摘要:为了实现番茄采摘机器人在非结构化环境下对目标番茄的准确识别，提出了一种基于非颜色编码的番茄识别算法。通过Haar-like特征及其编码的方法，结合AdaBoost深度学习算法可以获得用于识别成熟番茄的分类器；并研究了Haar-like特征类型和AdaBoost学习训练次数对分类器性能的影响。所得强分类器对测试集中的番茄进行在线识别试验。试验结果表明，测试集中93.3%的成熟番茄能够被正确识别；同时该分类器还对光照变化、果实粘连以及枝叶遮挡等干扰具有较强的自适应性和鲁棒性，满足采摘机器人对目标识别的技术要求。

摘要:基于试验设计方法实现了番茄采摘机器人夜间照明系统设计。提出了一种基于前景与背景类间方差和类内方差比值F的图像可分割性评价指标作为确定最佳试验方案即最佳照明系统的评价指标；考虑了光源种类、光源布局及图像采集距离3个试验因子；采用正交试验表L18(6×36)安排试验。试验结果表明：光源种类和光源布局是影响番茄采摘机器人夜间照明系统的显著因子，图像采集距离为不显著因子；光源种类因子各水平中，荧光灯照射时图像的F最大，为2.159；光源布局因子各水平中，对角布局时图像的F最大，为2.234。因此，所设计的番茄采摘机器人夜间照明系统的最佳组合为：荧光灯、对角布局。将试验结果与基于归一化R-G色差的OTSU自动阈值图像分割算法的分割效果进行了对比，对比结果验证了基于该图像可分割性评价指标F的夜间照明系统设计方法的有效性。

摘要:针对目前乘用式采茶机作业时对采摘面的茶芽不能识别大小、老嫩茶叶一刀切下的弊端，设计了一种基于机器视觉的乘用式采茶机，提出了嫩茶自动识别与采茶机割刀的自动调平调高控制方法。通过对采茶机割台的位置伺服和水平度伺服控制，使得割刀面与茶陇蓬面有一个较好吻合，并能将割台与大地水平面保持一致；为了实现更为精准地切割，在采摘面的茶芽识别时采用2次最大类间差分法。首先获取采摘面的图像，利用B分量的阈值分割出茶叶区域；然后选取G和G-B分量的阈值，从茶叶区域中再分割出嫩茶区域；最后计算采摘面上嫩茶部分所占面积比例，以70%作为视觉伺服的控制基准。试验研究表明，提出的基于机器视觉的乘用式采茶机的嫩茶自动识别与采茶机割刀的自动调平调高控制方法能有效解决目前机采茶叶老嫩一刀切下的弊端，为今后全自动化茶叶采摘奠定了基础。

摘要:为了提高果园喷雾的农药利用率，减少因农药地面流失而造成的环境污染，针对果园传统连续喷雾作业时存在过量喷洒和树间无效喷雾的特点，基于3WGZ-500型风送自走式喷雾机设计了自动对靶喷雾系统。该系统采用超声波传感器测距方式探测果树（传感器量程为0.35~2m，发射角为60°，喷药机两侧分别以15°均布5个）。根据传感器信号，控制与相应位置喷头对应的上、中、下3组管路电磁阀的开合，实现自动对靶喷雾。以5a树龄的苹果园为试验对象，在喷雾压力0.5MPa时，开展不同作业速度（1.3、1.7、4.5、7.2km/h）下果树冠层的有、无对靶喷雾试验，并与传统喷雾机喷药对照，结果表明：作业速度对3WGZ-500型喷雾机有、无对靶喷雾时的农药利用率影响不大，自动对靶喷雾系统开启时的农药利用率为35.8%，比关闭时的27.6%提高了29.7%，较传统喷雾机18.7%的农药利用率提高了91.4%，可大幅减少农药用量；3WGZ-500型喷雾机在不同作业速度的农药地面流失率十分接近，有对靶时地面流失率平均13.3%，相对无对靶时的18.86%降低了42%，说明对靶喷雾系统有效降低了对生态环境的污染。

摘要:机采棉的含杂识别分类检测能够提高棉花加工设备效率，减少棉花纤维损伤，并为棉花收获设备的改进提供指导。提出了一种基于颜色和形状特征的机采棉杂质识别分类方法，对大杂质和小杂质检测采取不同的图像处理方法。颜色特征主要采用基于彩色梯度图像的分水岭变换与改进模糊C均值聚类方法融合的方法；形状特征主要采用机采棉杂质的面积、周长、离心率和矩形度特征。通过对100幅机采棉图像试验表明，该方法对各类杂质的平均识别正确率为89%。

摘要:利用机器视觉技术进行采后荔枝的品质检测与分级有重要意义。首先结合摄像机与荧光光谱仪进行了荔枝图像的光谱分析，荧光作为激发光进行荔枝果皮的发射光谱特性分析，确定了不同荧光照射荔枝果实表皮的视觉检测方法的可行性；然后设计了具有不同颜色光照转换控制功能的机器视觉系统，选定了红色、蓝色和绿色荧光灯，对正常和微损伤两种品质状态的荔枝果实荧光图像进行灰度直方图统计分析，确定了利用蓝色荧光作为照射光源以及HSV颜色空间的V分量进行微损伤荔枝果实图像识别的方法，利用探索性分析法对荔枝果实视觉检测试验结果进行统计与分析，确定了正常与微损伤荔枝果实图像分割的灰度图阈值范围，结合优化的圆拟合算法，实现了荔枝果实视觉智能分级系统的设计。试验结果表明：该研究方法对正常荔枝和表皮微损伤荔枝的识别正确率为92%，为荔枝产后智能化检测分级提供了技术支持。

摘要:集成软硬件系统搭建了一套农用车辆自主导航系统并进行了试验研究。硬件系统包括传感器、执行器和CAN-Bus通信网络；软件系统基于Windows操作系统、Visual Studio 2005开发环境，采用多线程编程技术开发。依据运动学规律建立了车辆运动模型，依据转向机构闭环响应曲线辨识了转向系统闭环模型，综合2个模型确立了航向与横向控制系统开环传递函数，基于PID理论设计了航向与横向控制器。试验结果表明：软硬件系统运行稳定；初始航向偏差在-86°与84°时，调节时间均在2s以内，稳定后航向跟踪的精度均在1°以内；初始横向偏差在0.7m和1.2m时，横向偏差的最大值分别为10.4cm与9.2cm，横向偏差平均值分别为6.4cm与3.5cm，横向偏差标准差分别为2.6cm与1.7cm，横向控制器能够使系统平滑稳定地跟踪期望路径，跟踪精度在厘米级。

