摘要:耕地是粮食安全的基础，是立国之本。为了综合、立体地监管我国耕地，结合我国国情，从系统论和公共管理的视角，对耕地数量、质量、生态三位一体综合监管体系进行了初步研究。通过文献分析法，结合前沿技术手段，对目前较为成熟的耕地数量、质量监管理论体系进一步完善，对生态监管理论进行探索性研究，分别构建耕地数量、质量和生态监管指标，并以此为基础综合构建三位一体综合指标体系。通过航空、航天遥感技术、物联网、互联网采集数据系统实时获取耕地相关的多源数据，经过数据清理整合，构建服务于耕地监管的云数据库。研究耕地监管指标快速计算技术，搭建基于多源海量数据、分布式面向服务的耕地三位一体综合监管体系。本文构建的耕地三位一体监管体系可为我国耕地的监管、养护提供技术支撑。

摘要:为提高葫芦科穴盘苗嫁接机器人的人均操作效率，在原先机器的基础上优化改进，设计了葫芦科穴盘苗单人操作嫁接机器人，并进行了效率提高的理论分析，通过分析得出，所设计的葫芦科穴盘苗单人操作嫁接机器人的人均操作效率与操作者的操作熟练度呈负相关的关系，理论上，设计的单人操作嫁接机器人人均操作效率比改进前提高1倍。通过试验得出，在种苗质量有保证的前提下，机器嫁接成功率可达95%，嫁接速度可达455株/h，实际作业的人均操作效率提高了50%以上。

摘要:为了提高蔬菜嫁接机的工作效率，对穴盘苗全自动整排嫁接机加以研究，基于嫁接夹固定嫁接苗的方法，设计了适用于整排苗同时嫁接的嫁接夹输送机构。该机构由嫁接夹自动排序供夹机构、嫁接夹输送台、直线运动机构3部分组成，可在一个工作循环中输送5个嫁接夹以及同时固定一排嫁接苗。整个机构通过振动盘完成嫁接夹的自动定向排序；由气缸驱动实现自动供夹；利用步进电动机驱动的直线机构完成嫁接夹的自动输送；应用气缸和气爪驱动控制嫁接夹的夹口状态，并完成5株嫁接苗的同步固定。对机构进行试验研究，确定了其性能参数，试验结果表明，嫁接夹输送机构一个工作循环用时约12.5s，供夹成功率达到94.7%，嫁接苗切口固定成功率为92%，可以满足整排嫁接技术的需要。

摘要:针对农机具在温室大棚内的定位、作业轨迹跟踪及作业面积核算需求，提出一种基于多源数据融合理论的温室机具室内定位优化算法。首先根据惯性导航测量技术预估被测目标定位初值，再利用无线RSSI测距技术使用加权质心算法获得定位测量结果，利用卡尔曼滤波算法进行定位信息最优化计算，以消除基于单一测量技术存在数据漂移、测试信号受遮挡、电磁干扰造成的误差，获得准确的定位信息，进而实现作业轨迹的实时跟踪以及作业面积的有效核算。在Matlab仿真分析中，首先建立定位算法评价指标以便于定位效果评估，通过仿真计算得出：基于多源数据融合的优化定位算法的定位精度及稳定性均优于单一无线RSSI室内定位算法。温室大棚田间试验的实际测试结果表明，室内定位精度不大于0.125m，定位误差小于0.4%，能够较好地满足温室内作业机具的定位及作业轨迹实时获取与监测的需求。

摘要:为研究指夹式玉米精量排种器籽粒投送运移规律，提高排种器导种性能，建立了导种投送过程的运动学和动力学模型，分析了各因素对运移稳定性及投送落种轨迹的影响。采用多因素二次通用旋转组合试验研究了工作转速和倾斜角对排种均匀稳定性的影响，运用Design—Expert 6.0.10软件对试验数据进行优化分析得到其最佳工作条件。在此基础上，运用镜面反射成像原理，搭建了排种轨迹测定试验台，结合高速摄像与图像目标追踪技术对落种籽粒轨迹运移规律进行了研究。试验结果表明，在工作转速为15~45r/min、倾斜角为0°工况下，籽粒正面轨迹及侧面轨迹的水平位移随工作转速增加而增加，株距变异系数随工作转速增加而降低；当工作转速大于35r/min时，籽粒轨迹及落点位置分布逐渐离散，株距变异系数明显增加，其正面水平位移稳定在12.9~14.3mm内，侧面水平位移稳定在3.7~4.8mm内，平均株距变异系数为15.13%。在工作转速为30r/min、倾斜角为-12°~12°工况下，轨迹投种角随倾斜角的增加而减小，其整体角度稳定在66.4°~79.6°内。该研究为优化设计指夹式玉米精量排种器关键部件及配套导种管提供了参考。

摘要:为获得偏心—椭圆齿轮行星轮系栽植装置最优的机构参数，在建立其动力学分析模型的基础上，以一个作业循环中支座垂直方向所受作用力的峰值力和波动最小为目标建立其动力学优化模型。为验证所建立的动力学分析模型的可靠性，以该装置满足理想栽植要求的非劣解集为约束条件，运用所建立的动力学优化模型优化得到该装置最优的机构参数，进而基于最优机构参数搭建试验台进行动力学特性测试，测得了该栽植装置在工作转速为40r/min时一个工作循环中支座垂直方向受力与行星架转角的关系，通过试验结果和理论结果的对比分析，表明其动力学分析模型是可靠的，可为其动力学优化提供可靠数学模型。

摘要:为探讨机械深松过程的水稻土扰动、土壤结构及能量的效应，利用原位土壤耕作综合测试平台进行精准控制条件的深松试验，采用凿形铲，设置5种耕作深度（10、15、20、25、30cm），从耕作阻力及比阻、土壤宏观扰动轮廓、土壤破碎体尺度分布指标综合评价水稻土深松作业的效果。结果表明，深松耕作阻力与耕作深度符合二阶函数拟合的递增关系。耕深20cm时，深松铲对土壤扰动程度最大，地表隆起、开裂和纵向起伏程度最强，此时土壤隆起高度、隆起宽度、横剖面扰动面积、平均土块径均达到最大值，分别为16.3cm、42.2cm、0.0305m2、28.77cm，耕作比阻则相对较低，为62kN/m2；然而在耕深超过20cm之后，深松铲的土壤扰动效果显著降低，地表隆起、开裂和纵向起伏程度减弱，土壤隆起高度、隆起宽度、横剖面扰动面积、平均土块径数值均明显减小，耕深30cm时分别降至10.3cm、31.2cm、0.0268m2、19.12cm，相比耕深20cm降幅分别为36.8%、26.1%、12.1%和33.54%，而此时耕作比阻急剧增大至195kN/m2，相比耕深20cm增幅高达214.5%。因此，在水稻土条件下，耕作深度20cm时能够获得最佳的土壤扰动、土壤结构及耕作能量的综合效应。

