转换器芯片，较之传统的峰值检波电路具有更宽的输出幅度、轨对轨输出、更快的转换速度和更高的转换精度（高达99.75%），而且具有输出直流稳定、温度漂移更小等特点。

摘要:以开花初期不同品种牡丹叶片为研究对象，分析叶片花青素含量与反射光谱之间的相关关系，分别建立基于单波长、不同植被指数、相关系数大于0.52的可见光波段的叶片花青素含量预测模型。研究结果表明，牡丹叶片反射光谱与花青素含量的最大相关系数位于544nm；以544nm波长反射率及花青素反射指数（ARI）、调整花青素反射指数（MARI）为自变量建立的预测模型可以用于牡丹叶片花青素含量预测；以偏最小二乘回归（PLSR）构建的牡丹叶片花青素含量预测模型的建模和验模R2分别为0.873和0.811，RMSE为0.068μmol/g，RPD为2.352，是预测牡丹叶片花青素含量的最优模型。

摘要:野外数据采集具有灵活性强、采集内容多样、准确度高等优势，已成为补充完善农业数据的主要手段之一。作物种植环境数据采集工作存在指标多并随调查区域、作物类型与作物生育期不同而发生变化等特点，采用传统方式设计调查界面与录入模式难以满足数据采集的普适性需求。为此，在分析作物种植环境数据采集工作实际需求的基础上设计并实现了作物种植环境数据采集系统（CPEDCS）原型。一方面，系统针对作物种植环境指标的不确定性特征提出基于结构表的用户可定制种植环境数据录入模式，支持用户自定义录入界面；另一方面，系统集成移动GIS为野外采集工作提供空间信息支持，并可以动态适应空间数据类型、数量、范围的变化。研究的数据组织模型在陕西省杨凌区小麦种植环境野外调查的实际应用中，表现出良好的实用性与稳定性，一定程度上提高了采集工作效率，减少了数据录入出错率并能为调查人员提供空间信息辅助功能。

摘要:为提升某V型柴油机的高海拔性能，通过可调两级增压系统的匹配计算，确定了高低压级涡轮和压气机的特性。基于变海拔稳态工况性能目标，进行了柴油机全工况最佳阀门开度和最佳增压压力的标定计算。建立了柴油机的瞬态响应仿真模型，计算分析了海拔高度对增压压力瞬态响应特性的影响规律。根据最佳增压压力MAP图设计了开环和闭环控制策略，在不同海拔高度下研究其改善增压压力瞬态响应特性的能力。结果表明：与开环控制策略相比，闭环控制策略能更好地改善柴油机变海拔的瞬态响应性能。通过采用增压压力的闭环控制策略，平原工况的增压系统响应时间由2.82s减少到2.41s，海拔3000m时由3.20s减少到2.32s，响应时间减少了27.5%;海拔4500m时由3.41s减少到2.25s，在很大程度上减弱了海拔高度对发动机瞬态响应特性的影响。

摘要:通过系统分析柴油机螺旋气道几何结构以及气道敏感区域对气道流通性能的影响关系，确定了构建螺旋气道的关键结构参数。提出了一种以气缸盖结构为约束条件，涡流比为设计目标，再进行流量系数优化的螺旋气道数字化设计方法，建立了螺旋气道参数化数学模型，开发了一款柴油机螺旋气道数字化建模软件。针对一款自主开发的卧式两缸柴油机螺旋气道的设计要求，采用螺旋气道数字化建模软件建立了螺旋气道数字化三维模型，进行了模型光顺性分析和流通性能分析。分析结果表明，螺旋气道数字化设计方法具有一定的可行性和通用性，只需提供气缸盖结构、流通性能（涡流比和流量系数）的设计要求，通过该数字化设计方法和建模软件就能设计出满足要求的螺旋气道。

摘要:缸内再循环废气（EGR）分布是发动机缸内EGR分层燃烧研究的重点与难点，由时序进气策略通过控制进气组分的充气时段来组织缸内EGR分层分布具有重要意义。以高压共轨重型柴油机为研究对象，采用CFD（Computation fluid dynamics）方法建立全参数数值仿真平台，研究不同时序进气组分经过进气及压缩过程后在缸内的分布特征及其对柴油机缸内燃烧及排放的影响。研究中以CO2代替EGR。研究结果表明，时序进气早期进气组分在气缸底部及燃烧室壁面附近分布较浓，后期进气则在气缸中心顶部分布较浓；时序进气能够获得显著的轴向分层分布；与均匀进气相比，缸内压力和温度偏低，燃烧滞后约0.7°CA，但放热率峰值偏高，NOx排放量降低51.2%， 碳烟排放量降低13.4%。

摘要:针对冗余度双臂机器人协调操作的避障规划问题，提出了一种基于自运动特性的避障算法。引入用于描述协调操作任务的绝对位姿变量和相对位姿变量，构造出对应于协调操作任务的雅可比矩阵，在此基础上，得到了用于避障的冗余度双臂机器人运动学逆解，使得冗余度双臂机器人能够同时完成两个机械臂的避障任务和末端的协调操作任务。最后，通过对一个冗余度双臂机器人的仿真试验，对算法的正确性进行了验证。结果表明，机器人与障碍物的最近距离大于0.015m，并且机器人可以准确地完成末端的协调操作任务，关节运动连续、平稳。

摘要:介电型电活性聚合物（DEAP）作为一种新型智能材料，与风力、水力相结合，可作为一种新的能量收集方法。研究DEAP能量收集的可行性，讨论了DEAP的发电机理和工作过程。根据换能器工作状态的形变过程，利用弹性大变形理论建立了DEAP换能器的数学模型，通过对模型的求解计算出换能器推程、回程的力-位移曲线。据此，得出DEAP换能单元工作过程输入的机械能、发电量和相应能量转换效率。提出了一种多换能器集成使用以提高系统发电效率的方法。理论分析和试验数据表明：初始电压和拉伸位移是影响发电量、能量转换效率的关键因素。随着多换能单元的应用，系统的总效率可提高到28%以上。同时，外界输入扭矩的数值波动越来越小。

摘要:基于压电原理，在考虑黏着、微凸体间相互作用、基底弹塑性变形及微悬臂梁弹性恢复等基础上，运用ABAQUS动态模拟分析了压电薄膜驱动下微悬臂梁末端与基底粗糙面间的接触。结果表明：每次压电驱动接触过程中均存在数次明显的接触-分离情形，梁与基底在无电压作用后2~4μs内仍出现黏合，分离期间粗糙表面发生小部分的弹塑性变形，其中最大残余应力值处于接触区域边缘；随着压电驱动次数的增加，基底发生塑性变形区域不断向两边扩展，表面间黏合作用增强，影响系统接触的可靠性。

摘要:半球缺群相比于单一的半球缺具有更好的正、反向流体阻力不等特性，为分析其流阻变化对泵送性能的影响，对泵腔内半球缺群的行数、列数及行列间距的变化进行了研究。推导出半球缺群的正、反向阻力系数作用规律，流阻试验及泵流量试验验证了该规律分析计算流阻及泵流量的可行性；在有限行、列间距范围内，计算及试验流阻差及泵流量均随半球缺群行数、列数的增加而增加；在驱动电压及频率为120V、6Hz时，半球缺群3×4、4×3、4×4行列分别获得45.5mL/min、46.2mL/min、47.75mL/min泵流量；理论与试验流量的最大偏差为23.23%。研究表明，半球缺群的流阻作用规律可以用来分析及预测泵流量；增加行数及列数并适当控制行、列间距均能提高泵流量，且增加行数比增加列数能获得更好的输出效果。