摘要:针对机器人摘取及移送过程中导致的果穗振动与果粒脱落问题，提出了一种面向穗轴激励输入的果穗振动仿真模型。以葡萄为研究对象，在果穗“梗-果”结构特性基础上，提出了“挠性杆-铰链-刚性杆-质量球”复合果穗模型，并由试验确定了模型中各级梗间铰链弹性系数与阻尼系数、果粒尺寸与质量的正态分布规律，获得了主穗轴的抗弯特性。进而利用激光3D扫描重构得到梗系统，根据试验结果分别进行刚性、挠性杆件定义和果粒与梗间铰链的添加，构建得到果穗振动仿真模型。通过仿真精度验证试验发现，在激励作用的加速、匀速和减速阶段，经正态分布统计仿真与实测中果穗的各果粒摆角均值与标准差相差均在2%和6.6%以内，表明不同阶段其精度均良好。最终利用该模型分析了不同激励方式及不同采摘阶段对果穗振动的影响。果穗振动仿真模型的建立，为实现各类果穗的机器人“减振低脱”采摘提供了有力的分析工具。

摘要:为建立具有真实彩色信息的果树三维点云形态结构模型，用Kinect相机获取不同视角下果树的原始三维点云，针对传统最近点迭代算法对待配准点云的空间位置要求苛刻的问题，提出了改进的点云配准算法。首先通过归一化对齐径向特征算法搜寻点云关键点，并使用快速点特征直方图描述子计算关键点处的特征向量。然后根据求得的特征向量估计2片点云关键点之间的空间映射关系，再基于随机抽样一致性算法提纯映射关系并完成点云的初始配准。最后利用最近点迭代算法完成点云的精确配准。实验结果表明，通过在最近点迭代算法前增加点云初始配准算法，有效地提高了点云配准的准确性和稳定性，能够对任意初始位置的2片点云进行准确匹配，平均配准误差为0.7cm。

摘要:根据移栽蔬菜田间锄草作业工况和要求，基于视觉伺服控制技术，设计了电驱锄草机器人系统。该系统以中小功率拖拉机为配套动力，由伺服电动机驱动月牙形锄草刀护苗锄草和对行，减少了能耗与污染物排放，提高了系统伺服特性。机器视觉系统实时采集田间图像并处理，对作物进行识别与定位。控制器结合视觉系统获取的刀苗距、锄草机器人前进速度、锄刀相位角度及机器人横向偏差信息，利用智能伺服驱动器精确控制锄草刀避苗和对行。试验表明，在前进速度不高于1.5km/h、作物株距不小于 0.35m工况下，伤苗率小于10%，田间杂草锄净率约为90%。

摘要:土壤和秸秆在耕作后的位移变化是保护性耕作和秸秆还田重要组成部分。为分析和比较耕作后两者的位移变化，针对正、反转旋耕2种作业方式以及180、230、280r/min 3种转速设置重复性试验。试验中按刀辊轴向布置标记铝块和横、纵向秸秆，运用示踪法（以点代面）思想，即根据标记的铝块和秸秆前后坐标变化值来代替机具在幅宽范围内土壤和纵、横向秸秆的位移变化。将得到的标记点位置进行标定，并在二维CAD中绘制出标记点在二维地表的形态，该形态与旋耕刀在刀轴上排列相似。2种耕作方式的地表形态和位移对比分析表明：正转旋耕的秸秆埋覆率要高于反旋，反转旋耕破碎率要优于正旋；土壤在耕作后分布较均匀，横、纵向秸秆在正反旋作业后均出现聚集现象，正旋作业更为明显；土壤以及地表秸秆位移反旋作业大于正旋作业，但随着机具转速增加，反旋作业位移呈递减，正旋作业位移呈递增。基于以上因素考虑，可以根据实际作业需要来改变耕作方式、转速以及刀具在刀辊上螺旋线形状来满足不同农艺要求。

摘要:Panax notoginseng is one of rare medicinal herbs in China, and it is mainly grown in Yunnan Province. Market demand of Panax notoginseng is very large, and hence, until December 2014, the planting area of Panax notoginseng has reached 40000hm2. However, there is no precision seeding device suitable for Panax notoginseng. Seedfilling performance is the key factor that influences the properties of metering device. In order to improve the seedfilling performance of pneumatic cylinder seedmetering device, Yunnan Wenshan notoginseng seeds were adopted as sowing objects, the method of coupling DEM-CFD was used as research technique, meanwhile, variance yields of average normal stress and height of supplying seeds were considered as the optimizing targets. Through single factor experiment, the blowing wind pressure, vibration frequency and vibration angle were numerically simulated. It can be found that the experimental phenomenon and effect were in consistent with the simulation ones. Results showed that the blowing wind pressure can break the original steady state, thus reduce seeds transient normal stress which lower seeds internal friction; vibration frequency increases variance yields of average normal stress of seeds, hence disturbance of seeds was enhanced; and adequate vertical oscillation can effectively improve height of supplying seeds. Reducing internal friction, enhancing disturbance, improving height of supplying seeds can effectively improve the seed filling performance. To find the best parameter combination, this paper used three factors and five levels orthogonal experimental method to test the metering performance, afterwards, the results of the test were optimized and verified. Results showed that at the vibration frequency of 85Hz, blowing wind pressure of 3kPa, vertical oscillation of 45°, experimental index is the best. Test indicators, including eligible index, missing index, multiple index can reach up to 93.02, 1.42 and 5.56, respectively.

摘要:针对现有气力式玉米排种器播种可靠性差和机械式玉米排种器存在对高速作业适应性差、对种子外形要求严格等问题，设计了一种结构简单、排种效果好的伸缩指夹式精量排种器，研究了该排种器主要结构参数对排种性能的影响规律；通过正交试验确定了影响其排种性能的主次因素为夹持力、指夹器开启行程和排种器转速，在较优参数组合为夹持力0.87N、指夹器开启行程16mm、排种器转速45r/min时其株距合格率S为95.4%、漏播率M为1.9%、重播率D为2.7%，满足国家标准要求。

摘要:为满足水稻田间精量成行成穴机械直播要求，设计了一种螺旋槽式水稻田间精量穴直播排种器。应用Matlab软件对排种过程中螺旋槽内水稻芽种的运动轨迹进行了研究。采用二次回归正交旋转组合设计，以排种轮工作转速、螺旋槽长度、螺旋槽升角为试验因素，穴径合格率、穴粒数合格率和漏播率为指标，利用JPS-12型排种器检测试验台对排种性能进行试验，并运用Design-Expert 6.010软件对试验数据进行分析，得到因素与指标之间的数学模型。试验结果表明：当螺旋槽升角为71.0°、螺旋槽长度为10.8mm、排种轮工作转速为23.2r/min时，穴径合格率、穴粒数合格率和漏播率分别为91.06%、94.64%和3.64%，排种性能满足水稻田间播种的农艺要求。