摘要:目前圆盘式开沟机功率消耗主要通过理论计算或样机试制后的田间试验等方法得出，测试结果受环境、设备精度影响较大，为此提出了利用虚拟测试平台评估圆盘式开沟机功率消耗的方法。首先建立圆盘式开沟机工作部件的ANSYS动力学模型，并进行边界约束条件和载荷设置，分别模拟圆盘式开沟机在开沟深度400mm、前进速度0.8km/h、刀盘转速180r/min和开沟深度500mm、前进速度1.5km/h、刀盘转速220r/min 2种工况下的功率消耗，仿真结果为31.26kW和32.67kW；然后构建相同工况的田间功耗测试系统，测得的实际功耗为33.57kW和35.41kW，仿真值与实测值相对误差分别为6.88%和7.73%，验证了该种测试方法的准确性和可行性。最后分别选取3种开沟深度、2种前进速度和3种刀盘转速因素组成18种开沟工况，对其进行仿真分析，结果表明：刀盘转速在200r/min时，无论前进速度高低，圆盘式开沟机均具有最低的功耗。

摘要:针对大面积推广大垄双行覆膜马铃薯栽培模式所造成的田间残膜污染问题，设计了马铃薯收获与气力辅助残膜回收联合作业机，一次作业可同步实现薯块挖掘铺条与残膜回收。通过对样机关键作业部件进行设计选型，确定了阶梯挖掘铲、土薯抖动升运装置及浮动式气力卷膜装置结构及作业参数，分析了浮动式气力卷膜装置作业过程，得出确保该装置不产生残膜滞留堵塞、拉断及打滑现象的必要条件，对地轮田间行走产生不滑动的滚动条件进行了分析计算，并完成了样机相关作业性能试验。田间试验结果表明，当联合作业机作业速度为1.8~2.0km/h时，残膜回收率为91.6%，明薯率为96.8%，伤薯率为2.3%，试验指标均达到了国家和行业标准要求，试验结果满足设计要求。

摘要:针对D型打结器割绳脱扣机构空间结构参数复杂且设计要求不清等问题，通过对打结器割绳脱扣机构与其它机构进行运动学分析，建立了割绳脱扣机构的参数设计理论模型，描述了割绳脱扣机构与其它机构之间的参数匹配关系。分析了割绳脱扣机构结构参数对割绳脱扣动作的影响，并得出脱扣凹槽及割刀的设计尺寸要求。结果表明割绳脱扣机构回转中心与脱扣凹槽面的距离变化范围为27~35mm，割绳脱扣机构回转中心与割刀安装面距离的变化范围为47~53mm，割刀刀刃尺寸由脱扣凹槽位置尺寸决定。设计并试制了一种组合式割绳脱扣机构，该机构可实现多参数调节，便于对所求结构参数的考核验证。将设计的组合式割绳脱扣机构安装在已有打结器上进行打结试验，分别对每个参数进行单因素试验，共设计11个试验组。试验结果表明割绳脱扣机构空间运动模型准确可靠，计算的结构参数匹配合理。

摘要:滑移网格法是分析离心泵瞬态流场的最主要方法，其中滑移界面形状和位置的选取方式对流场计算结果有直接影响，而目前对如何选取离心泵滑移界面并无统一的看法。以一台离心泵为研究对象，采用5种不同的滑移界面方案分别对水泵流场进行瞬态模拟，对比不同工况下的外特性、基本流态和隔舌处压力脉动特性等。研究表明，方案I（紧贴叶轮的短一字形滑移界面）和方案Ⅴ（环绕叶轮的倒U字形滑移界面）的水泵效率平均计算误差均在1%左右，且两者在轴面流态和蜗壳进口的速度分布上均与实际情况吻合良好，而方案Ⅴ更能突出泵腔流体流速的梯度变化，且在隔舌处的压力脉动特性方面最符合已有研究结果。方案Ⅲ（紧贴叶轮的长一字形滑移界面）和方案Ⅳ（紧贴基圆的长一字形滑移界面）均将整个泵腔设为旋转域，水泵效率计算误差达5.2%和9.2%，且两者的轴面流态也明显有悖于已有研究结论。方案Ⅳ和方案Ⅱ（紧贴基圆的短一字形滑移界面）均将旋转域紧贴隔舌，导致隔舌对液流的切割作用被放大，表现为隔舌处的进口流速严重下降。综合分析表明，直接将泵腔设为旋转域和将滑移界面紧贴隔舌的做法均会使模拟结果有较大偏差，推荐将滑移界面取为环绕叶轮的倒U字形，该方式能在保证模拟精度的同时反映最真实的流动特性。

摘要:为研究离心泵气液混输状态下的内部流动特性，基于Eulerian—Eulerian非均相流模型以空气和水作为工作介质，在不同进口含气率工况下对离心泵内流场进行定常和非定常数值计算，相间阻力作用采用Schiller Nauman模型，得到叶轮内气相分布情况以及气液两相的速度流线图，探求气液两相在泵内的流动规律。计算结果表明：在叶片进口边压力面气相浓度较高处，会产生漩涡，说明叶轮流道内漩涡的产生与气体的聚集有很大的关系；增大进口含气率到10%时，叶轮流道内靠近吸力面处已经出现比较明显的相态分离现象，气相有沿着叶片吸力面向叶轮出口运动的趋势；气相在叶轮流道内会沿流道中部向前后盖板运动，随着含气率增大，靠近前后盖板侧的气相浓度逐渐增大，靠近叶轮出口边前盖板侧的气相浓度增加较后盖板更明显，最终气体可能会堵塞流道；在一个旋转周期内，叶轮出口压力呈周期性变化，进口含气率从1%增至10%，叶轮出口压力逐渐降低，监测点在不同含气率下压力脉动主频在叶片通过频率附近，进口含气率不超过10%时对监测点压力脉动的主频及次主频影响不大；通过对比试验结果和数值计算结果，证明所采用的计算模型和方法基本可靠。

摘要:为了研究箱涵式泵装置进、出水流道的水力性能，采用了基于CFD数值模拟计算和模型试验的DOE正交设计试验方法。对进、出水流道进行三维参数化建模，以进水流道出口断面速度均匀度和水力损失为目标函数，针对进水喇叭管、导水锥和出水喇叭管、出水导流墩控制尺寸进行五因素四水平的正交试验设计。通过CFD数值模拟手段，针对设计流量工况点，分别对进水流道和出水流道各16个设计方案进行数值模拟计算，分析不同控制尺寸对进、出水流道水力性能的影响。最后通过模型试验对优化方案数值计算结果进行可靠性验证。数值模拟和试验结果表明，通过DOE正交设计方法进行进水流道优化设计，可以得到各控制参数对进水流道水力损失和出口断面均匀度的主次影响，进水流道最大水力损失达到8.56cm，最小水力损失为3.91cm，优化方案水力损失为3.65cm，出口速度均匀度达到93.07%，较初始方案水力损失降低了1.31cm，出口速度均匀度提高了1.17个百分点；出水流道最大水力损失为46.07cm，最优组合出水流道水力损失为32.53cm，较原始方案水力损失减小了7.96cm。根据泵装置全特性曲线可知，该泵装置出水流道水力损失在设计工况下最小，最高运行效率达到70.04%，最高运行扬程为4.0m，在设计扬程1.36m时，效率为66.82%，对应流量为34.31m3/s。模型试验最高运行效率达到71.5%，在设计扬程1.36m时，试验运行效率在64%左右，与数值模拟结果吻合较好。

