摘要:为促进我国卷盘式喷灌机快速发展，提高对卷盘式喷灌机关键技术的整体认识和比较国内外差距，本文概述了国内外的发展历程和卷盘式喷灌机的主要类型和机型，从内外特性指标两方面，阐述了影响卷盘式喷灌机的关键因素及研究现状，总结出喷头车行走速度的均匀性、行走速度与喷头旋转扇形角及速度的匹配关系、喷头车运行稳定性、喷头进口压力的稳定性、喷头的姿态和地形等是影响喷灌均匀性指标的关键因素，各组成部分的能量转换效率和优化匹配是影响整机能耗的关键因素。分析了卷盘式喷灌机驱动动力、传动系统、速度控制、关键环节能量转换和喷头车稳定性等关键技术的研究进展和存在的问题。提出了我国卷盘式喷灌机需要重点研究的应用基础和关键技术问题，展望了卷盘式喷灌机多功能和智能化的发展趋势。

摘要:针对一种倾转三旋翼垂直起降（VTOL）飞行器在悬停状态下的姿态控制问题，设计了一种基于STM32系列微控制器的飞行控制系统。采用十轴组合惯性导航模块实时采集载机平台姿态信息，并结合基于四元数的互补滤波算法进行姿态信息解算。针对无人机姿态控制实时性和精度要求高的特点，采用串级PID控制算法对载机进行悬停状态下的姿态控制。实验结果表明：串级PID控制算法在悬停状态下能够对倾转三旋翼垂直起降飞行器进行快速、稳定、准确的姿态控制，并具有一定的鲁棒性。在横滚角的内环采用PD控制（Kp为8.371，Kd为3.015），外环采用PD控制（Kp为5.1，Kd为1.15）；俯仰角的内环采用PD控制（Kp为3.137，Kd为1.6），外环采用PID控制（Kp为3.43，Ki为0.003，Kd为3.97）；偏航角采用PI控制（Kp为9.30，Ki为0.11）时，其悬停状态下具有最优姿态控制效果。研究结果对倾转三旋翼垂直起降飞行器飞行控制的后续研究具有指导作用。

摘要:针对温室环境下农用车辆定位精度低的问题，开发了适用于温室环境的超宽带技术（Ultra wide band，UWB）室内定位试验平台。首先，以Ubisense射频芯片作为硬件基础，设计了定位平台标签和基站，并采用到达时间差（Time difference of arrival，TDOA）定位测距方法获得定位结果；然后，分别利用K-means聚类与截段处理的方法进行静态、动态定位信息优化计算，以减小脉冲信号传播特性和单一测距方式等导致的测量误差，获得准确的定位信息，实现温室内农用车辆的精确作业；最后，在温室环境下分别进行了静态定位试验与动态定位试验。试验结果表明，优化后的静态定位精度平均值为0.0634m，改进后的动态定位精度精确到8cm的概率是原先TDOA算法的3.7倍。所搭建的定位试验平台满足温室农用车辆定位的实际应用要求，可为温室环境下农用车辆的定位和导航提供参考。

摘要:为了提高在水田等恶劣环境下作业的自主导航水稻直播机的性能，提出了一种利用模糊逻辑推理自适应调整PD控制器参数Kd的最优控制方法。首先根据水稻直播机的运动学模型，建立链式空间状态模型；然后基于链式空间状态模型，设计了PD控制器，并根据现场实验确定了参数Kp、Kd的取值范围，通过仿真得出了Kp和Kd的值，以及两者比值对系统稳定性和响应速度的影响；最后，提出了模糊自适应控制方法。仿真结果表明，相对于固定参数的PD控制器，模糊自适应控制方法超调较小、上线速度更快、稳定性较好。实地实验结果表明，该方法在水泥路面上平均绝对横向偏差小于0.021m，水田直线跟踪平均绝对偏差小于0.040m，与传统的PD控制和纯追踪控制相比，能够有效提高自主导航控制系统的稳定性和快速性。