摘要:针对AGV多分支路径与工位点标识的可靠识别以及导引路径的精确跟踪问题，提出了一种基于双视野窗口的鲁棒特征识别与精确路径跟踪方法。采用整幅视野范围作为模式识别窗口，在该窗口采用基于核主成分分析（KPCA）和BP神经网络的识别方法，将路径特征通过核函数映射到高维空间进行PCA降维，再利用BP神经网络识别降维后的样本矩阵。同时提出一种导引扫描窗口设置方法，该窗口范围取决于摄像机竖直视角以及摄像机安装倾斜角，在导引扫描窗口内将导引路径简化为直线模型并用最小二乘法拟合，针对拟合直线计算导引所需的路径偏差。实验结果表明，KPCA-BP方法显著提高了路径特征识别的实时性和鲁棒性，6类路径特征的平均特征识别正确率为99.5%；导引扫描窗口有效减小了导引路径直线拟合的计算误差，直线路径跟踪误差小于3mm，曲线路径跟踪误差小于30mm。

摘要:针对精准施肥机营养液的pH值调节过程控制本质非线性、时滞性、时变性、不确定性等特点，建立了描述该过程的数学模型。利用云模型能够处理定性概念和定量描述之间不确定转换的特点，提出了一种基于云模型推理的变论域模糊PI控制(CVFPI)算法。该算法采用正态云模型描述系统误差和误差变化率的语言值，通过X条件隶属云和Y条件隶属云分别实现规则前件和规则后件的推理，利用伸缩因子实时调整输入输出变量论域，由二维云推理机实现控制参数的在线修正。为验证该算法的有效性和优越性，分别对CVFPI、VFPI、PI等3种控制算法进行了仿真测试和田间试验。试验结果表明，提出的CVFPI控制算法能够适应精准施肥pH值调节过程的控制要求，相比于常规PI控制算法和VFPI控制算法，在不同工作点条件下超调量分别减小45.3%、21.2%，均方根误差分别减小54.9%、52.9%，在不同流量条件下超调量分别减小59.0%、48.4%，均方根误差分别减小54.1%、37.9%，具有较好的动态特性和稳态特性。

摘要:为提高用于免耕播种机的气吸式排种器的吸种效果，探寻最佳的排种器工作参数范围，通过离散元法对排种器内种群的离散度、种子间的作用力和种子速度进行仿真分析，得出吸种效果最佳的排种器工作参数范围：搅种轮转速为14.8～18.5r/min，振动频率低于10Hz，振幅低于5mm，容种量为60%～80%。排种试验表明：搅种轮转速低于18.5r/min比高于18.5r/min的吸种率均值提高7.1%。振幅2mm，振动频率低于10Hz比高于10Hz的吸种率均值提高8.9%。吸种率随容种量增大而增高，容种量60%～80%的吸种率均值为97%，比容种量低于60%的吸种率均值提高12个百分点。该结论证明了仿真优化的参数范围是可靠的。在这些参数范围内可使种箱内种子处于松散的吸种状态，种子间的碰撞和拖带作用减小，吸种性能得以提高。

摘要:为探索纸质被动式农药微混合器的主要参数对农药混合效果的影响规律和增强农药混合的机理，选取Y型、Z型和方波型3种结构的纸质被动式农药微混合器，试验研究了每种微混合器不同参数条件对混合性能的影响，选出最优参数，再将最优参数下的3种微混合器的混合性能进行对比。试验结果表明，Y型微混合器的最优参数为：入口速度0.010mL/min、入口角30°，Z型微混合器的最优参数为：入口速度0.010mL/min、峰间距3mm、转角30°，方波型微混合器的最优参数为：入口速度0.010mL/min、波高2mm、波宽5mm；在各自的最优参数条件下，Y型微混合器出口处混合强度为0.6227，Z型微混合器出口处混合强度为0.6902，方波型微混合器出口处混合强度为0.7326，方波型微混合器混合性能最好；纸质被动式农药微混合器通道内部存在纸纤维，可以提供流体流动的动力，也可以加剧分子间的扩散作用，同时也在一定程度上限制了对流作用。

摘要:分析深松土壤的扰动行为是深入研究深松铲-土壤互作用规律的基础。采用离散元方法建立深松工作模型，结合高速摄影技术及室内土槽试验，对比分析了不同位置深松土壤的微观运动及宏观扰动行为。结果表明，土壤的扰动范围随土壤与深松铲之间距离的增大而减小；不同位置土壤的扰动范围由大到小依次为：浅层、中层、深层；在深松范围内，土壤的运动速度随土壤与深松铲之间距离的增大而逐渐减小，等速度土壤颗粒的分布曲线与深松铲的铲柄弧线基本吻合；不同深度土层土壤颗粒在不同方向上的平均运动速度为：在x方向上由大到小依次为浅层、中层、深层，在y方向上由大到小依次为中层、浅层、深层，在z方向上由大到小依次为深层、中层、浅层；离散元仿真能够较准确模拟深松土壤的扰动行为，仿真与试验获取的土壤扰动截面轮廓形状基本吻合，土壤膨松度、土壤扰动系数的仿真值与试验值的相对误差分别为13.21%、17.38%；地表土壤纵向堆积角的仿真值与试验值的相对误差为9.42%。

摘要:综合玉米收获机后桥摇摆轴结构以及前、后桥轮距不等因素，建立了玉米收获机准静态横向稳定性数学模型，并进行了仿真分析和整机侧倾试验，二者结果相对误差仅为2.59%，验证了该模型的正确性，明确了整机横向稳定性的影响因素。然后，利用编码变换，将各影响因素的变化范围转换到\[-1,1\]，实现了不同影响因素对横向稳定性系数λ影响程度的可比性，从而明确了玉米收获机准静态横向稳定性的关键影响因素是：轴距x、整机重心高度h、重心到前桥的距离a以及前轮轮距t1。最后，提出了提高整机横向稳定性的措施。研究结果表明，整机重心h降低100mm，空载前后桥载荷比i提高至4，且采用对称布置的试验样机，横向稳定性可提高19.03%。

摘要:针对2BMFJ系列原茬地免耕覆秸精量播种机作业过程中，清秸装置所引起的振动强度较大、功耗较大、作业速度较慢等问题，在机收后的小麦原茬地条件下，采用四因素三水平正交试验方法，选择每盘刀齿数、刀盘排布方式、作业速度、刀盘转速为影响因素，以机组通过性、振动强度、当量功耗、当量燃油消耗率为评价指标，对影响清秸装置性能的结构与作业参数进行了优化试验研究。结果表明：在每盘刀齿数4、刀盘排布方式3-2-3、作业速度5.4km/h和刀盘转速300r/min时，清秸装置未发生堵塞，振动强度为134.48m/s2，当量功耗为4.58kW,当量燃油消耗率为159.22mL/（kW·h）。较优化前的机具，振动强度降低3174%，当量功耗降低22.11%，作业速度提高20%。