摘要:针对一种创新设计的椭圆齿轮-不完全非圆齿轮行星系旋转式水稻钵苗移栽机构，运用动态静力学分析方法和动力学方程组序列求解法，建立机构的动力学模型，利用基于VB软件的动力学分析软件，计算得到机构各运动构件受力及运动副约束反力的变化曲线。搭建机构动力学试验台，开展机构空载动力学试验，测试得到机构在130、160、190r/min 3种不同工作转速下的动力学特性，通过分析得出：移栽臂工作产生的振动是支座X向振动的主要因素，是支座Y向振动的非主要因素。同时验证了机构动力学模型的正确性，为机构的动力学性能优化提供了可靠模型和试验基础。

摘要:喷杆-吊杆组合式喷雾机被广泛应用于棉花催熟脱叶剂的喷施，由于棉花采用密植栽培模式，棉花冠层中下部脱叶剂喷施覆盖率低，脱叶效果差，严重影响了机采棉品质。为提高棉花中下部的喷洒覆盖率，减小喷雾机行驶阻力，提出吊杆分禾器参数优化方案，采用Box-Behnken设计制定试验方案，以分禾器前倾角、安装高度、作业速度等参数作为试验因素，通过田间试验获取雾滴覆盖率、分禾阻力等响应数据，使用椭球基神经网络（Ellipsoidal basis function neural network，EBFNN）逼近响应和试验因素之间的关系，建立精度可靠的近似模型，基于该模型对试验因素分析、优化。并得到最佳试验参数组合：分禾器离地高度210mm、分禾器前倾角12°、喷雾机作业速度4km/h。在此条件下进行田间试验，棉花冠层平均雾滴覆盖率为22.49%，与模型预测值相比误差为10.89%；分禾阻力试验均方根为70.9N，与模型预测值相比误差为7.78%。

摘要:分离室作为蔬菜种子风力筛选机的重要组成部分，其风机频率和风门开度对种子筛选分离的质量有着重要的影响。利用Fluent软件的RNG k-ε湍流模型和DPM离散相模型，仿真了物料在分离室中的运动过程。用多项式拟合法分析了仿真结果，获得工作参数（风机频率和风门开度）与清选性能（清洁率和损失率）的关系。在此基础上，对清洁率和损失率进行运算，得到清选效率，该指标全面综合地反映了不同工况下清选效果的优劣。由清选效率的三维图及其等值线图能够便捷地分析分离室的最优工作参数。通过以上方法，得到上海青种子、菠菜种子和小白菜种子最优工作参数。分别是风机频率35Hz、风门开度75%；风机频率42Hz、风门开度80%；风机频率36Hz、风门开度80%，对应的清选效率分别是88%、84%和88%。设计实机验证试验，比较了不同工况下清选性能的仿真结果与试验结果，二者吻合度较高，证明了分离室气固两相流模型的可靠性。

摘要:针对目前茶园中无专用施肥或撒肥装备，传统的大田撒肥装置无法适应茶树较窄行距的问题，根据茶树行距和肥料特性，设计了叶片位置倾角可调的偏置式撒肥离心盘。基于撒肥过程的受力和运动分析，以肥料颗粒为对象，建立其在离心盘上运动的动力学模型。基于Design-Expert的正交试验设计和中心组合曲面响应设计，首先进行撒肥过程的离散元仿真，建立颗粒分布变异系数与施肥机行走速度、离心盘叶片个数、叶片偏置角度等因素之间的关系模型并解析；然后进行撒肥工作参数的优化。结果表明，各因素对分布变异系数影响的主次顺序为：叶片个数、偏置角度、行走速度；叶片个数与偏置角度的交互作用对分布变异系数的影响较为明显, 叶片个数与偏置角度的交互作用对分布变异系数的影响较弱；经回归分析和优化可知，当叶片个数为5、偏置角度为13.44°、行走速度为0.6m/s时，分布变异系数达到最小值6.12%；验证试验的实测值与模型理论值的平均相对误差为11.18%。因此，基于离散元的撒肥过程仿真可用于离心式撒肥装置工作参数的优化，并可获得较好的茶园撒肥均匀性。

摘要:为了提高膜上移栽机的钵苗栽植直立度并减少破膜程度，提出了一种曲柄滑槽式栽植机构，阐述了移栽工作原理及结构组成，并建立了机构的运动数学模型。基于该模型采用Matlab软件编写了栽植机构的仿真分析与优化程序，分析了主要参数对机构运动轨迹特性的影响规律；以钵苗栽植直立度较高且破膜程度较低为优化指标（即鸭嘴栽植点出、入土轨迹尽量垂直垄面，且出、入垄面点和栽植点间距尽量小），利用程序优选出了一组最优的机构参数组合：在移栽机组作业速度v=500mm/s时，L1=150mm、L3=120mm、L4=310mm、L=680mm、θ1=10°、θ3=15°、θ=20°；在此组合下栽植器鸭嘴端的绝对运动轨迹在出入垄面时呈显著“γ”型轮廓，利于钵苗直立与穴口较小撕膜。提出了一种破膜程度检测方法，以烟草钵苗为对象进行了整机田间试验，结果表明：钵苗栽植直立度较高，优良率超过93%，较现有七杆式栽植机构提高10个百分点；栽植器鸭嘴的破膜程度有效减小，最低可降至8%。

摘要:通过试验研究和虚拟仿真分析发现，现有的小型甘蔗收获机喂入系统齿轮箱设计存在缺陷，易导致喂入系统的甘蔗堵塞。通过分析,对喂入系统结构进行了改进设计，将齿轮箱换成梯形齿型喂入辊，同时两个切割器的刀轴由一对反向同步旋转的液压同步马达驱动；通过SolidWorks软件建立喂入系统的三维模型，再通过ADAMS软件进行仿真分析,结果表明:改进后的喂入系统不仅扩大了切割传动机构的物流通道，而且将齿轮箱对甘蔗产生的被动的滑动摩擦阻力转化为改进后喂入辊对甘蔗产生的主动作用的滚动摩擦驱动力；改进后的喂入辊使甘蔗在螺旋提升输送装置上的滞留时间较原来缩短了35.9%，对甘蔗的最大径向作用力比齿轮箱降低了86%，甘蔗更易进入物流通道，其输送性能得到明显改善，解决了喂入系统易于堵塞的问题，对试验部分切割器马达压力测量结果起到了反证作用；仿真试验也表明适当提高喂入辊转速有利于降低甘蔗收获机的堵塞率，为喂入系统结构参数和位置参数的改进设计提供了参考依据。