摘要:针对移动机器人视觉同步定位以及地图构建（Simultaneous localization and mapping, SLAM）研究中存在精确度较低、实时性较差等问题，提出了一种用于移动机器人的RGB-D视觉SLAM算法。首先利用定向二进制简单描述符（Oriented fast and rotated brief, ORB）算法提取RGB图像的特征点，通过基于快速近似最邻近(Fast library for approximate nearest neighbors, FLANN)的双向邻近(K-nearest neighbor, KNN)特征匹配方法得到匹配点对集合，利用改进后的随机抽样一致性(Re-estimate random sample consensus, RE-RANSAC) 算法剔除误匹配点，估计得到相邻图像间的6D运动变换模型，然后利用广义迭代最近点（Generalized iterative closest point, GICP）算法得到优化后的运动变换模型，进而求解得到相机位姿。为提高定位精度，引入随机闭环检测环节，减少了机器人定位过程中的累积误差，并采用全局图优化(General graph optimization, G2O)方法对相机位姿图进行优化，得到全局最优相机位姿和相机运动轨迹；最终通过点云拼接生成全局彩色稠密点云地图。针对所测试的FR1数据集，本文算法的最小定位误差为0.011m，平均定位误差为0.0245m，每帧数据平均处理时间为0.032s，满足移动机器人快速定位建图的需求。

摘要:为了能精准地识别和定位玉米根茎，本文建立了基于迁移学习方法的玉米根茎检测网络，模拟人眼识别功能从复杂的田间环境中识别和定位玉米根茎，实现履带自走式热雾机玉米行间对行行走。以履带自走式热雾机为图像采集平台获取玉米作物田间图像，采用DOG金字塔算法提取图像中的目标根茎，构成样本训练数据库。通过训练网络，首先实现了单株玉米根茎的精准识别，然后开展玉米作物行间环境下多株玉米根茎精确识别和根茎定位。基于已识别的玉米根茎位置采用最小二乘法拟合行驶路径，试验结果表明，提出的玉米根茎识别方法与传统图像处理的方法相比，具有更好的定位精度，能够实现玉米作物田间路径的准确规划，为履带自走式热雾机玉米行间对行行走提供了技术支撑。

摘要:提出了通过改进采摘机器人的末端执行器来实现未知柑橘果柄空间方位的柑橘采摘，以提高采摘机器人的采摘能力。对柑橘果柄生长情况进行了调研，定义了果柄倾角并进行了统计，对果柄极限位置的剪切要求进行了分析并得出了末端执行器的设计要求。根据蛇的咬合动作和蛇嘴骨骼的特殊结构，通过仿照蛇嘴结构设计咬合式末端执行器能够满足设计要求。对蛇头骨骼结构进行了简化，提出了两种设计思路，并据此分别设计了两种机构的初步模型，经过运动学分析确定了较优方案，并对初步模型进行了优化，确定了末端执行器的三维模型。根据三维模型建立了末端执行器的运动学模型，并进行了运动学分析和仿真，保证了机构设计合理。制造了咬合式末端执行器样机并通过课题组自行研制的柑橘采摘机器人进行了实验室环境和自然环境的实验验证。实验结果表明，在实验室环境下，果柄倾角为0°、气压为0.6MPa、果柄直径不超过4.0mm条件下的切断成功率不小于95%，不同果柄倾角的总体切断成功率为97.5%；在室外环境下，收获柑橘的总成功率为87.5%，基本实现了未知果柄空间方位下对柑橘的采摘。

摘要:半自动嫁接机价格低、适用蔬菜种类广，但其生产能力相对低。为简化操作、提高嫁接效率，设计一种单人工补给砧木和接穗苗的贴接式半自动蔬菜嫁接机。嫁接机关键部件包括砧穗木夹持旋转机构、旋转持苗防回转机构、切削机构等；其中，旋转持苗防回转机构采用了双棘轮反向止动，实现单电机驱动双轴间歇反向旋转，保证上苗和夹持工序有序配合；确定了砧穗木上苗位、夹持、切削、嫁接工位的较优布局，可实现单人工同时上砧、穗木苗。对南瓜和丝瓜穴盘苗进行嫁接试验表明：嫁接成功率达到89%，与人工相近；嫁接效率达到846.3株/h，是人工嫁接效率的3.3倍，证明该单人工上苗操作的贴接式嫁接机满足工厂化嫁接作业要求。