摘要:为了客观监测和评价土地整治项目建设成效，基于高空间分辨率遥感影像，以耕地图斑数据为约束，利用面向对象分类方法识别田块，并构建田块级和区域级田块空间形态评价指标体系，选取田块面积、规整度、紧致性和连片性等4个指标为田块层级评价指标，选取田块密度、平均田块面积、最大田块指数、景观形状指数和周长面积分维数等5个指标为区域层级评价指标，并分别对两个层级指标进行去量纲处理，构建综合指标。分别以广西丘陵区和海南平原区的土地整治区作为试验区，试验结果表明：广西研究区整治前田块层级耕地空间形态综合指标分布在50~70，整治后提升到70~90，海南研究区整治前在70~90，整治后提升到90~100；广西研究区整治前区域层级田块空间形态综合指标值为41，整治后提升到83；海南研究区整治前为63，整治后提升到92。表征经过土地整治，两个研究区的田块形态均得到了较大提升。研究提出的土地整治项目建设成效遥感监测和评价方法，可以为我国土地整治和高标准农田建设的监测和评价提供技术支撑。

摘要:坡度对地表水文、土壤侵蚀、土地利用规划有着重要的影响，区域尺度上的坡度通常基于数字高程模型（DEM）提取。区域尺度上，高分辨率坡度数据由于DEM获取途径、方式等原因，较难获得，通常通过超分辨率重构（又称降尺度变换）得到。以黄土高原地区水平梯田地形为研究对象，基于无人机摄影测量技术，生成不同分辨率的DEM数据并提取坡度，设计并给出了基于稀疏混合估计对DEM数据进行超分辨率重构的方法及流程，并与最近邻法、双线性插值法、三次卷积插值法比较，结果表明所提方法在空间分布和误差方面上均优于其他方法。

摘要:以多时相Landsat8影像和SRTM DEM为数据源，对南瓮河流域进行了面向对象湿地分类。为削弱高维特征集对分类精度的影响，提出一种多目标遗传随机森林组合式特征选择算法（MOGARF）进行特征集优化。利用Relief F算法对完整特征集进行特征初选，再以基于随机森林的封装式多目标遗传算法进一步提取优化特征集。将所得特征集结合随机森林分类法提取湿地信息。并将结果分别与基于完整特征集和仅采用Relief F算法及Boruta算法提取的优化特征集的3种随机森林分类结果对比。试验结果表明，采用MOGARF算法特征选择后，特征维度降低至原来的10%，且分类精度最高，总体精度为92.61%，比其他分类方案提高0.35%~1.94%，Kappa系数为0.9075，袋外误差为7.77%，比其他分类方案降低0.91%~1.48%。利用MOGARF特征选择的随机森林分类法是湿地分类的有效方法。

摘要:为揭示土地利用空间自相关格局与自然社会经济因素的耦合关系，以黄土丘陵沟壑区的小理河流域为研究区，基于全局Moran’s I、Moran 散点图和Anselin local Moran’s I分析了500m×500m格网尺度上流域土地利用全局和局部空间自相关格局，利用GIS技术研究各类用地在p<0.05 显著性水平下局部聚集区与高程、坡度、坡向、与水域距离、与道路距离、与居民点距离的关系。结果表明，各土地利用类型都表现出全局空间正自相关特性，但空间正自相关性随着距离的增加而逐渐减弱，且在32km以内不同土地利用类型自相关程度的空间衰减强度不同。耕地、草地的空间分布呈显著的HH（高值—高值）、LL（低值—低值）聚集趋势，而园地、林地、建设用地和未利用地呈显著的HH聚集趋势。草地HH聚集区主要分布在流域中、上游的丘陵或山地区，林地HH聚集区主要分布在流域下游沟壑区和上游山地区，其他地类HH聚集区集中分布在流域下游宽阔黄土梁或开阔河谷区。随高程和坡度增加，各地类HH、LL聚集区面积总体呈先增加后减小的趋势。在1000～1300m高程区、15°～25°的坡度区以及正阳向和正阴向区域，是各地类HH聚集分布最多样、面积最集中的区域。建设用地和林地HH聚集区主要分布在1000～1100m高程区，耕地、园地和未利用地HH聚集区主要分布在1100～1200m高程区，草地HH聚集区主要分布在1200～1300m高程区。各地类HH聚集区按平均坡度由小到大依次为：建设用地、耕地、园地、林地、未利用地、草地。建设用地、园地和耕地HH聚集区主要分布在正阳向和半阳向区域（正阳向面积最多），林地和草地HH聚集区主要分布在正阴向和正阳向区域（正阴向面积最多）。距水域和道路越远，除未利用地外，各地类HH聚集区面积呈不断减小的趋势；距居民点越远，草地HH聚集区面积呈先增加后减小趋势，而其他地类HH聚集区面积呈不断减小的趋势。各地类HH、LL聚集区集中分布在距水域、道路1.5km范围内和距居民点3km范围内。距水域、道路和居民点越近，建设用地、园地和耕地的HH聚集区面积迅速增加。相比HH聚集区，耕地LL聚集区主要分布在1200m以上高程区，平均坡度增大，正阳向面积略大于其他坡向面积，与水域和居民点的距离较远且面积呈先增后减的趋势；草地LL聚集区主要分布在1000～1200m高程区、15°～35°坡度区，各坡向上分布面积相差不大，与水域、道路和居民点的距离较近且面积呈不断减小趋势。

摘要:使用无人机遥感试验获取的可见光图像研究拔节期玉米种植信息提取方法。首先确定感兴趣区地物种类，包括：玉米、小麦、向日葵、树苗和裸地；然后分别统计计算5类地物的27项纹理特征，比较各类地物特征的种内变异系数和与玉米的相对差异系数，选出适宜提取玉米种植信息的特征。经过分析发现，仅用一个特征参数难以准确提取玉米种植信息，需要各特征组合分层分类提取玉米信息。最后确定绿色均值、蓝色协同性和纹理低通植被指数TLVI为玉米种植信息提取特征。经过对初步提取结果的分析，发现分类后的小麦地和树苗地中仍残留有与玉米区特征相同的斑块，玉米地中有与非玉米区特征相同的斑块，结合两种斑块各自形状面积分布的独特性，分别实现残留斑块去除和玉米地错分斑块保留，完成玉米种植信息提取。选取与感兴趣区影像同时期不同区域的两幅影像进行方法验证，结果表明：该方法对玉米种植信息提取有较好效果，面积提取误差在20%以内，对用无人机可见光遥感影像进行玉米种植信息提取具有一定的适用性。