摘要:为了解决小型联合收获机清选装置谷糠分离不彻底和损失率较高的问题，利用高速摄影装置研究了吸杂风机转速、扬谷器风机转速和通气孔直径对清选性能的影响机理，以小麦籽粒、颖糠、茎秆混合物料为对象，利用研制的旋风分离系统试验台，选取气孔排布方式、通气孔直径、吸杂风机转速和扬谷器风机转速为试验因素，清洁率和损失率为试验指标，进行了单因素和多因素清选性能试验。单因素试验结果表明，气孔排布方式为螺旋形时，清选效果较好，随着吸杂风机转速、扬谷器风机转速和通气孔直径的增加，清洁率先上升后降低，损失率则逐渐增加，最大损失率不超过2%；正交试验表明：吸杂风机转速为1900r/min、扬谷器风机转速为1100r/min、通气孔直径为8mm时，清洁率平均值大于93%，损失率平均值低于1.5%，损失率比优化前降低了25%。

摘要:马铃薯收获前的杀秧作业对提高马铃薯品质及收获效率有显著的促进作用，现有机型存在打碎长度合格率差、带薯率高、土壤在护罩上粘着严重等问题，为此，设计一种新型马铃薯杀秧机。对其关键部件进行结构设计，并分析了甩刀排列方式对杀秧性能的影响。以机具作业速度、甩刀刀辊转速、垄上刀距垄台高度为试验因素，以打碎长度合格率、留茬高度、带薯率为试验指标进行田间试验。结果表明：护罩开长孔结构减少了土壤的粘着；机器作业速度为4.5~6.0km/h、甩刀刀辊转速为1500~1600r/min、垄上刀距垄台高度为50~52mm时，试验指标打碎长度合格率为94.7%~95.5%、留茬高度为56.0~59.9mm、带薯率为0.15%~0.23%，杀秧机杀秧效果较好，满足马铃薯杀秧机作业质量要求且机具作业稳定。

摘要:采用贝塞尔理论推导出了非圆齿轮节曲线方程，进而设计了一种贝塞尔节曲线齿轮行星轮系扎穴机构。以扎穴机构为研究对象建立了动力学模型，利用Visual Basic 6.0软件编写动力学软件，得到单位工作周期内各齿轮轴心及啮合点处受力随行星架转角变化的规律。搭建动力学土槽试验台，在工作转速40、60、80r/min，土槽移动速度0.8m/s及土壤硬度0.4~1.0MPa工况下，测定扎穴机构及支撑底座的动力学特性。试验结果表明，随行星架转速增加扎穴机构振动增强；单位工作周期内支撑底座所受反力的变化规律以旋转角180°为中心对称分布。测试结果与理论分析一致，验证了理论模型的正确和试验方法的可行，该研究为施肥机高速作业时的动平衡控制提供了理论依据，为进一步设计高速化轻型化的液态施肥机奠定了基础。

摘要:根据微灌毛管水力解析模型，通过分析微灌双向布置和单向顺坡布置形式对流量偏差率及毛管进口工作水〖JP3〗头的影响，得出均匀坡微灌毛管双向布置的适用条件为最佳支管位置参数大于0.13，当最佳支管位置参数不大于0.13时，微灌毛管宜单向顺坡布置。给出了考虑适宜布置形式的均匀坡微灌毛管设计步骤。通过2个设计实例表明：利用最佳支管位置参数标准可有效选取适宜的毛管布置形式，设计步骤简便可行，可直接应用于微灌工程实践中。

摘要:植被是影响坡面水力侵蚀过程的重要因素，深入理解草本植物坡面不同降雨和径流特性对土壤分离的作用是研究土壤侵蚀动力学的基础。为此基于坡面土壤分离试验，通过定量测定2种草本植物草冠、根系对降雨和径流的影响，研究了不同侵蚀力作用下的土壤分离特征。结果表明，草本植物对坡面径流和泥沙具有重要的调控作用，相同覆盖度下狗尾草坡面的径流含沙量低于青蒿坡面（P<0.05）。对比草本植物结构对坡面土壤分离的影响，植物根系对坡面的减沙贡献率均高于其冠层（P<0.05），其中，青蒿草冠对于坡面降雨的阻滞作用高于狗尾草草冠（P<0.05），而狗尾草根系的减沙效益高于青蒿根系（P<0.05），这主要与草本植物叶面积指数（LAI）及根系形态分布有关，不同植物的根长密度与土壤分离率呈指数函数关系。坡面土壤分离过程受到侵蚀阻力的影响，在草本植物覆盖坡面，随着植物覆盖度的增加，颗粒阻力和波阻力均呈增大趋势。降雨侵蚀力和径流剪切力是坡面土壤分离的主要侵蚀动力，不同试验条件下草本植物对降雨和径流侵蚀力的降低值为189.21~698.92J·mm/(m.2·min)和6.27~20.38kg/(m·s2)，减弱系数分别为22.75%~84.04%和19.68%~63.97%。

摘要:通过野外径流场模拟降雨试验，研究玉米秸秆覆盖对砂土和壤土产流产沙过程的影响，探索不同土壤质地下水土保持的临界秸秆覆盖条件。处理分为2种土壤质地类型和5个水平的秸秆覆盖度：0、10%、20%、30%和40%。结果表明：壤土抗侵蚀能力优于砂土，但透水性弱于砂土；不同土壤质地条件下秸秆覆盖效益存在差异，相同的秸秆覆盖时，砂土条件下的土壤侵蚀防治效果优于壤土；2种土壤质地条件秸秆覆盖度30%时可显著提高土壤入渗总量（25.7%~33.9%），减少产沙总量（22.2%~46.4%），对水土流失具有良好的防治效果。考虑到过大的秸秆覆盖度（大于80%）会造成播种机堵塞，在华北保护性耕作研究实践中，建议砂土和壤土质地下的农田地表保持1600~3000kg/hm2（30%~60%）的玉米秸秆覆盖，以达到较好的水土保持效果和播种质量。

摘要:为探讨保水剂施用方式对侧柏根际微生态环境的作用效果，以侧柏裸根苗为试材，通过盆栽试验研究了不施肥和保水剂(CK)、单施尿素(U)、单施保水剂(S)、保水剂-尿素混施(SUM)和保水剂-尿素凝胶(SUG)等处理对侧柏根际土壤酶活性、微生物多样性及生长的影响。结果表明：同U处理相比，SUG处理明显增加了根系分泌物中氨基酸总量、有机酸总量和总糖含量；SUG处理显著提高了根际土壤过氧化氢酶、脲酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性，其中脲酶活性分别较CK、U、S、SUM处理提高29.53%、14.88%、27.81%、7.82%；同时SUG处理亦提高根际土壤微生物平均吸光度(AWCD)、丰富度指数和均匀度指数，并降低了优势度指数，其中丰富度指数分别比CK、U、S、SUM处理提高28.78%、30.22%、26.91%、8.39%。此外，SUG处理还显著促进了侧柏地径和株高的生长，并明显高于其他处理。与SUG处理相比，S、SUM处理对侧柏根际土壤酶活性和微生物多样性的影响作用较小，说明保水剂-尿素凝胶方式较单施保水剂和保水剂-尿素混施方式可显著增强侧柏的干旱适应能力。由此可知，保水剂-尿素凝胶方式有利于改善侧柏根际土壤微生态环境，增强抵御干旱胁迫的能力，并促进生长。