摘要:针对目前穴盘蔬菜自动移栽中钵苗离盘转运至导苗筒过程钵体损伤大、机构轨迹复杂及机电气控制成本高等问题，设计了一种由纵向移盘机构、顶苗机构、横向移盘机构、导苗筒、夹苗机构等组成的纯机械传动式蔬菜移栽穴盘苗自动输送装置。利用功能-动作过程-动作法（F-P-A法）对穴盘苗自动输送过程进行动作分解，确定了符合各环节动作要求的机构形式；运用运动建模、仿真和精度综合分析等方法，并结合农艺与动力学要求，得出横向移盘机构圆柱凸轮最大压力角αmax=29.32°，夹苗机构的苗爪翻转凸轮行程hp=29mm等关键部件参数；基于建立的时序分析模型，利用Visual Studio编写了可视化的蔬菜移栽穴盘苗自动输送装置时序分析程序，通过对各机构动作进行匹配，优选出一组最佳参数：纵移机构初始相位角φz=185°，顶苗机构初始相位角φd=108°，曲柄长度a=78mm，连杆长度b=112mm，偏距e=20mm，苗爪翻转机构初始相位角φf=15°，苗爪开合机构初始相位角φk=135°。以苗龄期45d、3种不同含水率的番茄穴盘苗为试验对象，进行自动输送试验。结果表明：穴盘苗基质含水率和取苗速度对装置取苗成功率均有影响，呈负相关，基质损失率则与取苗速度关系不大；该装置能够实现140株/min的取苗速度（取苗成功率超过95%），当基质含水率为符合育苗规范的32.79%时，取苗成功率98.44%、基质损失率36.67%，满足移栽农艺要求且远超人工移栽效率。

摘要:为了提高制种玉米生产管理的机械化水平，设计了3QXZ-6型制种玉米去雄机，主要由仿形机构、液压传动系统和仿形控制系统等组成。仿形机构采用平行四连杆结构；抽雄滚轮旋转运动由负载敏感液压系统传动实现；仿形机构高度调节由比例控制液压系统驱动升降油缸实现；以一定距离内下光电信号连续无表示玉米植株低，一定距离内上光电信号连续有表示玉米植株高为控制依据，实现玉米植株高度仿形模糊控制。对抽雄滚轮转速同步性能及控制系统响应时间、升降油缸运动速度进行了测试试验，结果表明：发动机转速在2300r/min附近时，滚轮转速最大偏差率极值为4.4%，同步误差率小于3%；响应时间为0.04s；油缸上升速度为0.21m/s，下降速度为0.27m/s，最后确定了控制信号t与抽雄部件垂直位移量间的函数关系。田间试验表明，设计的3QXZ-6型制种玉米去雄机工作稳定，作业效率高，去雄率均值为87.7%，能够满足机械化去雄作业的要求。

摘要:针对杆条输送链式小型马铃薯收获机存在果土分离效果差、明薯率低、破皮率较高等问题，设计了一种拨辊推送式马铃薯收获机。对该收获机推送式输送分离装置的作业机理进行了研究，分析确定了输送分离装置的结构和工作参数。以机组作业速度、拨辊转速、拨辊组提升高度为试验因素，明薯率、破皮率为试验指标进行三因素二次正交旋转组合试验，运用DPS数据处理软件进行回归方程显著性分析，优化得出最佳因素组合为：机组作业速度1.0m/s，拨辊转速60r/min，拨辊组提升高度150mm，明薯率为99.01%，破皮率为1.24%。与普通输送分离装置对比试验结果表明：拨辊推送式马铃薯收获机在提高明薯率方面效果明显，在降低破皮率方面略有改善。

摘要:为减小履带式联合收获机在田间连续转向时对土壤产生的剪切破坏，增加整机在田间转向时的灵活性，提高作业效率，设计了一种差逆转向机构，可以实现差逆转向、切边转向和单边制动转向。在对差逆机构转向特性进行理论分析的基础上，应用RecurDyn软件对其进行了不同工况下的动力学仿真，并将试制的差逆转向机构安装在履带式联合收获机上，在水泥地面及水稻田条件下进行转向性能试验。试验结果表明，在相同转向模式下，即近似相等的转向半径及转向角速度情况下，水稻田差逆转向半轴输出扭矩最大，达到5668.2N·m，远大于水泥地差逆转向的扭矩2268.2N·m，同时在3种转向模式中，差逆转向所要克服的阻力矩最大。在驱动轮输出转速75r/min工况下，水泥地面中，差逆转向为0.610rad/s；水稻田中，差逆转向为0.592rad/s，较单边制动转向分别提高87.7%和88.5%；水稻田地差逆转向的最小转向半径的平均值为0.098m，水泥地最小转向半径的平均值为0.082m，转向占用面积显著减小；切边转向的角速度小且平稳，有助于对方向进行微调。该差逆转向机构使联合收获机的行走转向性能显著提高。

摘要:清选装置性能决定着收获机的作业性能，为了克服纵轴流全喂入风筛式清选装置单风道离心风机气流场不均匀的缺点，对风机、脱粒滚筒产生的混合流场进行三维数值模拟，提出纵轴流全喂入双风道六出风口风机的改进结构，并分析结构改进后振动筛面的气流速度对全流域气流分配的影响。同时，对改进后清选装置进行风机转速、风机入射倾角、鱼鳞筛夹角3因素正交优化，分析了各因素对气流场的影响规律，得到最优参数组合：当风机入射倾角30°、鱼鳞筛夹角40°、风机转速1900r/min时，更利于高负荷高效率清选。最后，通过田间试验验证了双风道结构和优化试验的准确性，水稻籽粒损失率0.91%，含杂率0.87%，小麦籽粒损失率0.82%，含杂率0.76%。

摘要:针对杭白菊采摘耗费人力、采摘效率低、尚未实现机械化等问题，设计了一种杭白菊梳齿摘花机。该摘花机主要由采花梳齿、带安装孔链条、链轮、传动轴、分花齿、刷子、箱体、机架、车轮、步进电动机及控制部分等组成。采花梳齿间隙大于花蕾直径小于胎菊直径，利用冲击力将花朵强行摘下。试验表明，杭白菊梳齿摘花机能够可靠实现杭白菊花朵的采摘。在花朵含水率为82.5%，杭白菊梳齿摘花机采花梳齿间隙为7.5～9.0mm时，梳齿摘花机采摘效果较佳，花朵落地率为0～4.06%，花朵破碎率为0～1.00%，花朵摘除率为92.43%～98.11%。正交试验表明，当采花梳齿间隙为8.5mm、分花齿间隙为17mm、喂入深度为200mm、主动轴转速为60r/min时，梳齿摘花机工作状况较佳，此时，花朵摘除率为97.61%，花朵落地率为0.65%，花朵破碎率为0.03%。