摘要:为了准确、直观探测植物水分胁迫及生长状态信息，融合了叶绿素荧光动力学参数及荧光图像对不同干旱胁迫条件下的植物进行了实验观测。以460nm蓝色LED作为激发光源，EMCCD加装690nm带通滤光片进行荧光图像采集，对4种不同采样周期下的各1000幅图像求每幅图的像素平均值，按时间序列绘制荧光强度，可得到信息更全面的叶绿素荧光动力学曲线，并计算得出各个动力学参数。同时，对不同时间产生的荧光图像进行降噪、乘除等运算，并用伪彩色显示，可直观分析各类因素导致的荧光分布不均匀性。对易失水叶片和非易失水叶片分别进行快速水分胁迫和缓慢水分胁迫实验，结果表明，荧光比Rfd及动力学曲线上次峰值出现的时间随着胁迫的加剧均发生相应变化，且与叶片含水率之间具有较高的拟合决定系数。因此，将叶绿素荧光动力学特征和图像信息相结合，可提高植物干旱胁迫早期预测的准确度和直观性，为现场连续无损地监测植物生长状态、各类胁迫信息、病虫害检测等提供了一种快速的遥测手段。

摘要:基于深度图像分析技术研究了一种针对蛋鸡群体行为（分布指数、水平活跃度和垂直活跃度）和群体中个体行为（采食、躺、站和坐）经济简单的自动识别方法。系统由1台3D照相机同步采集数字和深度图像数据，并开发软件进行蛋鸡行为的自动识别，系统5s采集1次图像数据，共进行10d的数据采集。描述了行为识别算法并进行了行为识别结果分析。算法对蛋鸡的采食、躺、站和坐的识别准确率分别为90.3%、91.5%、87.5%和56.2%。坐行为识别率较低的原因主要是有时蛋鸡站着探索地面会被误判为坐，这可能与两者之间的分割阈值不够精确有关。

摘要:针对大豆叶部病害性状特征与病种之间的模糊性和不确定性，将数字图像处理技术与神经网络智能推理技术相结合，充分挖掘大豆受病害胁迫后表现性状与病种之间的潜在规律，提出了基于改进级联神经网络的大豆病害诊断模型。首先利用自制载物模板无损采集大田大豆叶部病害数字图像，计算病斑区域的形状特征、颜色特征及纹理特征14维度特征参数；为突显各方面特征对于不同病害种类决定作用的差异性，构建各子神经网络并联的第1级网络，第2级网络的输入为第1级网络的输出，利用多维特征各自优势来自动取得病种模式推理规则，建立了用于大豆叶部病害自动诊断的两级级联神经网络模型，仿真实验准确率为97.67%；同时应用量子遗传计算优化级联神经网络参数，平均迭代次数为743，平均网络误差为0.000995445，提高了学习效率，实现了大豆叶部病害的高效自动诊断和精确测报，为大田农作物全面系统地开展作物病害监测、智能施药及自动防治提供了理论依据。

摘要:为提高玉米果穗发育程度检测的自动化程度与精度，提出一种基于机器视觉技术的测量方法。在随机森林机器学习算法的基础上构造秃尖、干瘪和籽粒区域的识别模型。该模型由多个独立同分布的弱分类器构成，对输入的训练样本进行列和行两个方向上的随机采样。比较随机森林模型和决策树模型的分类效果可知随机森林模型有效避免了过拟合和局部收敛现象的产生，并具有良好的推广能力。为确定最优的弱分类器数目，选择弱分类器个数为训练样本数量的1/80、1/40、1/20、1/10、1/5、1/4时分别构建随机森林分类器。研究结果表明，当随机森林中弱分类器个数为训练样本数量的1/20时，模型的识别率与稳定性最好。然后，以最优的随机森林模型作为分类器构建玉米果穗不同发育程度自动检测方法。试验结果表明，各区域长度测量的准确性均在95%以上，测量速度可达30个/min以上。

摘要:为探明土壤水分和盐分在利用微咸水进行微润灌溉条件下的运移情况，采用室内土箱模拟试验方式，设置2.0、2.5、3.0、3.5、5.0g/L 5种不同矿化度处理，以蒸馏水处理作对照，共入渗72h。结果表明：入渗结束时在不同方向上的最大运移距离随矿化度增大呈先增大后减小趋势，在3.0g/L处理下达到最大值，且微咸水处理的湿润锋运移距离均大于蒸馏水处理；将累积入渗量代入Kostiakov入渗公式，入渗系数随矿化度的增大呈先增大后减小趋势，入渗指数不断减小；土壤电导率以微润带为轴心向四周不断增大，在湿润锋处达到最大值，脱盐区与湿润体形状相关，呈圆环状分布；入渗结束后土壤剖面平均含盐量与蒸馏水处理之间无显著性差异，脱盐半径随矿化度的增大呈线性递减趋势；利用微润灌进行灌溉，土壤盐分存在表聚和底聚现象，且表层积盐更为严重。

摘要:于2013—2015年研究了不同咸水利用方式（CK，淡水；T1，咸水与淡水混配为1.8g/L的混合水灌溉；T2，3.6g/L咸水与淡水交替灌溉；T3，3.6g/L咸水灌溉；T4，无灌溉）对冬小麦光合特征及土壤盐分的影响。结果表明: T3和T4处理的株高、叶面积指数、叶面积持续期、叶绿素含量、最大净光合速率（Pnmax）、表观光量子效率（φ）、暗呼吸速率(Rd) 和产量较淡水处理显著下降，且连续灌溉3.6g/L的咸水导致土壤发生积盐，不宜连续灌溉。T1和T2 处理与CK的株高、光合特性无显著差异， 土壤盐分虽有一定积累，但未影响作物的生长。可见, T1（咸淡混溉）和T2（咸淡水交替灌溉）处理的咸水利用方式对冬小麦生长无负调控效应。从土壤生态环境及小麦产量的影响角度考虑，混灌和轮灌既能保证作物产量较淡水灌溉不减产，土壤未发生次生盐渍化，同时节约淡水资源。

摘要:为探明小粒咖啡适宜的水光管理模式，通过盆栽试验研究了3个亏缺灌溉水平：轻度亏缺灌水（DIL，（65%~75%）FC，FC为田间持水量）、中度亏缺灌水（DIM，（55%~65%）FC）和重度亏缺灌水（DIS，（45%~55%）FC），3个遮阴水平：不遮阴（S0，自然光照）、轻度遮阴（SL，50%自然光照）和重度遮阴（SS，30%自然光照）对小粒咖啡日均光合特性、生长及水光利用效率的影响，并建立了不同亏缺灌溉和遮阴水平下水分和光能利用的回归模型。结果表明：与DIL处理相比，DIS处理降低小粒咖啡叶片净光合速率、气孔导度和光能利用效率分别为 17.61%、22.99%和27.43%，减少总干物质积累量 6.29%；而DIM处理对其影响不明显。S0处理的小粒咖啡叶片光能利用效率最小，SL处理次之，SS处理最大。S0处理或SS处理抑制叶片净光合速率和水分利用效率，SL处理增加干物质积累量11.14%。与DILS0处理相比，亏缺灌溉时遮阴显著降低叶片蒸腾速率而增加叶片光能利用效率。叶片光能利用效率与光合有效辐射呈显著的指数关系。随着亏水和遮阴程度的增加，灌溉水利用效率先增后减。小粒咖啡最优的水光耦合模式为轻度遮阴下轻度亏缺灌溉组合（DILSL），该组合能同时获得较高的干物质累积和水分利用效率。