摘要:通过大田试验，研究夏玉米-冬小麦轮作条件下砾石覆盖量对土壤水分动态、作物耗水特征、产量及水分利用效率的影响。结果表明，砾石覆盖量的增加提高了土壤对降水的保蓄能力，且主要体现在0~40cm土层，100~200cm土壤贮水量变化不明显。在夏玉米-冬小麦各生育期，砾石覆盖措施提高土壤贮水量主要体现在作物苗期和拔节期，其中，S8（砾石覆盖量8kg/m2）处理提高土壤贮水量效果最好，较无覆盖处理（CK）分别增加12。77%和6。63%。作物耗水系数随着砾石覆盖量的增加而减小。砾石覆盖夏玉米、冬小麦WUE和PUE分别较CK处理最大提高了33.05%、26.65%和12.68%、20.00%，差异显著。此外，作物经济产量和生物产量得到显著提高，夏玉米生长季，各处理其经济产量和生物产量分别较CK处理提高了4.45%~26.66%和5.81%~25.78%，冬小麦生长季，其经济产量和生物产量分别较CK处理提高了2.06%~15.34%和2.32%~26.49%。

摘要:对生物油分级冷凝的最新成果进行了总结和分析。在分级冷凝装置方面，阐述了通过多种复合式分级冷凝系统在线分离收集生物油的研究现状与进展；从生物油分级产物的理化性质角度分析了生物油高品质利用、提取高价值化工原料的可能性；同时指出了生物油分级冷凝研究中仍存在的问题及未来的研究趋势。

摘要:采用包膜造粒的方法，分别以乙醇和木醋液溶解木质素作为粘结剂制备生物质炭包膜尿素肥料，并通过扫描电镜、傅里叶红外光谱和差热分析对其性能进行表征。发现木质素没有发生化学变化，但是木醋液溶剂使木质素团状结构更好地展开，差热分析结果显示木质素木醋液粘结剂玻璃化温度阶梯状态消失，能在较宽温度范围保持黏流态，黏度比乙醇处理后高300%。对2种粘结剂制备的生物质炭包膜尿素肥料的成粒性能进行比较，发现以木质素木醋液粘结剂制备的生物质炭包膜尿素肥料具有269.4%的包膜率和94.83%的成粒率，粒径分布均匀且合格粒径比重高达80%；所有粒径的力学性能均满足要求，缓释性能也更优异。木质素溶于木醋液粘结性能比溶于乙醇性能好，更适用于生物质炭包膜尿素肥料的制备。

摘要:种子发芽指数是衡量好氧堆肥植物毒性和腐熟度的重要参数。以沼渣和猪粪为主要原料，麦秸和蘑菇渣为辅料，利用自行研制的智能型好氧堆肥反应器系统开展了联合好氧堆肥试验，基于获取的种子发芽指数和基本理化指标数据进行了相关性和回归建模分析研究。试验结果表明：种子发芽指数与挥发性固体、总碳、总氮、半纤维素和木质素干基相对含量以及碳氮比均具有显著的相关性（R≥0.83，Sig.为0.000）。所构建的一元和二元线性预测模型均具良好的拟合度（R≥0.81，Sig.为0.000），其中，以总碳和总氮为二元变量的种子发芽指数快速预测模型（R=0.92，SEP为7.58）具有最好的预测能力。该研究为种子发芽指数的快速预测分析提供了方法学支撑。

摘要:为了提高沼气发酵效率和沼气产量，以不同磷钾矿粉为沼气发酵的功能催化剂，探讨其对牛粪厌氧发酵的影响。试验设8个处理，分别为空白处理（CK），添加2.5%（T1）、5.0%（T2）、7.5%（T3）、10.0%（T4）云南微晶化磷矿粉，5.0%（T5）河南微晶化磷矿粉，5.0%（T6）云南普通磷矿粉和5.0%（T7）河南微晶化钾矿粉。试验结果表明：微晶化磷矿粉量的增加，显著地提高了沼气累积产气量。添加75%处理的微晶化磷矿粉发酵启动最快，产气率最高，CH4体积分数达62.5%，VS去除率为61.99%，COD值为4871.4mg/L，VFA质量浓度为469.9mg/L。当微晶化磷矿粉添加量高达10.0%时，VS沼气累积产气量下降到317.63mL/g。添加7.5%微晶化磷矿粉是改善牛粪厌氧消化的最适添加量。

摘要:选取象草和杂交狼尾草等5种能源草为发酵原料，采用中温批式厌氧消化工艺，研究能源草发酵前后理化特性变化和发酵产气性能，并对累积产气动力学分析。研究结果表明：不同能源草的发酵产气性能与原料特性之间有较大的关系，其产气率与木质素成负线性相关。杂交狼尾草由于刈割时生长时间较长，使得木质素质量分数（24.88%）较高，其产气性能较差，实际产甲烷率仅为理论产甲烷率的26.95%，而华南象草刈割时木质素质量分数（15.82%）较低，其产气性能较好，VS累积产气率为379.58mL/g，VS产甲烷率为228.55mL/g，生物燃气中甲烷体积分数为60.21%。对累积产气曲线拟合，发现采用修正Gompertz方程能较好模拟能源草发酵累积产气率的变化过程。该研究可对能源草的能源化开发利用提供参考。

摘要:采用云芝变色栓菌（Trametes versicolor）、色精木霉菌（Trichoderma chromospermum）、深绿木霉菌（Trichoderma atroviride）和云芝变色栓菌分别与色精木霉菌、深绿木霉菌的混合菌对干黄玉米秸秆进行真菌预处理。结果显示，真菌预处理不灭菌秸秆30d后，木质纤维素的降解率几乎可以忽略，在不灭菌的环境中，接入的真菌对秸秆本身附着的微生物群落不能形成竞争优势，造成较低的木质素降解率。而云芝变色栓菌、色精木霉菌、深绿木霉菌以及云芝变色栓菌分别与色精木霉菌、深绿木霉菌的混合菌对灭菌秸秆预处理30d后，木质素的降解率分别为34.0%、38.1%、38.1%、39.1%及 40.3%。为降低秸秆的灭菌成本，将真菌预处理30d后的灭菌秸秆作为真菌固态载体与不灭菌秸秆按照1∶9、1∶4及 1∶1的干质量比混合培养30d，结果显示，采用云芝变色栓菌分别与色精木霉菌和深绿木霉菌的混合菌固态载体预处理不灭菌秸秆，木质素降解率可达到30%~40%。因而，真菌固态载体可以较好地适应非灭菌环境并对秸秆中的木质素进行有效降解，是一种有效降低过程成本的预处理手段。