摘要:为实现有机肥颗粒物料的高效干燥，提出了专用三回程转筒干燥工艺，着重对影响有机肥颗粒运动的中筒内抄板设计参数进行研究。分析了抄板的作用原理，设计出在中筒可以实现物料逆向“爬坡”的组合式抄板；应用EDEM离散元软件，通过正交试验设计，确定物料在中筒内停留时间的显著性影响因素为转筒安装倾角和组合抄板平面滑板角；通过试验验证，完成了转筒倾角和组合抄板平面滑板角对物料停留时间影响的单因素试验，建立了相应的数学模型；通过对试验结果和仿真分析结果对比分析，经偏移修正后的仿真模型可以很好地预测物料在中筒内的停留时间；根据试验结果，转筒安装倾角不超过5°、组合抄板平面滑板角不小于40°时干燥效果好。

摘要:花生育种研究中存在花生量小但品种多、荚果大小不一的情况，针对人工脱壳效率低而机械脱壳损伤多、脱净率低等问题，在对典型花生种果物理机械特性研究基础上，提出了小型3级回转、单排3滚筒并列式脱壳的方案，进行脱壳滚筒、旋转打板以及传动系统等装置和部件的结构设计；脱壳滚筒由同一轴上并排的3个子滚筒组成，可调节与凹板筛距离，增减打板个数；气力清选装置由离心式风机组成。以小区育种为目的，选取白沙品种为研究对象，通过正交试验分析，以滚筒转速、脱壳间隙和打板个数为试验因素，损伤率和脱净率为试验指标，进行优化试验。结果表明：滚筒转速为350r/min、脱壳间隙为20mm、打板为3个时，花生脱壳综合指标最优，脱净率为99.15%，损伤率为2.3%，满足种用花生脱壳要求。

摘要:设计了一种基于嵌入式微控制器的猪用智能粥料器控制系统，该控制系统实现了粥料器在连续送料过程中干饲料和水分的质量比例(水料比)按设定值进行动态调节，饲料日送料量能得到精确控制。通过静态测量方法获取样本数据，建立饲料出料速度与送料电动机转速间的最小二乘支持向量回归（LS-SVR）模型。在粥料器连续送料过程中，采用LS-SVR模型融合格罗布斯准则及阈值判断等数据处理方法对实时采样数据的异常值进行剔除，由最小二乘线性回归预测出固定时间内的干饲料出料量，在进水量可准确测量的前提下，实现水料比动态调节。粥料器控制系统通过结合静态测量及LS-SVR回归模型的质量递推补偿方法对粥料器每日的送料量进行质量补偿，实现了对粥料器日送料量的精确控制。控制系统的水料比动态调节误差在4%以内，质量递推补偿方法可以保证平均单头猪日进食量误差不超过1g。

摘要:提出了一种渗灌用微孔混凝土灌水器制备工艺，详细研究了原料中砂子粒径和水泥含量对微孔混凝土灌水器的抗折强度、开口孔隙率、平均孔径和水力性能的影响规律，优选出了微孔混凝土灌水器的最佳制备工艺。研究表明，砂子的粒径变化对灌水器的抗折强度、开口孔隙率、平均孔径和流量的影响不大；随着原料中水泥含量的增加，灌水器的抗折强度逐渐增大、开口孔隙率显著降低、平均孔径变小，继而导致灌水器的流量显著减小，其中水泥质量分数为15%~18%的微孔混凝土灌水器具有适中的抗折强度、开口孔隙率和平均孔径，可兼顾灌水器的可靠性和流量要求，而且流量稳定，是一种性能优异的渗灌灌水器。

摘要:供水水质的异同可能会影响层状土壤积水的入渗过程。将去离子水、天然降水、天然积水、自来水4种水质的水作用于3种土壤构型（均质塿土、塿夹砂、砂夹塿）,讨论了4种水质的积水入渗对层状土壤结构入渗特征的影响。结果表明,不同水质和土壤构型的入渗时间由长到短分别为：去离子水、天然降水、自来水、天然积水(不同水质)和均质塿土、塿夹砂、砂夹塿(不同土壤构型)。4种水质累积入渗量的变化趋势基本相同,其累积入渗量由大到小分别为:天然降水、自来水、去离子水、天然积水(不同水质)和砂夹塿、塿夹砂、均质塿土(不同土壤构型)。相同时间内不同土壤构型的湿润锋推进距离由小到大为：均质塿土、塿夹砂、砂夹塿；水质对层状土壤湿润锋推进距离的影响程度由土壤分层组合方式决定。

摘要:径流冲刷是土壤养分随地表径流流失的重要影响因素之一。为了模拟径流冲刷作用对土壤养分流失的影响，依据饱和土壤条件下有效混合深度概念，建立了径流冲刷条件下坡面土壤养分向地表径流传递的有效混合深度模型。利用试验数据对模型径流养分质量浓度变化过程的效果进行了检验，结果显示不完全混合模型在模拟径流养分质量浓度随放水时间的变化方面效果较好，决定系数均在0.9以上。通过不完全混合模型计算径流养分累计流失量，与实测数据差异很小，当养分为硝态氮时，计算值与实测值之间的相对误差分别为6.6%（柠条）和5.9%（大豆），当养分为水溶性磷时，相对误差分别为1.1%（柠条）和2.3%（大豆），说明模型的模拟精度较高。在选择模型时，应根据计算精度和参数获取方便性等情况综合确定。

摘要:为提高五节芒可发酵单糖的产量，采用液氨对其进行预处理。选用预处理温度T、五节芒含水率M、驻留时间t和液氨用量比k为变量因素，在试验范围内T（70~170 ℃）、M（20%~200%）、t（5~30min）、k（0.5~5.0）通过对各因素的不同取值，分析上述因素对五节芒酶解效果的影响。结果表明：在T=130℃、M=80%、t=10min、k=2.0的条件下预处理，五节芒72h的葡聚糖和木聚糖酶解率分别为72.1%和82.5%，即100g干基原材料可获得可发酵单糖55.8g，是未经预处理样品酶解率的3.65倍。因此，液氨预处理能够有效促进五节芒的酶解单糖转化率。

摘要:应用能量密度较高的槽式抛物面太阳能聚光集热器（PTC）为厌氧反应器提供热源，确定装置中重要单元的尺寸，并进行了反应器内部能量平衡的计算，得出8m3的地下厌氧反应器内最大2处负荷分别为进料热损失与发酵物料散失热量，分别为16077.31kJ/d和23180.01kJ/d。通过计算得出相应的聚光集热器的关键参数，确定光孔宽度b为2..4m，焦距f为0.6m，集热板面积为4.16m2，集热管直径为0.0168m。应用流体力学模拟软件Fluent对反应器内整体的传热效果进行模拟，仿真结果表明反应器内料液温度可维持在35℃左右。采用与设计参数相近的PTC系统和厌氧反应器进行试验验证，厌氧反应器内料液温度保持在33.6~35.8℃，与Fluent仿真结果基本吻合。