摘要:通过室内试验设置5个不同残膜量（0、50、100、200、400kg/hm2）处理，研究不同残膜量对砂壤土和砂土水分入渗湿润锋、入渗速率、累积入渗量、土壤累积蒸发量和蒸发速率的影响，并评价了主要土壤入渗、蒸发模型在农膜残留土壤的适用性。结果表明：随着土壤中残膜量增多，砂壤土和砂土入渗速率变慢，土壤湿润锋运移相同距离所需时间均显著增加，其中运移30cm时，砂壤土残膜量400kg/hm2处理（SL5）比无残膜处理（SL1）运移时间增加了27.56%；相同入渗时间内累积入渗量随残膜量增加均显著减小（P＜0.05），入渗结束后SL5处理比SL1处理累积入渗量减小了52.01mL（23.12%）；残膜量增加导致蒸发速率、累积蒸发量都显著减小（P<0.05），蒸发结束后SL5处理比SL1处理累积蒸发量减小了30.63%，且不同残膜量对砂壤土的影响大于砂土。对4个土壤水分入渗及蒸发模型进行拟合，结果显示Kostiakov和Philip入渗模型均能较好模拟残膜条件下土壤水分入渗，其中Philip入渗模型拟合精度高于Kostiakov入渗模型，且对砂土中农膜残留下的土壤水分入渗模拟效果更好；Black蒸发模型随着残膜量增加拟合精度下降，而Rose蒸发模型受残膜量的影响较小，更适合于农膜残留土壤累积蒸发量估算。

摘要:为探究黄土高原旱作玉米的适宜种植密度，开展了玉米露地与覆膜6个种植密度的大田试验。结果表明：覆膜加速了玉米的生长和发育，表现在株高和叶面积指数的增加，生育期的提前，如抽穗期（即最大高度出现时）比露地种植提前11d。在玉米生长的中后期，露地玉米株高具有随密度增加而降低的趋势，而覆膜玉米则无显著差异。无论是覆膜还是露地种植，玉米叶面积指数都是随种植密度的增加而提高。玉米的蒸散量随种植密度的增加而增加，但覆膜种植降低了玉米对水分的消耗，在不同程度上缓解了因种植密度增加而导致的蒸散量增加与降水不足之间的矛盾。 覆膜显著提高了玉米产量和水分利用效率，平均产量和水分利用效率较露地种植分别提高52.79%和60.55%。露地与覆膜种植产量和水分利用效率随种植密度的增加都呈现先增加后减小的趋势，但获得最高产量与水分利用效率对应的种植密度不同：露地种植在密度为52500株/hm2（D2）时获得最高产量和水分利用效率，而覆膜种植增大了单位面积土地可支撑的群体，最高产量和水分利用效率分别在密度为82500株/hm2（D4）和67500株/hm2（D3）时获得，但D3与D4下水分利用效率无显著差异，所以在试验气候年型下，黄土高原东部露地和覆膜种植的春玉米适宜密度分别为52500株/hm2和82500株/hm2。

摘要:通过大田试验，研究了不施肥(CK)、单施化肥(CF)、施蚯蚓粪(VC)及蚯蚓粪和尿素各提供50%的氮(VC+CF)等处理对土壤物理性质、豇豆根系活力、形态特征及根际中根系分泌物含量与腐殖质组成的影响。结果表明：VC和VC+CF处理较CF处理能显著降低土壤容重，并明显提高土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度。各施肥处理对豇豆在幼苗期的根系特征和根际土壤腐殖质组成的影响不明显；而在伸蔓期和开花结荚期，与CF处理相比，VC+CF处理显著提高了豇豆的根系活力，并明显增加了豇豆的总根长、比根长、根表面积、根体积与根尖数，而根系直径却显著降低，其中开花结荚期的根表面积分别比CK、CF和VC处理增加144.88%、80.73%和36.82%；同时，VC+CF处理也提高了豇豆根际土壤中根系分泌物和胡敏酸含量，并提升胡敏酸与富里酸比值，其中开花结荚期的胡敏酸含量分别较CK、CF和VC处理高出45.19%、37.06%和7.69%。此外，VC+CF处理可明显提高豇豆产量，显著改善豇豆品质，且作用效果显著优于其他处理。随着豇豆生育期的推进，蚯蚓粪配施尿素的影响作用逐渐增大。综上，蚯蚓粪与尿素配施有利于改善豇豆的根系特性和根际土壤腐殖质组成，增强土壤的供肥性能，有助于促进豇豆生长并提高产量和品质。

摘要:以中国贡嘎山由青灰色砂质冰水堆积物发育而成的疏松岩性土壤和德国厄尔士山渍水土壤优先流路径为研究对象，通过野外染色示踪试验和改进的Hedley磷形态提取法，使用优先流染色面积比和优先流程度评价指数定量评价不同类型土壤的优先流程度，通过相关关系分析进一步揭示不同土壤类型中优先流路径对磷形态分布的影响。结果表明：贡嘎山和厄尔士山优先流图片总染色面积比分别为31%和52%，厄尔士山渍水土优先流比贡嘎山疏松岩性土发育较好。贡嘎山疏松岩性土壤优先流发育程度与潜在生物可利用无机磷和有机磷贡献率显著正相关，而即时生物有效无机磷和磷灰石磷与厄尔士山渍水土壤优先流发育程度显著正相关。土壤类型影响优先流路径分布和土壤磷形态分布，从而影响土壤磷赋存状况和下游水质安全。

摘要:以2种内镶片式迷宫流道滴头为研究对象，采用数学分析方法、扫描电镜/能谱分析技术（SEM—EDS）和X射线衍射技术（XRD）对不同水溶性肥料滴灌后滴头流量、堵塞物表面微形貌及其化学组分进行多角度分析，研究肥料特性和流道结构对滴头堵塞过程的影响效应。结果表明：肥料特性是决定堵塞类型和诱发风险的重要因素（P<0.01），流道结构对堵塞的影响需双重考虑结构尺寸及结构类型；当施肥质量分数小于等于0.5%时，施肥加速滴头堵塞的效果较小且与肥料类型关系不大，当施肥质量分数在0.5%～2.0%之间时，各肥料滴灌适用性由大到小依次为：磷肥、尿素、钾肥、复合肥，当施肥质量分数在2.0%～3.0%之间时，尿素滴灌滴头流量降幅为10.26%，显著高于施加磷肥（7.85%）、钾肥（4.07%）和复合肥（2.74%）；施加尿素滴灌诱发滴头堵塞主要物质的形成机理为分子态尿素析出物与水中悬浮颗粒物形成团聚体在较差流体的运动粘度下造成的物理堵塞，磷肥主要为吸附作用加速肥料杂质团聚沉淀的物理、化学堵塞，硫酸钾施肥滴灌主要为离子交换形成的钙、镁沉淀导致流道壁面糙度升高、过水断面减小的化学堵塞过程，复合肥诱发滴头堵塞风险最低。施肥滴灌存在诱发或者加速滴头堵塞的风险，但不同肥料诱发滴头堵塞主要物质的形成机理不同，加速堵塞的风险也不同，故对于不同的肥料类型宜采用不同的抗堵塞管理策略。