摘要:基于生物质固化成型领域活塞冲压式成型机能耗低、生产率低和模辊式成型机生产率高、能耗高的特点，提出一种新型对辊式成型方式，并设计和制造了样机。该成型机压辊圆周上均布了一系列柱塞，运行过程中压辊柱塞与环模模孔相互啮合，避免了成型孔之外的物料受到压辊的挤压与摩擦。为测试该成型机的性能，进行了正交试验研究，结果表明，该成型机的较优成型参数为：含水率15%，成型模具长径比5.25，主轴转速47.25r/min。以木屑为原料，在较优成型参数的条件下进行了成型机性能指标的测试，结果表明，该成型机生产的成型颗粒直径为10mm，成型颗粒密度为1.15g/cm3，机械耐久性为96.28%，生产率为75kg/h，能耗为56kW·h/t，成型率为95%，工作噪声为79dB，各项指标均达到设计要求，实现了连续稳定生产。

摘要:利用低温显微镜系统对葡萄进行了冷冻-复温实验，研究了葡萄细胞在冷冻-复温过程的结晶变化。通过分析冷冻-复温过程的葡萄细胞显微图像、细胞体积、内压、渗透率的变化,发现：葡萄细胞的结冰温度随冷冻速率的增加而降低；葡萄细胞的体积变化总趋势是随温度的降低而减小，但由于细胞内自由水体积的变化，在-5~0℃细胞体积会有所增大。在14℃/min、50℃/min冷冻速率下细胞体积分别减小了54.5%，26.3%。冷冻速率越大，细胞体积变化越小；冷冻过程中葡萄细胞的渗透系数随温度的降低而降低，随冷冻速率的降低而降低。在葡萄细胞的冷冻-复温过程中，提高复温温度能有效减少细胞的破损。

摘要:为掌握冷库带包装荔枝预冷果实温度变化的一般规律，建立了基于气调保鲜试验平台的荔枝果实预冷二维数值模型。结合荔枝果实及包装物理特性，对预冷过程中荔枝果实温度变化进行了数值分析，获得了厢体和包装内流场分布情况。研究结果表明，提高通风风速可以减少预冷时间，但会增大包装内荔枝果实间的温度差异性；当风速达到6m/s以上，预冷时间减少放缓，果实温度变异系数趋于稳定，约为0.25；降低隔板空气出口温度可以有效促进荔枝果实降温，但会增加包装内荔枝果实间的温度差异性。经试验验证，模拟结果与试验结果吻合良好，平均误差率为1.91%，均方根误差为2.34%。

摘要:为探明微波稳定麦胚的机制，以小麦胚芽为研究对象，研究了不同测量频率、含水率、脂肪含量及添加不同无机盐条件下麦胚粉体的介电特性（介电常数ε′和介电损耗因数ε″）。实验结果表明，在2个常用微波频率下，小麦胚芽ε′在频率为915MHz时略大于2450MHz时，但ε″在2450MHz时明显大于915MHz时；小麦胚芽介电特性随含水率的增加而增大，当其含水率从4%增至16%时，其ε′和ε″分别从2.61和0.02升高至4.32和0.8；不同脂肪含量的小麦胚芽的介电特性相差较小，尤其是ε″；对比添加5种无机盐后小麦胚芽介电特性发现，NaCl对其ε′和ε″有明显增加作用，尤其是当NaCl的质量分数为1%时，效果最明显。

摘要:动物个体信息和行为的智能感知与分析是精准畜牧业的核心。牛、猪、羊等大型动物因与人类关系密切、经济价值高受到国内外学者的广泛关注。为了促进中国精准畜牧业的发展，分别从国外和国内视角,详细总结、分析了精准畜牧业中动物信息感知与行为检测的研究现状、尚待研究的问题。包括个体识别、生长状况评估及体况评价各种方法的优势和不足，呼吸频率与异常检测、肢蹄运动评分与跛行检测等异常和疾病检测，发情检测、产前检测及高危动作识别等动物生理周期关键时间段的行为感知方法等。结合精准畜牧的发展趋势和应用需求，在分析的基础上指出，动物信息智能感知与行为检测未来将向无接触、高精度、高自动化程度方向发展，结合动物病理学的早期肢蹄病灶自动化检测方法、不依赖评分结果的具有普遍性的状态参数、接触式传感器对动物的应激作用、动物高级行为的识别理论与方法、动物身体区域精细识别研究、检测设备/系统的有效性验证及效益研究与评估等将成为未来研究的方向。

摘要:伴随物联网采集数据流的增加和对复杂事件匹配的准确性、可靠性要求的提高，不确定性复杂事件处理的研究得到广泛的关注。精准农业中存在大量的RFID及传感器监测数据，但是监测硬件和无线通信技术不能保证100%的可信数据，因此需要一个能应用在精准农业中处理不确定事件的流处理引擎。本文在现有流处理引擎SASE基础上，加入概率流理论和数据世系管理理论，提出一种新型的复杂事件处理引擎PUCEP，可以计算输出复杂事件的概率，同时提高不确定性复杂事件的匹配效率，从而减少计算资源消耗和反应时间，提高整个系统的实时性。实验使用温室传感器采集数据，结果表明所提方法对处理概率事件流的复杂事件是有效的。

摘要:要构建有效稳定的生猪养殖物联网系统，无线传感器网络的覆盖率和连通性是网络节点部署中需要考虑的2个关键问题。采用粒子群算法结合虚拟力算法提高网络覆盖率，通过增加节点的方式提高网络连通性。以生猪养殖场物联网系统中节点部署为应用实例，以猪舍墙壁作为主要障碍物进行部署优化，仿真结果显示虚拟力导向的粒子群算法可提高网络覆盖率15%，而提升连通性只需增加10个节点，网络性能得到了明显改善。

摘要:杂交水稻种子在成熟过程中不可避免地会产生稻壳的裂颖，出现裂颖后会影响种子发芽性能和秧苗品质。为识别裂颖水稻种子并将裂颖水稻种子分选出来，利用自行研制的裂颖水稻种子声学检测装置，对不同下落高度、声音传感器与倾斜碰撞玻璃板之间不同距离的正常杂交水稻种子和裂颖杂交水稻种子声学特性进行测试。试验结果表明，正常杂交水稻种子撞击玻璃板后其产生的电压幅值普遍高于裂颖杂交水稻种子，杂交水稻种子最佳下落高度H=150mm，声音传感器与倾斜碰撞板间的最佳距离h为10mm或20mm。对两优108杂交水稻种子的综合识别率达到94%，新两优6380杂交水稻种子的综合识别率达到88%，两优6326杂交水稻种子的综合识别率达到92%。在最优工作条件下正常杂交水稻种子和裂颖杂交水稻种子平均识别率分别达到92%、90.67%。本研究表明能够利用杂交水稻种子碰撞声学特性将裂颖种子与正常种子有效分离出来。