摘要:为寻求对辊柱塞式成型机锯末制粒时的最优成型参数，探索成型参数对成型结果的影响规律，以锯末含水率、成型模具长径比和主轴转速为试验因素，以成型颗粒密度和成型机生产率为试验指标，基于Design-Expert BBD（Box-Behnken Design）试验设计方法对试验数据进行了处理和分析，建立了试验因素对试验指标的回归方程。结果表明：对辊柱塞式成型机采用锯末为原料制粒时，最优成型参数为：含水率15.5%、成型模具长径比5.3、主轴转速47.25r/min。在此条件下，成型颗粒密度和成型机生产率分别可达到1.17g/cm3 、75kg/h；各试验因素对成型颗粒密度的贡献率从大到小依次为：成型模具长径比、主轴转速、含水率，各试验因素对成型机生产率的贡献率从大到小依次为：含水率、成型模具长径比、主轴转速；成型颗粒密度试验值与预测值最大相对误差为0.426%，成型机生产率最大相对误差为2.733%，吻合程度较高。

摘要:玉米秸秆本身营养成分含量低，需作为粗饲料和其它饲料混合生产全混合日粮或经黄贮等技术工艺改善其品质。为在利用和改善处理过程中对其营养成分含量进行实时检测，采用217个玉米秸秆样品，利用优化后的近红外在线光谱采集系统，探索了利用近红外光谱技术在线检测玉米秸秆水分、粗蛋白、酸性洗涤纤维和可溶性糖等营养成分含量的可行性。研究结果表明利用近红外光谱技术可以实现对玉米秸秆饲料营养成分的定量分析。水分、粗蛋白、酸性洗涤纤维、可溶性糖含量模型的相对标准偏差和相对分析误差分别为9.03%和1.97、11.36%和2.31、3.75%和2.02、16.18%和3.61。

摘要:针对打结器咬绳机构钩钳受载大、滚子磨损严重的问题，通过对咬绳机构的运动学分析建立了圆柱凸轮轮廓曲面的计算模型，使滚子与凸轮保持线接触的同时钩钳以正弦加速度规律张合。对咬绳机构进行力学分析并结合压簧〖JP2〗压缩量和捆绳拉力测试，解析求解钩钳在咬合位置的静力学模型，得出钩钳咬合力的最佳变化范围为300.64~329.89N。解析求解钳咬机构的动力学模型得出，〖JP3〗当钩钳咬合力处于最佳变化范围时，圆柱凸轮的接触力介于240~330N之间，其峰值可以用于检验滚子的接触疲劳强度，指导钩钳和滚子的材料选择。打结器样机捆扎5000捆稻麦秸秆的田间试验发现，按预设的压簧压缩量7.5mm和捆绳初始拉力35N，钩钳尾部的滚子没有明显磨损，表明钩钳的咬合力控制合适，线接触凸轮改善了滚子的接触受载情况，达到了抗冲击和耐磨的设计要求。

摘要:针对家禽在悬挂输送过程中的在线称量需求，提出一种家禽在线称量方法。通过对家禽宰杀用悬挂链输送机牵引链的受力分析，建立牵引张力的力学模型，采用不同称量高度的方法，估算出链条牵引张力，再根据牵引张力计算出被称量物体的质量。仿真结果显示，通过仿真估算张力的方法计算得到的称量物体质量，偏差在15.7g以内。如果根据测量得到的牵引张力计算得出被称量物体质量，最大误差为125.03g。表明采用根据牵引张力得到被称量物体质量的方法实际可行，在进一步提高测量精度后能够实现家禽的在线称量。

摘要:为检测豆浆中固形物含量（S），采用网络分析仪研究了频率（20~4500MHz）、温度（20~80℃）和S（200~〖JP〗7.01g/（100mL））对豆浆介电参数（相对介电常数ε′和介质损耗因子ε″）的影响规律；建立了豆浆介电参数与温度、S之间的关系模型，并对模型预测S的可行性进行了检验。结果说明，在20~4500MHz的频率范围内，ε′随频率的增大而减小，ε″随频率的增大先减小后增大，在600~2000MHz之间有最小值。ε′随温度的升高而减小，低频段下ε″随温度的升高而增大，而高频段下ε″随温度的升高而减小，ε″达到最小值时的频率随着温度的升高而增大。ε′随S的增大而减小，而ε″随S的增大而增大。一定频率下，可用二次多项式表达豆浆的ε′和ε″与温度、S的关系；基于100MHz下的ε′和20MHz下的ε″〖KG*4〗所建立的二次多项式的决定系数分别为0.989和0.990。对模型的验证结果表明，基于20MHz下的ε″计算的S值与实测值之间的决定系数为0.978。研究结果表明介电特性可用于检测豆浆中的固形物含量。

摘要:在不同干燥条件下进行胡萝卜切片红外辐射干燥试验，对表观密度、孔隙率、体积比和体积收缩系数进行了研究。结果表明：表观密度与辐射距离、辐射功率成反比，孔隙率随着含水率的减小而增大，样本厚度与孔隙率成反比，辐射距离与孔隙率成正比，辐射功率在一定范围与孔隙率成正比，超过该范围成反比；为确定适合胡萝卜收缩率和干基含水率比的数学模型，分别基于二次多项式利用线性最小二乘法、指数方程利用非线性最小二乘法对试验数据进行了拟合，得出二次多项式模型拟合较优，能够更好地预测红外干燥过程中胡萝卜收缩率和干基含水率比之间的关系。

摘要:针对鲜切果蔬包装机输送机构作业时包装物料损伤和滑移的问题，分析了输送机构对包装盒压缩变形原理，通过PET包装盒的压缩试验，得到了包装盒及盒内的果蔬产品避免造成机械损伤的条件，PET包装盒压缩位移应在10mm以内，包装机输送机构压缩力应在5～15N之间。采用参数化建模，通过有限元仿真分析了输送机构对包装盒压缩变形的过程及机理，分析了包装盒的易损伤位置及原因。根据压缩试验及仿真分析，以滑移率为指标，进行正交试验，确定最佳参数组合：包装盒质量为19g，立式输送带对包装盒的压缩位移为8mm，输送带速度为0.25m/s，在包装盒及鲜切果蔬不压缩受损的同时PET包装盒和输送机构有较好的输送同步性。

摘要:为实现茶叶加工机械智能化控制，在分析茶叶加工工艺的基础上，提出基于模糊控制的茶叶杀青机控制方案。通过检测杀青滚筒内的鲜叶投叶量和鲜叶等级，应用模糊控制规则决策，实时调整杀青时间和杀青温度的设定值，并在杀青温度中嵌入模糊PID控制，实现杀青温度的精确控制。利用NI USB-6215数据采集卡、西门子PLC等构建数据采集与控制硬件系统，并用LabVIEW虚拟仪器测试双模糊控制系统的输出效果。试验分析了该控制系统输出量对茶叶杀青效果的影响，试验结果表明：该控制系统输出的茶叶加工工艺参数杀青效果理想，杀青温度偏差低于1℃，杀青时间偏差小于5s。该控制策略减少了制茶过程中人为因素的干扰，提高了茶叶加工机械的智能化水平。