摘要:为降低沼液氮磷脱除的操作费用，提出向沼液中添加生物质灰来辅助氮磷脱除。试验研究了水稻秸秆、花生壳、棉花秸秆和玉米秸秆4种生物质在600℃下燃烧后的生物质灰对沼液pH值、氨氮浓度和总磷的影响。同时考察了生物质灰添加对沼液化学需氧量、悬浮物质量浓度、浊度及植物生理毒性的影响。结果表明，棉花秸秆灰在沼液中的溶解度最大，为12.97%，而花生壳灰溶解度最低，仅为10.67%。通过Ca2+、Mg2+和OH-等离子的引入，生物质灰添加可部分沉淀沼液中的CO2，提升沼液pH值至9.5~11.0，满足“热—吹脱”氨氮脱除工艺对pH值的要求。同时，随着生物质灰添加量的增加，沼液中总磷含量基本呈现先降低后略微升高的趋势，当添加100g/L棉花秸秆灰时，沼液总磷最高脱除率可达78.74%，其质量浓度可由初始值19.66mg/L降低至4.18mg/L。这表明生物质灰添加有利于氮磷脱除，理论上可降低氮磷脱除的操作费用。另外，添加生物质灰可在一定程度上降低沼液化学需氧量、悬浮物质量浓度和浊度，其中棉花秸秆灰的综合表现最优，对三者的降低幅度分别达56.71%、57.24%和77.37%。最后，用添加生物质灰后的沼液富CO2溶液培养大白菜种子，其发芽指数整体大于0.8，表现出较低的植物生理毒性。因此，生物质灰可用于辅助沼液氮磷脱除，有利于沼液后期施用，其中，棉花秸秆灰的效果最优。

摘要:为开发禽畜废水厌氧处理技术，利用外循环反应装置开展了畜禽废水厌氧反应动力学研究，以温度、基质COD值以及pH值为因素，设计了三因素三水平正交试验；引入温度参数，改进了Monod方程，建立了基质消耗、产物生成动力学模型；经线性、非线性回归，获得了模型参数，建立了相应的动力学方程，揭示了反应温度、基质COD值对反应速率的影响规律。研究表明：对基质消耗速率而言，反应活化能很低，可以忽略温度对反应速率的影响；温度对产物CH4和CO2的生成反应速率有影响，温度越高，越有利于CO2的生成。建立的禽畜废水厌氧反应动力学模型能够较好地拟合试验数据，对厌氧反应器的开发设计具有参考价值。

摘要:我国南方地区夏季长期高温，严重影响了温室作物生长。为了提高降温效果且减少通风能耗，需要优化温室机械通风系统的设计参数和控制方法。以南方地区典型的连栋塑料温室为研究对象，针对温室机械通风，建立了三维全尺度瞬态及稳态计算流体力学仿真模型。通过在温室内、外均匀布置温、湿度和光照传感器，测量机械通风引起的温室内气温变化和分布，用实验验证了仿真模型瞬态和稳态计算的准确性和有效性。通过仿真模型模拟了室外高温条件下的风机数量、温室长度、入口温度及环境温度变化等参数对机械通风降温效果的影响程度，并模拟了不同数量风机启闭控制的降温效果。本文提供的控制策略最高可减少约60%的能源消耗，而植物冠层平均温度仅升高0.21℃。

摘要:对2种葡萄皮及其酿造的葡萄酒中粗酚进行提取，测定其体外DPPH清除率和总抗氧化能力，进一步利用转基因斑马鱼对提取物进行血管生成抑制活性检测。提取物处理斑马鱼胚胎22h后，统计斑马鱼体节间血管的生长情况及提取物对斑马鱼体节间血管的抑制作用。试验结果显示，葡萄酒和葡萄皮均具有一定的体外抗氧化活性，但葡萄酒的DPPH清除率和总抗氧化能力均高于葡萄皮，其中葡萄酒1的DPPH清除率最高，为89.42%；比葡萄酒2高1.29个百分点，总抗氧化能力葡萄酒2最高，为223.24U/mL；葡萄酒粗酚提取物能明显抑制斑马鱼血管生成，且节间血管数量较对照组明显减少，其中葡萄酒1的背长轴和体节间血管抑制效果更好；而葡萄皮粗酚提取物对斑马鱼血管生成无任何作用。

摘要:利用玉米醇溶蛋白（zein）纳米粒子的运载功能，以阿拉伯胶（GA）为稳定剂，通过测定纳米粒子的平均粒径、zeta电位、吸光度等参数，研究GA—zein核壳结构对姜黄色素（Curcumin，cur）包埋率影响并探讨姜黄色素包埋后存在的形态。研究结果表明：zein在低质量浓度下形成均匀、分散的球状纳米粒子，随着zein质量浓度的增加，纳米粒子发生聚集、粘连、熔融等变形效果；当阿拉伯胶作为稳定剂，且添加量为0.3g时，GA—zein—cur分散体系最稳定；姜黄色素与zein质量比为1∶10时，GA—zein—cur纳米粒子最稳定，包埋率高达95.90%，形成了均一、稳定、透明度高的姜黄色素水溶液。

摘要:应用基于色敏传感器阵列的嗅觉可视化系统对不同醋龄的食醋进行鉴别。运用系统的图像处理模块，比较了不同方法对目标图像的中心点定位和特征区域选取的影响。尤其在基于不同颜色空间提取特征值方面，对比了RGB、HSV、Lab颜色空间，结果表明Lab的效果最好。利用3种颜色空间中获得的特征数据并结合主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)等模式识别方法，鉴别食醋醋龄，Lab颜色空间下的训练集和预测集识别率均大于90%。

摘要:使用子带频谱质心作为特征参数，描述西瓜内部品质中的糖度及瓤色。通过分析表明，子带频谱质心对冲击振动法中冲击方式及冲击位置的依赖性较小，用其进行检测可大大简化系统的复杂度。针对某特定品种西瓜获取了用于描述糖度及瓤色中的红—绿分量的最优子带位置，该子带谱质心与糖度及色差a*值之间线性模型的决定系数分别达到0.8124和0.7336，远优于使用共振峰频率作为特征参数的模型，但子带谱质心对瓤色中的L*及b*值解释能力欠佳。