摘要:为提高黄瓜霜霉病叶部病害机器自动识别的准确性和鲁棒性，提出了一种基于视觉显著性图的黄瓜叶部霜霉病识别方法。首先将图像从RGB色彩空间变换到HSV色彩空间中进行色彩修正，再变换回RGB空间利用R、G、B分量的线性组合生成视觉显著性图，最后通过对生成的视觉显著性图进行阈值分割以识别病害区域。利用从北京市北部郊区日光温室采集到的50幅具有典型霜霉病特征的黄瓜叶片原始图像进行实验，结果表明，该方法能较为准确地从叶部彩色图像中识别出霜霉病病斑区域，平均误分率为6.98%，优于K-means法(11.38%)和OTSU法(15.98%)；平均运行时间0.6614s，少于K-means法的1.4249s；运行时间的均方根误差为0.0515s，鲁棒性优于K-means硬聚类算法。

摘要:为定量辨识植物叶态的萎蔫程度，定义了基于离散时域傅里叶变换的萎蔫指数，搭建了一套植物叶态采集系统，以黄瓜和绿皮西葫芦幼苗为试验样品，采用植株根部快速失水与汲水的方法，控制植株叶片处于不同程度的萎蔫状况，使用TOF摄像机获取叶态3D图像信息，对图像进行去噪、阈值分割、点积运算等处理，得到目标叶片的三维点云数据，运用离散时域傅里叶变换计算其萎蔫指数。通过对黄瓜单片叶和绿皮西葫芦多片叶在植物失水、叶片萎蔫阶段和植物吸水、叶片恢复阶段的萎蔫指数定量对比分析，以及对叶片萎蔫指数在整个植物水分胁迫过程的单因素方差分析，显著性分别为0.8904、0.2922、0.9036，均大于0.05，验证了基于TOF摄像机的叶态萎蔫定量辨识方法的可行性与准确性。

摘要:为了深入分析京津冀地区耕地破碎化和人工干扰程度，以空间网格为基本单元，采用核密度函数法对耕地进行密度计算，继而采用自然断点法进行密度分区，采用景观格局指数法，对耕地的空间分布特征、破碎化程度进行定量分析，最后采用耕地破碎度指数和人工干扰指数对比分析提出耕地整治的方向。结果表明：耕地核密度变化范围为0~95.08点/km2，85%以上的耕地集中分布在区域中部和东南部的中密度区到高密度区，耕地面积随着密度降低而减少；耕地斑块密度指数、斑块边界密度指数、面积加权分维数和耕地斑块聚集度在不同密度区的变化情况均反映出破碎化程度随着耕地密度减小而增大；耕地破碎度指数和人工干扰度指数均随着耕地密度降低而升高，人工干扰是该区域耕地破碎化程度加剧的主要因素。采用核密度估计法能合理地反映耕地聚集程度和破碎化程度，可为京津冀地区协同发展、耕地整治和土地利用优化布局提供理论支撑。

摘要:针对奶牛养殖场背景复杂和环境多变导致现有的目标检测算法无法满足鲁棒性和实时性需求的问题，基于递归背景建模思想，在混合高斯模型中引入惩罚因子，提出了一种动态背景建模方法，采用局部更新策略，以降低模型复杂度和解决前景消融问题；提出基于色度偏差和亮度偏差的二分类算法，避免目标物阴影区域的影响。对不同天气及环境变化剧烈情况下获取的奶牛视频样本进行实验。结果表明，与混合高斯模型相比，平均模型复杂度降低了50.85%，前景误检率和背景误检率分别降低了19.50和13.37个百分点，单帧运行时间降低了29.25%，检测准确率更高、实时性更好，且解决了前景消融问题，能满足在复杂背景和环境条件下实时提取奶牛目标的要求。

摘要:为降低基于叶片电特性的番茄营养状况实时监测系统中叶片含水率对营养监测准确性的影响，提高营养水平监测模型的精度，提出一种基于叶片阻抗和电容的含水率实时测量方法，利用自制的针状电极设计了一种基于叶片阻抗和电容的4电极含水率监测系统。以不同含水率的番茄叶片为对象，在1×10-6~1MHz的频率范围内研究了番茄叶片含水率对阻抗的影响规律，提取了叶片含水率的敏感频段，并建立了基于阻抗和电容的各生育期的叶片含水率预测模型，各模型的相关系数均大于0.973，均方根误差均小于5.06%。结果表明：番茄叶片含水率为50.5%~94.4%时，利用频率为3.98kHz时叶片阻抗和电容的对数函数可对番茄叶片含水率进行监测。

摘要:哺乳期是母猪繁育仔猪的关键时期，哺乳母猪特有的发声是其生理、情绪健康及其对仔猪看护的母性能力的最直接表达。哺乳期间母猪所发声音种类众多，增加了快速定位及准确识别特定声音类型的复杂度，以小梅山母猪的哺乳声、饮水声、采食声及无食咀嚼声等常见声音为研究对象，以功率比作为特征向量，对频域进行更精细的能量计算，提出基于偏度的子带聚类法合并特征不显著的子带，减少特征向量数量，构建支持向量机（SVM）的声音分类识别器，统计各类声音的发声时长；进一步以单个哺乳周期为对象，建立成功哺乳的声音模式。试验结果表明，哺乳声、无食咀嚼声、采食声和饮水声的最大功率比分别位于[0Hz,1000Hz]、[1000Hz,1500Hz]、[1500Hz,2500Hz]和[2500Hz,8000Hz\]子带内，以4个子带的功率比为特征的声音判别模型的识别率分别为100%、100%、95.17%、96.61%，与等间隔子带划分及主成分分析法比较，减少了特征向量的数量，且显著提高了识别算法的精度，进一步应用在母猪分娩舍内，实现了对哺乳母猪的母性能力及其健康状况的无应激、实时监测。

摘要:叶面积指数(LAI)是陆地表层生态系统最重要的植被结构参数之一。近年来，利用LAI-2200观测草地叶面积指数的研究逐渐增多，但是其精度验证研究却很少。本文利用LAI-2200获取19个草地样地的有效植被面积指数(PAIe)，并利用草地孔隙率模型模拟LAI-2200测量值，然后与收获法得到的植被面积指数(PAI)进行比较，进而评估LAI-2200的测量精度，并分析草地聚集度系数(CI)的变化规律。结果表明LAI-2200观测天顶角较小的4圈数据计算的PAIe比5圈数据计算的PAIe的精度更高；PAIe与PAI相关性极显著(R2=0.951)；当PAI小于3时，PAIe略小于PAI；随着PAI继续增大，PAIe低估逐渐严重。这种低估现象主要原因是叶片的聚集效应，当PAI小于3时，CI均值为0.97；当PAI为3~6时，CI均值为0.88；当PAI大于6时，CI均值为0.71，因此LAI-2200用于浓密草地测量时需要用CI进行订正。