摘要:传统的核桃破壳取仁装置多采用刚性元件，工作过程中易造成核桃仁过度破碎，同时剥壳率低、适应性差。为提高核桃破壳取仁效果，结合核桃机械破壳原理，设计了柔性带剪切挤压式核桃破壳取仁分离设备。利用弹性力学理论对核桃壳不同部位的刚度进行分析，得到不同部位失稳时的临界力；利用薄壳理论对核桃壳受挤压时的内力和形变进行分析，得出核桃不同部位裂纹产生和破壳时的临界力；利用断裂力学理论分析和计算了核桃破裂后裂纹扩展的条件。采用单因素试验方法分别探究间距A、上下带速度差B及挤入夹角C对核桃破壳效果的影响，然后再通过正交试验确定3种因素的一组最优解。试验结果表明：在间距为23mm，上下带速度差为0.19m/s，挤入夹角为45°时破壳效果最为理想，一露仁率、二露仁率、碎仁率、未露仁率分别为75%、18%、5%、2%，即破壳率为98%，整仁率为93%。

摘要:考虑到各参数敏感因子差异大，为了更加客观地分析多温冷藏车降温过程影响参数的影响程度，采用敏感权重分析方法，对多温冷藏车冷冻与冷藏车厢降温影响参数进行了敏感度分析。结果表明：对于冷藏车厢，当取δi为100mm，λi为0.0338～0.0438W/(m·K)时，权重对应呈反比关系，由0.564降至0.477；当δi取20～200mm时，权重对应为0.448～0.126；当Ff取0.01～0.02m2时，对应权重为0.28～0.113，其它参数的权重小到可以忽略；当δg、vw、Q0、vf、Ff、λi、δi、β1、H值增加30%时，对应的权重变化率分别为-32%、-36%、-30%、-37%、-34%、-17%、-30%、1%、05%，反之，减小30%时的权重变化率分别为90%、58%、42%、78%、56%、17%、44%、-1%、0.5%。冷冻与冷藏车厢的权重变化规律几乎相同，当vw、Q0、vf、Ff、δg、λi、δi、β2增加30%时，除β2权重变化率逐渐向正方向增大外，各敏感因子的权重变化率变化幅度都逐渐向负方向增大，对应的权重变化率分别为-23%、-39%、-35%、-29%、-46%、-19%、-20%、-5%；减小30%时，除β2权重变化率逐渐向负方向增大外，各敏感因子的权重变化率都向正方向逐渐增大，vw、Q0、vf、Ff、δg、λi、δi、β2的权重变化率分别为104%、50%、66%、54%、138%、20%、25%、5%。

摘要:光质是乌龙茶品质形成不可缺少的环境因素，为了明确LED补光萎凋对乌龙茶品质形成的影响，选取清香型铁观音为研究对象，以无光萎凋为对照，探明日光和LED红、黄、蓝光4个光照条件下采后茶鲜叶的生理响应能力以及铁观音毛茶生化、香气组分测定与感官品质评价。试验结果表明：离体叶对不同光质的生理响应在10~15min时分别达到峰值，光照强度为300μmol/(m2·s)时，光照30min可满足萎凋光环境技术参数。与无光处理相比，补光萎凋可显著提高铁观音毛茶的水浸出物、氨基酸、可溶性糖、黄酮等含量，促进了茶多酚转化并降低了咖啡碱含量；铁观音主要赋香成分α法呢烯和橙花叔醇的相对质量分数分别提高11.42%、30.65%。主成分分析得出日光、LED萎凋处理毛茶香气质量综合得分高于无光萎凋处理，LED黄、蓝光萎凋处理香气质量综合评价略优于LED红光萎凋，并与各处理毛茶品质感官审评结果表现一致，补光萎凋技术可使经济效益提高63%。

摘要:植物水分胁迫程度不仅是表征植物健康状况的一个重要生命指标，而且是植物精准抚育的一个可靠依据，研究植物水分胁迫实时在线检测方法具有重大理论意义和实际应用价值。本文从植物生理特性指标（植物茎流、水势、蒸腾速率、茎体水分）和形态（植物2D图像、3D图像、茎干直径、光谱特征）两方面着重论述植物水分胁迫检测方法的研究进展，讨论各种方法的检测原理，从实际应用角度分析各种方法优缺点，并给出了得到广大学者普遍认可的产品，指出基于植物生理特性指标的水分胁迫检测方法具有较高的检测精度，但操作较复杂，并且对植物具有不同程度的损伤；基于植物形态特性的水分胁迫检测方法具有无损、快捷、操作简单等优点，但存在检测误差相对较大的缺点。针对各种检测方法的优缺点对未来的研究方向提出了展望。

摘要:由于温室环境的复杂性，系统设计的不合理会直接导致数据的不确定和系统的不稳定。基于体系结构的物联网层次模型对物联网的实施具有指导意义，但是体系结构模型没有提供系统建模工具和模型验证的方法。基于时间自动机理论的建模与模型验证方法是一种对物联网系统建模的有效手段，能在系统设计时提高系统的稳定性，保证系统设计的正确性。通过对智能温室监控物联网系统的分析，从系统实施的角度重新对温室环境监控物联网系统进行了层次划分，利用时间自动机理论对系统中的相应组件进行建模，在对各个子系统分别建模的基础上形成了时间自动机网络模型。最后利用时间自动机建模工具UPPAAL，对已经建立的形式化模型进行了系统逻辑正确性验证与系统执行时序验证。结果表明，利用时间自动机理论及其建模工具UPPAAL可以对智能温室监控物联网系统进行建模及模型验证，可以在系统设计时对系统进行准确的模型分析，避免系统设计错误，降低系统设计缺陷，在系统投入运行中规避设计风险，从而提升系统的稳定性与可靠性，确保系统设计的正确性。