摘要:为了获得胡萝卜缨果拉拽式分离装置最优设计参数，以获取最佳分离效果，建立了拉拽式缨果分离装置运动学模型，定性分析了相关参数对拉拽杆运动学特性的影响。设计了胡萝卜缨果拉拽式分离试验台并进行了缨果分离正交试验，经分析发现拉拽杆的转速对胡萝卜缨果分离效果影响最大，拉拽杆与输送带的夹角对胡萝卜缨果分离效果的影响显著；同时得到了胡萝卜缨果分离装置的最佳参数组合：拉拽杆转速为200r/min、输送带线速度为1.2m/s、拉拽杆与输送带夹角为40°，此时缨果分离的一致性为97%，成功率为94%，损伤率为7.7%。

摘要:为改善机械采摘蓝莓的果品质量，设计了基于槽型凸轮传动的蓝莓采摘机。样机关键零部件设计包括驱动元件计算与选择、传动系统减速比分配、凸轮运动曲线计算等，采用“反转法”推导凸轮廓形曲线，利用“角分线法”设计采摘系统末端执行装置。在ADAMS中建立采摘机模型，搭建仿真环境对采摘机进行动力学分析，研究凸轮设计参数、各杆件长度、驱动元件转速对采摘传动装置的影响。在种植园进行蓝莓采摘试验，得到槽型凸轮采摘机采摘效率4.6kg/min、未成熟果实脱落率3.2%、成熟果实采净率83%、果实损坏率3.1%，对比分析得出：槽型凸轮采摘机的采果质量优于牵引式采摘机，采摘效率是人工采摘效率的13倍。

摘要:为解决谷子初脱后因物料中残留谷码多、含水率高而导致清选含杂率和损失率较高的问题，设计了辊搓圆筒筛式谷子清选装置。该装置主要由谷码辊搓装置、圆筒筛装置、横流风机和离心风机等组成，实现了先脱谷码后清选的功能。选取离心风机转速及角度、横流风机转速、圆筒筛转速和谷码辊搓装置主动辊转速作为试验因素，籽粒含杂率和损失率作为试验指标进行了正交试验，试验表明：谷码辊搓装置主动辊转速250r/min、离心风机角度3°、小圆筒筛转速60r/min、离心风机转速700r/min、中圆筒筛转速60r/min、大圆筒筛转速70r/min，横流风机转速600r/min为该清选装置的最优组合。对该参数组合进行验证试验，并对该装置清选性能进行对比试验，结果表明，在最优组合条件下籽粒含杂率为1.64%、总损失率为0.86%，该装置籽粒含杂率与总损失率均低于传统型风机圆筒筛式和风机振动筛式清选装置。

摘要:针对中国东北地区玉米秸秆粗壮量大、不易腐烂，造成免耕播种机破茬防堵装置秸秆根茬切断率低和作业所需切割扭矩大的技术难题，以蝗虫口器多段阶梯锯齿状结构和双上颚异向等速咬合运动方式为仿生原型，设计一种可在东北地区实现高效破茬防堵作业的动态仿生破茬装置。通过仿生构建、机构设计、理论分析和参数优化等方法设计了行星齿轮变速机构和仿生破茬刀；运用Arduino系统和智能控制方法设计了智能驱动系统，实现了运动方式-结构耦合仿生；通过参数优化试验和回归分析等方法，研究了结构和作业参数对秸秆切断率和切割扭矩的影响规律，并得出最佳参数组合：作业速度为10km/h，回转半径为250mm，正转破茬刀仿蝗虫口器刀片数量为9，反转破茬刀仿蝗虫口器刀片数量为18；最终通过对比试验得出动态仿生破茬装置相较于被动缺口圆盘破茬刀可提高秸秆根茬切断率22.6%~27.4%；相较于驱动缺口圆盘破茬刀可提高秸秆根茬切断率8.6%~13.5%，降低扭矩输出19.5%~21.8%；作业后使用共聚焦激光扫描仪进行耐摩擦磨损对比试验，其平均表面粗糙度和最大磨痕深度相较于驱动缺口圆盘破茬刀分别下降14.5%和15.9%。