摘要:从多温区冷藏车的渗风机理出发，构建渗风气流模型，对内部隔断系数、载荷系数、内流场扰动系数、热压差等影响参数展开理论分析和试验研究。认为多温区冷藏车渗风量是车辆本身气密性能、车速、内部隔断情况、装载状况和气流扰动等因素共同作用的结果。其中，内部隔断的存在有利于整车气密性的提高，但效用逐步递减。双温区冷藏车内部隔断系数为0.6~0.9，三温区冷藏车内部隔断系数为0.45~0.85。内部载货量对渗风有一定的隔阻作用但并不显著，试验车载荷量为25%、50%、75%、100%时，载荷系数分别为0.98、0.96、0.92、0.87。内部气流扰动在不同速度条件下对渗风的影响差异较大；试验车速度分别为20、40、60、80、100km/h时，内流场扰动系数分别为0.68、0.85、0.94、0.97、0.98。由于多温区冷藏车多用于城市配送，常以中低速运行，车内空气循环能对渗风起到一定的抑制作用。此外，由于冷藏车高度较小，内外温差所产生的热压差也较小，理论分析显示约25K温差产生1Pa的热压差，在工程实践中可将冷藏车渗风视为单纯风压作用的结果。

摘要:针对南美白对虾热泵干燥过程中常出现物理、化学反应导致虾肉品质下降，而其机理又尚未明确的问题，采用静态称量法研究了南美白对虾肉的解吸等温线，利用差示扫描量热仪测定了虾肉的玻璃化转变温度（Tg）。分别采用GAB模型与Gordon—Taylor方程拟合水分吸附与Tg数据。虾肉在热泵干燥温度35℃、风速1.5m/s下进行干燥，每隔1.0h取样，分析虾肉品质特性（色泽、收缩程度、硬度与韧性和虾青素质量比）。基于玻璃化转变理论，阐明虾肉热泵干燥品质变化机制。结果表明，虾肉热泵干燥过程中，基质处于橡胶态，体系流动性增加，导致干制品品质下降。

摘要:为了实现互联悬架的能量回收及性能优化，提出了一种液压互联式馈能悬架。结合反向互联悬架的结构特性，研究了该悬架的馈能机理。建立四自由度半车辆悬架系统动力学模型，并在AMEsim/Simulink联合仿真环境下，对车辆动力学性能及馈能效果进行了仿真分析，运用Isight的遗传算法对悬架弹簧刚度和液压缸缸径进行了优化求解。在仿真基础上，进行了台架实验，结果表明理论研究与实验结果较为吻合，验证了所提出的液压互联式馈能悬架仿真模型的正确性以及馈能理论的有效性。

摘要:针对现行电动汽车再生制动的不足，提出了一种电磁机械耦合再生制动系统，以克服摩擦制动和再生制动相互独立控制的缺点。在此基础上，以内嵌侧向力约束的二自由度车辆模型为参考模型，基于直接制动输入分配和模糊补偿控制提出了一种集成再生制动的电动汽车稳定性控制策略。以美国FMVSS126法规为试验工况和评价指标，以及低附路面阶跃转向工况为例，应用Matlab/Simulink&CarSim车辆动力学仿真试验平台，对有、无模糊补偿控制的侧向稳定性、操纵响应性和能量回收率等进行对比分析。研究结果表明，有模糊补偿控制的车辆顺利通过法规测试，所提出的模糊补偿稳定性控制策略具有很好的鲁棒性和横摆稳定性，减小了横摆角速度和质心侧偏角的跟踪误差，即增加了行车安全性，又具有一定的制动能回收率。

摘要:履带—地面相互作用力学研究在履带机构设计、优化、控制与仿真方面具有重要的作用，其中柔性履带应力分布是目前该项研究的难点。本文将地面力学广泛应用的半经验法与土槽实验方法相结合，首先在KARAFIATH构想的基础上分析了履带行进过程中土壤的剪切流动及滑移线分布规律，提出了滑转流动导致的土壤流失量的计算方法，并在引入履带应力分布的研究中，实现了对传统履带—地面应力分布模型的修正和改进。利用履带机构—土壤实验系统进行相关测试，结合实验测量拟合得到履带段各点的下陷量曲线，代入本文模型中计算得到机构各处〖JP2〗的正应力与切应力的分布情况。在载荷6kg，滑动率从0.23增加到0.71时，履带机构竖直方向正应力的计算值与实验测量平均相对误差不超过15%，相关系数不小于0.83。模型可用于柔性履带地面耦合动力学建模与特性分析。

摘要:为解决利用一般型综合方法得到的并联机构具有强运动学耦合性的问题，基于驱动力螺旋理论提出了一种无耦合空间移动并联机构型综合的系统方法。首先建立了无耦合移动并联机构运动输入输出关系的数学模型；然后根据机构速度雅可比矩阵为对角阵的条件推导出分支运动链驱动力螺旋和主动运动螺旋的形式；再根据互易积原理建立了分支运动链非主动运动螺旋的确定方法，给出了分支运动链型综合准则和步骤；最后将所综合的3条分支运动链按照指定的配置方式将动平台和静平台连接起来即可得到具有预期运动特性的机构。本文共综合出60种具有对称结构的无耦合空间移动并联机构，其中非过约束机构有47种，含有惰性副的有29种。所得到的部分机构的雅可比矩阵为单位阵，且其条件数恒等于1。这些机构具有较好的运动和力学传递性能，进一步丰富和完善了并联机构的型综合理论。

摘要:提出了一种具有雅可比矩阵恒定特性的3—PRRR三维移动并联机构，当选取移动副作为主动输入时，该机构具有雅可比矩阵恒定的特性。基于螺旋理论分析了3—PRRR并联机构自由度，利用矢量法建立位置正/反解模型，进而得到了该机构的工作空间。基于传递力螺旋和主运动螺旋求解了该机构的雅可比矩阵，从得到的机构速度/力变化曲线可知，在确定的输入下，机构输出参数曲线在不同位姿下相重合，从而验证了该机构雅可比矩阵恒定。在此基础上，分析了该机构的传递性能，得到了分支传递功率与β（移动副和转动副轴线夹角）的关系曲线，可知输入功率不变时，机构的传递功率随着β的增大而减小。分别选取β为0°和30°时绘制该机构输出速度和力曲线，得到该机构在β为0°时传递性能最佳。

摘要:提出了一种求解3—RPS并联机构正解优化的快速数值解算法，采用数值优化方式将正解转换为最小化问题。针对3—RPS并联机构位姿正解优化，采用数值法建立该并联运动平台正解方程，其实质为带约束的多目标非线性方程组。建立判定方程实现方程组单目标优化，采用引导人工蜂群算法进行最小值优化求解。该算法既利用了基本人工蜂群算法中邻近蜜蜂交换蜜源信息的方式，又采用全局最优蜜蜂引导所有蜜蜂往更优蜜源处移动，更快速地搜索到最优蜜源位置。通过求解3—RPS正解数值解优化仿真算例分析，对比改进蚁群算法和基本人工蜂群算法，结果表明引导人工蜂群算法是高精度高速求解并联运动平台正解优化的一种有效方法。