摘要:为了避免循环水养殖排氨高峰期氨氮和亚硝酸盐积累对养殖动物的毒害，提高生产效率，降低成本，提出了一种循环水养殖系统变速流调控技术。实验分别研究了罗非鱼群排氨规律、生物滤池硝化能力与流量关系以及循环率对循环系统水质的影响，设计了变速流参数并进行验证。研究结果表明，罗非鱼群摄食后12h内4~8h达到最大排氨速率（0.21~0.23g/h），其他时间排氨速率为0.08~0.09g/h；生物滤池的硝化速率基本不受流量的影响，但流量越高出水氨氮和亚硝酸盐质量浓度越低，并且最大氨氧化速率（7.72g/(m3·h)）高于最大亚硝酸盐氧化速率（7.21g/(m3·h)）；在实验循环水系统中，375L/h 循环流量下氨氮和亚硝酸盐质量浓度高于750L/h循环流量下质量浓度，且12h内峰值超过限制质量浓度。根据以上结果设计的4~8h内增加循环流量的变速流操作将高峰期氨氮和亚硝酸盐氮质量浓度分别降至2.03~2.24mg/L和0.56~0.62mg/L，低于罗非鱼限制质量浓度，并且变速流易于实现，在提高养殖水质的同时降低成本，为水质调控和低成本循环水养殖技术提供了参考。

摘要:为探究畜禽舍温湿度与空气质量情况，获得较可靠的监测数据，并为畜禽舍环境改善提供依据，以华东地区某典型规模猪场的两间自然通风保育猪舍为对象，应用多点连续监测方法对猪舍内的温湿度以及主要污染气体（二氧化碳（CO2）、氨气（NH3）、硫化氢（H2S）和甲烷（CH4））的质量浓度进行了为期1年的监测。监测结果显示，该保育猪舍内温度、相对湿度以及CO2、NH3、H2S、CH4质量浓度的小时平均值范围分别为0.9~42.0℃、31.1%~97.7%、423~3 534mg/m3、0.11~49.7mg/m3、0.9~41.7μg/m3和0.1~17.7mg/m3；对应的（年平均值±方差）分别为（25.6±8.6）℃、 （71.4±11.7）%、（1 982±744）mg/m3、（10.9±8.4）mg/m3、（82±52）μg/m3和（2.9±1.9）mg/m3。研究结果还揭示了这些指标每日和四季的变化规律以及舍内环境状况。全年的最低和最高小时平均温度和相对湿度，以及小时平均最高CO2和NH3质量浓度超出了国家标准中规定的规模猪场环境参数的临界值。但舍内的H2S和CH4质量浓度很低，不会对猪的健康生长以及猪舍的安全造成危害。

摘要:夏季高温造成奶牛热应激，物理降温以蒸发散热缓解奶牛高温，其中喷淋降温系统是我国常用的降温方法。利用激光雨滴谱仪（LPM）对6种不同标准扇形喷嘴（9010、9030、9060、9080、90100、90120）在0.15、0.20、0.25MPa工作压力下进行了测试,计算分析了6种喷嘴在不同工作压力下水滴粒径的分布，研究了水滴粒径与喷淋流量、单个水滴动能、喷淋强度的关系。结果表明：〖JP2〗水滴粒径分布呈正态分布模型，不同工作压力（0.15、0.20、0.25MPa），〖JP〗所测6种不同型号的喷嘴水滴平均粒径为0.475～1.210mm；水滴粒径与喷淋流量呈线性关系(R2>0.96)；9010、9030型号喷嘴在小水滴粒径0.125～0.250mm范围内占有10%~20%的比例，易雾化飘移，不适合奶牛蒸发降温；不同工作压力下单个水滴动能随水滴粒径的增大而增大，呈幂函数关系(R2>0.96)；喷嘴的平均喷淋强度和水滴平均粒径呈指数关系(R2>0.96)，平均喷淋强度均大于72mm/h。试验得出水滴平均粒径0.801mm（9060）、0.914mm（9080）、1047.mm（90100）、1.210mm（90120）将仿真奶牛从39.3℃降温至37℃所用时间平均值为85、75、48、30s。

摘要:为了提高高光谱遥感影像的分类精度，提出了一种基于稀疏非负最小二乘编码的高光谱数据分类方法。采用非负最小二乘方法，将待测样本表示为训练样本的线性组合，并将得到的系数作为待测样本的特征向量，通过最小误差方法对待测样本进行分类。提出的方法在AVIRIS Indian Pines和萨利纳斯山谷高光谱遥感数据集上进行分类实验，并和主成分分析（PCA）、支持向量机（SVM）和基于稀疏表示分类器（SRC）方法进行比较，在2个数据集上本文方法的总体识别精度分别达到85.31%和99.56%，Kappa系数分别为0.8163和0.9867。实验结果表明本文方法的总体识别精度和Kappa系数都优于另外3种方法，是一种较好的高光谱遥感数据分类方法。

摘要:为了快速无损测量不规则类球体形状农产品的体积和表面积，提出了基于三维线框模型的图像处理方法。即以Android系统为工作平台，利用Java结合OpenCV函数库，以三维线框模型为理论指导编写包括图像采集、图像分割、体积和表面积计算的应用软件。用3种不同直径的标准球体在6个拍摄距离下进行测量，所获测量值与理论值的误差小于0.3%，表明摄像头自身畸变小，在图像能完整呈现被测物的拍摄距离，被测物轮廓的大小对测量精度的影响在可接受的误差范围之内。用所提方法、排水法和扫描图像处理法对不规则形状的柑橘、苹果、梨各10组进行体积和表面积测量，结果显示3种测量方法的相关系数大于0.98，表明该方法可较精确测量类球体农产品的体积和表面积。

摘要:叶面积指数（LAI）是定量描述植物叶片生长状态的重要参数，相较于受叶片聚集情况影响较大的有效LAI，真实LAI更能准确反映作物真实的生长状态。地基激光雷达(TLS)可以快速获取高精度植物的高度、密度、叶倾角、叶面积等作物结构信息，但在叶面积信息获取上主要得到的是有效LAI。借鉴体素化的思想，提出了基于体素内叶片及其投影数学关系的真实叶面积获取方法。该方法充分利用TLS在获取垂直结构信息上的优势，将表征玉米真实生长状态的点云数据作为数据源，利用体素将玉米叶片回波点云分割成一系列叶片单元，基于体素内叶片及其投影数学关系求取叶片单元面积，进而实现玉米真实叶面积的获取。通过利用不同激光雷达扫描仪分别于北京和河北两地获取的不同品种、不同尺度的4个样本点的玉米TLS点云数据进行验证：样本点1、2、3的试验数据为单木尺度，采用不同体素大小计算叶面积。结果表明，该方法计算所得叶面积与实测叶面积具有较高的相关性，决定系数均在0.8以上，方法可信度较高；最优体素大小分别为0.17、0.15、0.15cm，在相应最优体素大小下，RMSE分别为61898、44058、42844cm2，植株总叶面积之间的相对误差分别为-2.678%、0.619%、-0.474%，误差较小，精度较高。样本点4的玉米点云数据属于群体尺度，叶面积计算结果与实测叶面积之间的绝对误差为-14.663%，计算结果偏小。由此可知，基于体素内叶片及其投影数学关系的真实叶面积获取方法切实可行，且精度较高。