摘要:为降低筛分作业后籽粒损失率，同时保证籽粒清洁率，分析了玉米脱出物在气流场中运动状态，基于贝壳筛设计阶梯式筛体，并通过籽粒碰撞理论设计阶梯缓冲带，使籽粒在阶梯暂时“滞留”，减轻杂余对籽粒夹带作用。在筛面振幅19mm条件下，采用CFD-DEM耦合仿真方法，以入风口气流速度、气流角、阶梯高度和筛面振动频率为试验因素，玉米籽粒清洁率和损失率为试验指标，进行二次正交旋转组合试验。通过响应曲面方法对试验结果进行分析，利用软件对回归数学模型进行优化。结果表明：当气流速度、气流角、阶梯高度和振动频率分别为16m/s、25°、8.36mm和4.45Hz时，籽粒损失率和清洁率分别为1.69%和98.8%，通过贯流风阶梯式振动筛台架试验验证了结果的准确性。通过对比试验得到，阶梯式贝壳筛作业后籽粒损失率降低为2.12%，清洁率提高到99.16%，清选性能得到提高。

摘要:翼铲的安装高度是带翼深松铲的关键结构参数之一，其对深松土壤扰动行为产生重要影响。综合运用EDEM和室内土槽试验，研究了翼铲安装高度（55、75、95、115、135mm）对深松土壤扰动行为的影响。结果表明：随着翼铲安装高度增加，耕后犁底层土壤扰动面积先增大后减小，在翼铲安装高度为75mm时最大，水平耕作阻力逐渐减小，深松铲铲尖和犁底层圆弧段所受水平耕作阻力为深松铲水平耕作阻力的主要来源（90%以上），其随翼铲安装高度增大逐渐减小；翼铲安装高度直接影响耕作时不同深度土壤在不同方向的位移，当翼铲安装高度为75mm时，深松铲纵向中心位置的各层土壤在耕作方向的最大位移相对较小，其犁底层土壤在竖直方向最大位移相对较大，表层和耕作层土壤在竖直方向最大位移相对较小；翼铲安装高度对土壤扰动效果产生重要影响，且离散元仿真能够准确模拟深松土壤的扰动过程，5个翼铲安装高度下土壤膨松度、土壤扰动系数、土壤碎土系数、土壤纵向堆积角的试验值和仿真值的平均误差分别为11.69%、11.54%、14.20%、9.64%。

摘要:施肥方式粗放是造成我国肥料利用率低的主要原因之一。与条状施肥相比，穴式施肥可有效提高肥料利用率。本文设计一种用于颗粒状肥料穴式施用的腔盘式精量穴施肥装置，通过理论分析确定了装置的主要结构和工作参数，并探讨了肥腔形状（圆弧型、直线型-钝角、直线型-锐角和抛物线型）对肥料运动的影响。运用离散元法（EDEM）对不同结构和作业参数下的排肥盘充肥性能和肥群运动进行了仿真分析，结果表明：肥腔形状、前进速度和施肥量对各穴排肥量变异系数均有显著影响，随前进速度的增大和施肥量的减少，变异系数增大，且圆弧型肥腔排肥稳定性最好；前进速度和肥腔形状对肥料扰动度有显著影响，排肥盘经过箱体的时间及其对肥料扰动的形式和扰动量是影响排肥量稳定性的主要原因。在前进速度7km/h、排肥量300kg/hm2的条件下，对4种排肥盘进行台架试验，结果表明，圆弧型肥腔性能最优，排肥量合格率为94%，各穴排肥量变异系数为6.5%，与仿真结果呈现相同规律，且满足作业排肥要求。