摘要:免疫磁珠分离技术在生物检测中的应用日益广泛，能提供高强度大梯度磁场环境的纳米磁珠分离器是免疫磁珠分离技术中的关键技术之一。设计了一种新颖的环形六孔纳米磁珠分离器，通过瓦状钕铁硼磁块的优化布局和斜壁坡莫合金导磁片设计，实现了在同一台纳米磁珠分离器上形成6个强磁场高梯度分离区域（分离孔），分离器最高磁场强度达1.44T，最高磁场梯度达96.3T/m（体积865.5cm3, 质量4.8kg），同一分离器内6个分离孔内磁场分布相同，孔间平均相对偏差在2.0%~3.3%之间。对磁分离孔磁场分布的测试和仿真结果表明：磁珠分离器体积、导磁片材料和导磁片形状等因素对磁珠分离器磁场强度和梯度有不同程度的影响，采用大体积磁块的磁珠分离器比采用小体积磁块的磁珠分离器、采用坡莫合金作为导磁片比采用软铁材料作为导磁片、采用斜壁形状的导磁片比采用直壁形状的导磁片均能实现较大的磁场强度和梯度。该纳米磁珠分离器已成功应用于大肠杆菌和禽流感病毒的免疫磁分离试验研究，并可以根据不同应用需求，组合相关要素以获得理想的免疫磁珠分离器。

摘要:一定规模的粮田对保障都市区粮食供应、营造城市景观等具有重大意义。以北京市平谷区为例，依据永久基本农田保护要求，首先提取允许建设区内的基本农田作为粮田优先划入区；其次，以耕地图斑为评价单元，从粮食生产能力、生态安全能力和区位条件3方面构建评价模型，对优先划入区外的耕地图斑进行定量评价；结合定量评价结果，最终确定平谷区粮田空间布局。结果表明：平谷区优先划入区的粮田面积为1427.26hm2，占区域耕地总面积的11.62%，主要分布在平谷县城与各镇中心周边；基于综合评价分值将优先划入区外的耕地划分为适宜划入区、储备划入区和不宜划入区3种类型，其中，适宜划入区主要分布在平谷县城东侧的地势平坦区域，并与优先划入区构成平谷区粮田的首选区域；储备划入区作为粮田储备可选区域，主要分布在县城的西部和南部乡镇；而不宜划入区空间分布零散，主要分布在地势较高、地形坡度较大的县城北部地区。由此形成的“生产-生态-区位”三位一体的都市区粮田布局方法可为北京生态涵养发展区的粮田布局提供科学依据。

摘要:耕地质量等别成果在我国耕地保护中发挥了重要作用，因此对耕地质量等别成果质量检验方法的研究具有重要的现实意义。建立了以耕地面积修正反距离权重矩阵的改进模型，并分别提取了改进模型和反距离模型的疑似异常值单元，得到了县域内所有耕地单元的自然等指数的标准差，选取大于增量空间自相关最大莫兰指数所对应的阈值距离为缓冲区半径，按照研究确定的县域耕地自然等指数疑似异常值判定与选取的标准，对疑似异常值单元与其缓冲区范围内耕地单元的自然等指数进行比较和判断，排除非确定异常值，得到确定异常值，并对最终结果进行了检验。以内蒙古自治区宁城县为例，分析得到自然等指数的标准差为78，缓冲区距离为600m，结果表明，判定与选取异常值的标准能准确提取确定异常值单元，排除大部分非确定异常值，且检验表明，提取确定异常值的精度较高；在相同阈值距离下，改进模型比反距离权重模型在提取确定异常值单元方面存在一定优势，说明面积和距离都是影响耕地质量相关性的重要指标。该方法可以为县域耕地质量等别成果数据检验提供参考，也为空间自相关分析在相关领域中的应用提供一种新思路。

摘要:以北京市为例，采用STIRPAT模型和地理加权回归模型分析了区域生态系统服务价值的驱动因素及空间差异。结果显示，人口数量、人均GDP、绿化率、第三产业比重、万元GDP能耗和城市化率都是影响北京市生态系统服务价值的重要驱动因素，其中绿化率是正向影响，其他5个指标对生态系统服务价值有负面影响，其中第三产业比重和城市化率的负面影响最大。加入空间距离和局域空间联系因素，对分区的生态系统服务价值驱动因素进行分析发现，北京市不同区的驱动因素的影响程度不同，各个驱动因素中，城市功能扩展区和城市发展新区的影响要高于生态涵养发展区。通过对驱动因素的定量测算及分区空间异质性分析，提出了北京市不同区域的提高生态系统服务价值的相关措施。

摘要:荷电喷雾燃烧技术对于促进微小尺度条件下液体燃料稳定与充分燃烧具有重要意义。基于喷嘴内径为0.9mm的新型结构小尺度荷电喷雾燃烧器，开展了单电场及组合电场作用下乙醇燃料的荷电喷雾实验，测量了稳定“锥-射流”雾化模式下雾化区的雾化角。实验结果发现在相同乙醇流量下，采用组合电场燃烧器时的雾化角大于采用单电场时的雾化角，表明环形电极的引入可提高乙醇的雾化效果。荷电喷雾空间电场是由高压组合电极和空间电荷共同作用产生的，电极参数和空间电荷对空间电场分布均有重要影响。根据均匀带电细圆环电势和场强公式，将有限长薄圆柱面视为均匀带电细圆环的集合，利用叠加定理和椭圆积分的方法，计算出组合电极诱导电场在雾化区的场强分布。空间电荷作用产生的电场由喷嘴形成的雾锥区形状和带电量决定。计算结果表明，环形电极在雾化区产生的场强是轴对称的极不均匀的场强。当喷嘴电压处于一定值时，增大极距和环形电极的电压，组合电极的诱导电场强度大小有明显增强的作用，场强角度有明显变化。空间电荷产生的场强也是轴对称的极不均匀的电场强度，与电极诱导电场相比其作用不容忽视，尤其靠近金属网附近，空间电荷产生的电场起主导作用。组合电极条件下的荷电喷雾空间电场强度比喷嘴单电极作用下的荷电喷雾空间场强有明显的增强。选择1mm的极距和环形电极的电压有利于荷电喷雾系统形成稳定的“锥-射流”雾化模式。

摘要:为了实现车辆悬架的减振控制及振动能量回收，提出并设计了一种基于电动静液压作动器（EHA）的车辆半主动馈能悬架结构。建立了2自由度半主动悬架力学模型以及EHA作动器的数学模型；设计了EHA作动器，进行了电机特性试验和EHA作动器的馈能试验；设计了EHA半主动悬架最优控制和能量管理控制策略，利用AMESim与Matlab/Simulink软件对EHA半主动悬架动态性能和能量回馈进行了仿真；设计了EHA半主动悬架试验测试系统，开展了EHA半主动悬架控制台架试验。仿真与试验结果表明，提出的EHA作动器馈能效果较好，馈能效率平均为50%左右；与被动悬架相比，在正弦激励和随机路面谱输入下EHA半主动悬架的簧载质量加速度下降20%左右，减振效果明显。