摘要:悬架衬套作为汽车振动的重要传递部件对于衰减汽车振动有着重要作用，在轮毂电机驱动电动汽车中，电机的转矩波动会引起车身的宽频纵向振动，传统的橡胶衬套因在宽频范围内阻尼特性变化不大，无法在特定的频带上产生大阻尼来迅速衰减振动。引入液压衬套可以衰减电动轮悬架中特定频带的转矩波动激励，首先建立了能够准确描述液压衬套力学性能的有限元模型，然后对液压衬套进行了力学性能敏感因素分析，最后根据敏感因素分析结果和振动传递特性对液压衬套进行结构参数设计，结果表明通过合理设计液压衬套的橡胶剪切模量、惯性通道横截面积和通道数量等参数，可以显著减小驱动电机转矩波动对车身纵向振动的影响，使车身纵向力振动在0~120Hz范围内衰减13.4%。

摘要:以提高增压器涡轮等熵效率为目标，提出使用基于试验设计（Design of experiment, DoE）的优化设计方法，进行涡轮叶片优化设计研究。对现有增压器涡轮选取合理的特征型线方案，建立了涡轮参数化模型；在现有增压器的基础上建立了计算流体力学（Computational fluid dynamics, CFD）仿真模型，并通过涡轮热吹试验台架验证了模型的可靠性；选取14个描述叶形的叶片截面控制参数作为设计变量，运用正交矩阵法对设计空间进行析因分析和仿真计算，根据计算结果选取了5个敏感度较高的控制参数，使用最优拉丁超立方方法建立了响应面近似模型；采用基于多岛遗传算法和序列二次规划算法的组合优化方法进行寻优计算。结果表明：优化后的涡轮流道中的涡旋强度降低，流场分布更加均匀，流动损失有所降低，等熵效率为74.04%，较原始涡轮提升2.16个百分点。

摘要:由于电容层析成像(ECT)图像重建的经典算法Landweber迭代法具有半收敛性，从而限制了其在多相流检测中的广泛应用。为了解决这一问题，从数学角度对Landweber法的半收敛性进行分析证明，并找到其物理本质原因。通过构造压缩算子提出一种全收敛的Landweber法，使得该方法具有稳定的收敛特性。同时，对ECT敏感场的“软场”特性进行分析，针对忽略“软场”特性所导致的经典Landweber法对不同流型的最佳迭代次数不一致的问题，利用最小二乘支持向量机对一定数量的图像样本进行训练，从而得到一个先验条件，并基于该先验条件提出一种自适应的迭代停止判据，实现在图像重建结果最接近多相流实际分布时停止迭代。仿真结果表明，改进后的方法不仅具有稳定收敛性，而且与Landweber法相比，图像重建精度可提高16%~50%。

摘要:为提高风洞试验俯仰机构的运动精度，减少初始误差，提出了基于改进蚁群算法的俯仰机构运动误差优化分析方法。针对影响俯仰机构运动精度的3个误差源——弧形导轨半径R、连杆长度L、直线导轨安装位置yOa，建立俯仰机构运动误差分析数学模型；推导了可用于分析误差的改进蚁群算法模型，将俯仰机构3个误差源的求解转换为对目标函数优化问题的求解，采用改进算法进行误差优化。对比传统数值方法，改进后的蚁群算法对误差求解精度达到10-5mm级，有效地避免了结构自身产生的初始误差源对计算结果的影响。

摘要:针对轴向柱塞泵效率特性机理分析不够深入、全工况下机理模型精度差，提出一种基于力学正反问题的柱塞泵效率特性半经验参数化建模方法。首先考虑油液可压缩性导致的容积损失和倾覆力矩作用下形成的柱塞副库伦摩擦力，建立了流量、转矩损失机理模型；然后分析了系统参数非线性变化规律，在此基础上利用试验数据拟合机理模型中复合参数经验公式；最后导出柱塞泵效率特性半经验参数化模型。对比分析表明：复合参数经验公式显著提高了机理模型精度，流量、转矩损失半经验参数化模型平均相对误差分别为3%和1%。结果分析表明：复合参数以及对应损耗能量比重直观反映了柱塞泵效率特性，极限工况下柱塞泵效率下降以及容积效率和机械效率无法再次提升的根本原因在于油液有效体积弹性模量、库伦摩擦因数等系统参数的急剧变化。

摘要:代理模型常被用来取代复杂工程问题中的仿真模型。为了提高代理模型的效率、精度和鲁棒性，提出一种优化迭代权因子的组合代理模型构建方法。首先采用留一交叉验证策略和预测平方和P来计算初始权因子，然后对权因子进行迭代，并在每次迭代的过程中对其进行更新，直至最终得到的组合代理模型达到理想的预测精度。为了验证该方法的有效性，对3个基准问题和1个工程实例构建了3种元模型和5种组合代理模型，并从效率、精度和鲁棒性等方面进行性能比较。结果表明本文所提出的方法不仅能得到高精度和高鲁棒性的代理模型，而且能有效缩短模型的构建时间。

摘要:为了对空间4-UPS-RPS五自由度并联机构进行受力分析，采用达朗贝尔原理建立了并联机构的动态静力学方程，进而对机构受力情况进行了分析。首先，推导出了4-UPS-RPS并联机构的位置反解、速度反解和加速度反解的表达式；然后，应用达朗贝尔原理建立了4-UPS-RPS并联机构的动态静力学方程，导出了机构中5个驱动力；最后，分别利用Matlab理论计算与ADAMS虚拟样机仿真得到机构驱动杆的驱动力和动平台上球面副约束反力的变化曲线，验证了所建动态静力学模型的正确性。研究不仅为4-UPS-RPS并联机构驱动力和运动副反力的求解和结构设计提供了理论依据，也为其他空间并联机构的受力分析提供了可行的方法。

摘要:针对X射线检测中铸件微弱缺陷误检率和漏检率高的问题，提出一种基于选择性注意机制和深度学习特征匹配的缺陷动态跟踪检测方法。基于射线图像序列,采取帧内注意区域检测消除漏检、帧间深度学习特征匹配跟踪排除误检的策略。在帧内检测阶段，提出通过中央-周边梯度搜索方法模拟生物视觉的中央-周边差运算，根据梯度阈值直接检测各可疑缺陷区域，无需分割出缺陷本身。在帧间跟踪阶段，借鉴人类大脑视觉感知系统的深度学习层次结构，建立基于卷积神经的深度学习网络，可疑缺陷区域灰度信号直接作为输入，自动抽取表征可疑缺陷区域的本质特征信息，组成深度学习特征矢量。定义基于欧氏距离的特征矢量相似度，通过连续图像中可疑缺陷区域的相似度匹配实现缺陷跟踪，以消除噪声等伪缺陷。实验结果表明，基于深度学习特征匹配方法的铸件缺陷图像动态检测，误检率和漏检率均低于3%，缺陷检测准确率超过97%，证明了所提方法的有效性。