摘要:目前国内变量施肥控制系统与排肥监测系统集成化程度低，电动机驱动变量施肥系统动态响应研究不够深入。为此设计了基于电动机驱动、支持多路播种施肥监测的变量施肥控制系统，主要包括触摸屏、中央控制器和数据采集器。控制器以MCU为核心，读取GPS测速模块获取的机具行进速度，监测排肥电动机实时转速，与数据采集器通讯获取多路排种或施肥状态，与触摸屏通讯设置作业参数和监测作业状态。搭建试验平台，测得排肥轴转速范围为12.5~125r/min、监测灵敏度为3s时，系统监测可靠性为100%。进行了系统排肥量变化响应时间试验，室内试验结果表明在0~11500g/min的排肥量变化范围内，系统响应时间最大为0.75s。系统整机试验中，75~450kg/hm2的施肥量变化区间，公差以75kg/hm2递增，行进速度平均为3.79km/h时，系统响应时间平均为1.08s；在设定施肥量450、600、750kg/hm2下，改变不同行进速度的过程中，排肥量准确率平均值分别为95.92%、95.24%和98.26%，方差分别为3.01%、1.39%和1.36%。田间试验表明，施肥量分别为450、600、750kg/hm2时，系统排肥量准确率平均值为94.69%，方差为2.23%，多路排种、排肥监测故障报警准确率为100%。

摘要:为促进我国生猪养殖业的规模化发展，改善保育猪饲喂器排料均匀性及单位时间内排料量，在保证饲料以整体流方式排料的情况下，设计了一种保育猪饲喂器。阐述了总体结构组成和工作原理，对出料口盘和排料拨片进行了动力学与运动学分析。以影响饲喂器排料性能的主要因素为试验因素，以饲喂器排料均匀性指标变异系数和排料能力指标流量为评价指标，应用EDEM软件进行虚拟正交试验，并基于Design-Expert 8.0.10软件对模型进行多目标优化获得最优参数组合，结果表明：当主轴转速、出料口直径、斗壁倾角和充满系数分别为45r/min、110mm、65°和65%时，变异系数和流量分别为3.96%和165.93g/s。依据以上优化参数研制饲喂器，并经试验表明：颗粒饲料流动方式为整体流；变异系数为3.62%，流量为149.13g/s，饲槽内颗粒饲料分布均匀且排料效率较高。

摘要:大型平移式喷灌机采用脉冲宽度调制（Pulse width modulation, PWM）技术实现变量灌溉作业，因喷头间喷洒区域相互重叠，由地块管理区的设计处方值求解单喷头流量较为困难。首先根据Nelson R3000型单喷头喷洒特性，得到平移式喷灌机沿桁架方向的一维叠加水量分布特性，以及平移运动后的二维叠加水量分布特性，分析确定了由4个喷头重叠喷洒控制一个管理区，并得到喷头区域喷洒分配率，在此基础上提出了按处方值进行喷头流量分配的加权均分法和基于遗传算法（Genetic algorithm, GA）的分配法。通过管理区喷洒误差分析得出，当相邻处方值变化幅度不超过最大处方值的33%时，精度可以达到5%。为了弥补GA法导致喷洒均匀性下降的不足，将加权均分法和GA法组合应用，有效降低了处方值突变带来的喷洒误差，同时保证了处方值变化较小区域的喷洒均匀性。本文方法可以扩展到4个以上喷头重叠喷洒控制一个管理区的应用场合。

摘要:直接注入式变量喷雾系统中药水混合均匀性是衡量系统性能的重要指标。为了评价混药器在线混合农药的能力，提出了混药器混合均匀性分析方法，并进行了旋动射流混合装置混合脂溶性农药的变工况（不同载流流量Q以及不同药水混合比P）在线混合试验。以基于像素的变异系数α和均匀性指数γ作为均匀性评价指标，对混药器的药水混合图像进行处理，定量分析混合均匀性。采用人工预混的方法，通过和无混药器混合图像及静置图像进行对比，验证了评价指标的准确性。变工况试验结果表明：旋动射流混药器混合脂溶性农药时，在混合比P一定的条件下，载流流量Q越大，则混合均匀性越高；不同P条件下，均在Q=2400mL/min（试验条件下最大载流流量）时混合均匀性达最高，Q过小，会造成混合均匀性明显下降；Q一定时，P越大，则混合均匀性越高，P较低时，需要有较高的Q才能取得良好的混合均匀性。综合分析知：2000mL/min≤Q≤2400mL/min时，可以完成不同混合比P下的药水均匀混合；800mL/min＜Q＜2000mL/min时，可完成较高混合比P下的在线均匀混合；Q≤800mL/min时，基本无法完成各种混合比P下的在线均匀混合。