摘要:通过将数值迭代算法与智能优化算法相结合，提出并联机构正运动学问题的通用求解算法——自适应权重粒子群—弦截法（AWPSO—SM）算法，并针对3—UCU(U为万向副，C为圆柱副)并联机构给出AWPSO—SM的详细求解过程。为了验证所提算法的有效性，在Matlab环境下，分别给出3—UCU、3—PPR(P为移动副，R为转动副)以及4—SPS（S为球副）3种典型并联机构正运动学问题的求解算例，并分别与AWPSO和弦截法的求解结果进行对比。由仿真结果可知，AWPSO—SM克服了单一方法在局部收敛性和初值选取方面对计算结果的影响，可有效地对并联机构的正运动学问题进行求解。

摘要:针对手部指节图像结构特征模糊与建模困难的问题，以Log Gaussian Cox随机场为图像建模基础，给出了随机图像上偏移特征的抽取与学习方法，实现了手部图像中指节的识别。在缺乏Cox过程图像模型先验假设的条件下，结合随机图像的水平集分解，得到了图像偏移表示的逼近结果。在图像灰度分布非参数密度核估计基础上，利用非线性各向异性滤波对偏移特征进行增强，建立了偏移测度特征的Bayesian估计。提出了不同偏移参数下偏移特征的模型学习与融合算法，获得了指节图像特征的融合表示，并在手部指节图像数据库中比较了不同分层偏移模型下的识别结果，给出了批量识别ROC曲线统计规律。结果表明，识别方法具有较为稳定的正确分类能力，具有可行性。

摘要:针对现有的位置直接反馈式二维（2D）伺服阀的液压伺服螺旋结构复杂和加工昂贵的不足，提出一种具有反馈机能的浆翼式力矩马达，将其作为电—机械转换接口与阀芯相连而构成结构简单、加工成本低的力反馈式二维（2D）伺服阀。加工了3种不同浆翼倾角的马达样机并搭建了实验台架，分别采用磁路解析、有限元模拟和实验研究的方法研究了该马达的反馈力矩与衔铁轴向位移之间的特性关系。实验结果和模拟结果基本相符，显示该马达的反馈力矩—位移特性曲线呈线性关系，且幅值随着衔铁位移增加而增大；对比不同倾角的特性曲线可以得知，增大浆翼倾角是增加反馈力矩的有效手段。

摘要:针对基于高速开关阀的气动人工肌肉位置伺服控制系统的非线性与时变性，设计了基于气动人工肌肉实验模型的PID反馈控制器，实现气动人工肌肉的高精度运动轨迹跟踪控制。首先，通过实验建模得到气动人工肌肉静态特性的实验模型，然后基于理想气体多变方程，建立可有效描述气动人工肌肉动态特性的数学模型，利用Sanville流量公式建立流经高速开关阀阀口的气体流量方程，并采用脉冲信号调制法生成PWM信号，进而控制高速开关阀占空比。在此基础上，借助PID反馈控制器建立气动人工肌肉气压与轨迹跟踪的控制模型，并采用Simulink对所提出的气压和轨迹跟踪控制方法进行数值仿真。结果表明，所建立的控制模型能够精确地跟踪期望气压和运动轨迹，从而验证了控制模型和控制方案的精确性和可行性，为实现气动人工肌肉高精度轨迹跟踪控制提供了有效手段。

摘要:建立柔性多连杆机构动力学模型对分析超精密压力机下死点动态精度具有极其重要的作用。传统的超精密压力机多连杆机构动力学模型一直忽略旋转副和球面副间隙以及曲轴和连杆柔性的影响，从而导致分析精度较低。为更准确地分析其动态响应特性，建立了一种考虑旋转副和球面副间隙及曲轴和连杆柔性影响的改进柔性多连杆机构的动力学模型。仿真结果表明，旋转副和球面副间隙的存在对机构的动态响应特性有很大影响；曲轴中心和球铰球心的运动特征主要表现为2个阶段：自由运动和冲击运动。此外，研究了间隙和曲轴输入转速对多连杆机构动态响应特性的影响,得出了随着间隙尺寸的增加，滑块下死点位置上移，滑块的速度和加速度峰值先减小后增加；随着曲轴转速的增加，滑块下死点位置和最大偏差值也逐渐增大，滑块的速度和加速度显著增加。

摘要:荷重开度一体式传感器安装在电动机输出轴与启闭机的动力输入轴之间，可以输出包括启闭机实际负载引起的总力矩及用于开度检测的计数脉冲等电信号，同时起到联轴器的作用。通过次级旋转的变压器耦合及光电耦合方法分别实现了传感器内部旋转电路的供电及总力矩与开度脉冲等电信号的非接触传输。为了从一体式传感器输出的总力矩信号中获取启闭机的实际负载，荷重检测分为2个阶段，首先利用灰色关联校正环节对传感器内部弹性轴所受总力矩对应的模数转换(ADC)输出值进行校正，将获得的趋于稳定的ADC校正值作为第1阶段实际输出值，并将该输出值作为输入变量，在第2阶段，分别利用最小二乘支持向量回归(LS—SVR)和偏最小二乘回归(PLSR)方法实现对启闭机负载的回归预测，再通过灰色关联校正环节对该负载预测值进行校正得到最终的启闭机实际负载。试验结果表明，结合灰色关联校正方法，采用LS—SVR的启闭机实际负载回归误差在±0.6%范围内，利用PLSR的启闭机负载回归误差在±1%范围内。同时，由于荷重开度一体式传感器与电动机输出轴直接连接，在启闭机升降过程中，输出的开度计数脉冲数增加，提高了开度检测分辨率，实际开度分辨率远小于1mm。

摘要:为了揭示T型微通道中液液两相流的混合特性，采用数值模拟与实验对液滴内流体的动态混合过程进行了分析。研究结果表明：在液滴生成时，旋转扰动作用决定了液滴内混合组分的初始分布，是影响混合性能的关键因素。旋转扰动作用使液滴内两相界面发生旋转，混合组分位于液滴的前后部位，从而在液滴内循环流的作用下加强混合。连续相流速是影响旋转扰动作用的主要因素，若连续相流速较小，液滴较长，旋转扰动作用不足以使液滴内的组分充分混合；若连续相流速较大，液滴较小，旋转扰动能够在整个液滴范围内起到作用，混合程度得到大幅提升。当连续相流速增大时，液滴尺寸减小，当Vo为0.04μL/min时，混合指数为0.82，是Vo为0.005μL/min时混合指数的2倍。

摘要:采用不同浓度氟硅烷—乙醇修饰液对高、宽分别为2.0mm、1.0mm的矩形截面微通道进行修饰，得到了表面能不同的微通道试件，并以R141b制冷剂为实验工质，设定实验工况，在微通道试件中进行沸腾换热实验，探讨具有不同表面能的微通道对两相流动沸腾传热压降特性的影响。实验结果表明：修饰液浓度越高，浸泡时间越长，修饰后槽道的表面能越低；表面能的改变不会对各压降所占比例造成大的影响，但会影响两相摩擦压降，减小表面能会增大单位长度两相摩擦压降，实验中的增大率达到5.1%和12.7%；将实验数据分别与相关模型的预测值进行了对比，并对模型关联式进行了修正，所得到修正模型的平均绝对误差明显降低。