摘要:电控单体泵导通高低压油路时，锥阀区域流场十分复杂，对泄压断油特性影响比较大，为了研究电控单体泵喷油系统回油过程中锥阀下游区域瞬态流场的变化特性，利用高速摄像方法，对锥阀下游流场进行了可视化试验，提取空化泡群的边界轮廓并计算其亮度，对其空化周期时间和亮度变化进行了分析，并结合Fluent软件对瞬态流场变化进行了仿真计算。结果表明：随着凸轮转速的增加，锥阀下游区域流场发生空化现象的平均空化周期时间近似呈线性减小，平均亮度逐渐增大；随着锥阀阀芯的往复运动，锥阀下游区域出现多个涡流区域，并不断变化；在怠速工况（500r/min），平均空化周期时间和波动标准偏差最大，分别为4.5ms和0.15。

摘要:针对当前手绘系统中数位笔压感信息应用的局限性，提出了基于压感信息的三维手绘笔触表达与深度转换方式。该方式以多线段和圆的疏密度修正方式表现压力笔触，定义了压力作用程度算式，用任意点法向压力估算简化方法判定平面上和空间曲线的笔触影响区域。通过端点锁住和抛物线压力转换方法优化压力曲线单调性，实现了压力笔触到深度坐标及影响半径的转换，并将结果应用到汽车三维手绘系统（压力版）中。实验测试效果表明数位笔压力信息能有效转换为三维手绘曲线的深度信息，计算时间短，可靠性高，可视化效果明显。

摘要:陀螺用于感知稳定平台相对于惯性空间的角速率，进而得到稳定平台在惯性空间的姿态，通过反馈稳定平台伺服控制机构相应的控制量来实现对稳定平台的稳定控制。通过分析陀螺随机误差对稳定平台精度影响，提出了一种新的陀螺随机漂移处理方法。首先针对机动跟踪领域的Singer模型中人为设定机动频率α的不合理性，对机动频率α进行在线估计，提出基于Modified Singer(MS)模型直接对陀螺输出进行建模的方法；在此基础上建立基于交互式多模型(IMM)的改进卡尔曼滤波算法(MS-IMMIKF)对陀螺输出随机误差进行处理，并对交互式多模型的改进卡尔曼滤波（IKF）进行理论分析和推导；通过数值仿真分析和稳定平台中某型号陀螺试验验证和仿真计算得出，静态滤波后均方根误差达到0.0227°/s，证明了该方法对陀螺漂移处理的有效性与可行性；最后通过稳定平台动静态稳定试验表明，MS-IMMIKF滤波算法对提高稳定平台精度有效且实用。

摘要:为了提供一个准确的电液比例变量泵动态元件模型，应用在设计系统中以提高系统的精确性，首先对某型号电液比例变量泵进行机械结构参数测绘，确立电液比例变量泵的基本结构参数，然后根据泵、阀性能参数，利用AMESim软件平台建立了比例流量伺服阀和变量泵的仿真模型。通过对压力、流量、比例阀开口量等多种参数的组合控制，对电液比例变量泵动态特性进行仿真测试和试验验证，得到了相吻合的动态响应曲线，验证了模型的准确性，并直观反映出流量、压力双控下，比例流量伺服阀阀芯、斜盘摆角及其系统压力各种变化的动态响应情况。进一步对电液比例变量泵仿真模型中比例流量伺服阀响应速度、阀口开度增益、控制活塞直径等参数对斜盘动态特性影响进行了研究，结果表明比例流量伺服阀响应越高、阀口开度增益越大、控制活塞直径越小，斜盘动态响应越快，但阀口开度增益过大，会导致斜盘响应超调增加，影响斜盘的动态特性。

摘要:针对传统比例积分微分（PID）控制方法运用于直流Buck变换器时, 在干扰较大的情况下，很难取得满意的控制效果问题，利用二阶滑模控制技术，提出了一种无抖振的滑模控制方法，以改善大扰动条件下Buck变换器的鲁棒性。将占空比变量的导数看作虚拟控制器，设计非连续的二阶滑模控制器；实际控制器则为非连续控制器的积分，从而避免了控制器的抖振。在此基础上，采用PWM定频控制方式将该算法运用在Buck电路上。通过和PID控制算法进行仿真和实验对比，验证了该滑模控制器的可靠性与优越性。结果表明：系统启动时间缩短了近50%；当突变负载和输入电压改变时，系统输出电压变化幅度明显减小。

摘要:为了使轴向柱塞液压马达仿真模型接近于物理样机，采用机械、液压耦合模型并综合考虑柱塞和缸体、柱塞和斜盘等摩擦副的摩擦力和液体的粘性阻尼以及减小压力脉动的三角阻尼槽等因素，建立了轴向柱塞液压马达仿真模型。液压马达高压油推动柱塞位移、机械能推动柱塞排油，实现液压能和机械能相互转换，主要包括压力源(恒流源或恒压源)、负载(外部阻力矩，转动惯量)、柱塞缸体组件、柱塞往复和旋转运动转换组件、配流窗口等。仿真结果与有关文献中液压马达实验数据进行对比，马达转速、加速时间、最大输出流量的仿真值与实验值误差均小于5%，验证了仿真模型能够保证较好的计算精度。仿真结果表明，由于卸荷槽和腰型槽过渡区域有通流面积突变现象，容易产生局部压力脉冲现象，且转速越高压力波动越大，通过优化卸荷槽结构型式和参数可以减小脉动冲击；液压马达工作特性受负载的影响，负载的总转动惯量大时加速时间长而稳定转速波动区间窄，相应产生的脉动也趋于减小。

摘要:设计了一种滚轮式双向压扭联轴器，以球型滚轮代替滚动轴承，既简化了压扭联轴器的加工，也减小了摩擦阻力；可实现比例电磁铁直线运动和阀芯旋转运动的转换，同时放大阀芯旋转扭矩，并将其与双向比例电磁铁和2D方向阀共轴联接，组成一种压力高、流量大、结构简单的位置反馈型2D电液比例方向阀。进而建立了该阀的数学模型，应用Matlab软件对阀的特性进行了仿真分析。实验结果表明：滚轮型压扭联轴器具有良好的输入输出特性，颤振补偿下空载滞环可达1.0%；系统压力为21MPa时，包括电磁铁滞环在内，该阀流量滞环小于5%，且线性度和重复特性良好；对应-3dB、-90°的频宽约为12Hz；阀的阶跃响应上升时间约为0.45s，无超调量。

摘要:叶轮是离心压缩机的核心功能部件，极易出现损坏。受损叶轮再制造技术国内面临的主要问题是缺少设计数据。为此，提出一种基于受损叶轮结构特征建立再制造目标模型的方法。设计了离心压缩机受损叶轮的再制造流程；对受损叶轮原始三维点云进行滤波和精简；针对叶轮叶片的损伤区域和未损伤区域，分别提取并拟合叶片截面的边界曲线；重建叶轮叶片的再制造目标模型，通过布尔运算得到叶片损伤部位的三维模型。以离心压缩机受损叶轮为例，进行了再制造实验，再制造后的叶轮误差精度在±0.5mm范围内，满足工作要求并已投入使用，证明了本方法的可行性。