摘要:为改善小型多翼离心风机受气体粘性影响导致流动分离加剧的现象，在传统蜗壳型线设计理论的基础上，研究气体粘性力矩对蜗壳壁线分布的影响，并采用动量矩修正方法对其进行改型设计。另外，为真实反映风机内流场分布情况，在标准k-ε计算模型的扩散项中加入粘性应力作用，使其最高计算误差降低至3%。对比分析改型前后风机数值模拟计算和试验测量结果可知，采用修正的k-ε模型进行计算发现改型后风机内旋涡强度减小，蜗壳出口靠近蜗舌处流动分离得到改善。试验结果表明：改型风机出口静压提升约25Pa，最大全压效率较原型机提升约10%。同时，由于蜗壳张开度扩大能够抑制流动分离，使蜗舌附近区域的旋涡强度及其影响区域减小，从而使多翼离心风机噪声降低了2.5dB。

摘要:县域作为协调人类活动与自然资源关系的基本单元，是造林绿化和森林景观资源经营的重要空间。以河北省易县为例，以森林资源二类清查资料和土地利用资料为基础，基于GIS技术，通过景观等级类型划分、景观指数筛选和主成分分析法，对县域尺度森林景观空间格局及其等级特征进行了多层次研究。结果表明：林地景观占全域面积的58.4%，杨树、油松、柞树、山杏等林种和经济林是优势森林景观；景观分离度（SPLIT）、多样性指数（SHDI）和斑块密度（PD）等对组织层次变化响应强烈，随着组织层级细化，景观破碎化程度增大，斑块面积、数量等特征逐渐增强；在景观和类型水平，组织层级越高，森林景观蔓延和聚合趋势越明显，组织层次越细，各森林景观类型空间集聚、丛生化程度越明显，景观斑块边缘效应越突出。研究区森林景观与地形、土地利用类型等因素相互耦合，从山区到平原区，随着人类活动影响增强，森林景观破碎化、斑块形状复杂性及空间差异增大，因此森林景观资源健康管理应注重对景观多样性、空间分割程度、核心斑块面积和数量等关键指标的控制。

摘要:在综合考虑耕地综合质量、空间自相关性和景观格局的基础上，进行永久基本农田的划定，对区域粮食安全和生态安全具有重要的意义。以崇仁县为例，借助GIS平台与GeoDa软件，通过耕地综合质量评价体系的构建进行耕地综合质量评价，根据综合质量评价结果进行空间自相关分析，再根据自相关分析结果与耕地景观生态安全格局对应关系，进行永久基本农田的划定。根据研究区土壤理化性质、耕作利用条件和耕作区位条件，提出了一种基于耕地综合质量、综合质量聚类关系和耕地景观结构的永久基本农田划定方法，划定崇仁县永久基本农田305.94km2，划入的耕地更符合永久基本农田的要求，有助于基本农田长期的管理和保护，也可为丰富耕地综合质量评价与基本农田划定研究提供参考。

摘要:高光谱遥感信息提取面临的突出问题是混合像元的广泛存在，如何有效地解译混合像元是高光谱遥感应用的关键问题。混合像元不仅影响地物的识别和分类精度，而且是遥感技术向定量化发展的重要障碍，混合像元分解是解决混合像元问题最有效的方法，能够克服高光谱图像空间分辨率的限制。针对传统混合像元分解算法的缺点，基于优化的候选端元判断方法及端元提取的并行设计方法，提出了一种优化的混合像元分解方法，实现了光谱特征信息和空间特征信息的有机融合。通过模拟高光谱数据和真实遥感图像进行仿真研究，实验结果表明，该方法能得到精确的端元和对应的丰度，获得较好的解混效果，为城市地物分类提供了有力支持。

摘要:植被是陆地最重要的生态系统，在全球气候变化中发挥了重要的调节作用，研究植被时空动态变化具有重要的科学意义和现实价值。基于2007年、2012年和2016年Landsat卫星遥感影像提取的归一化植被指数(NDVI)以及三明市区二类调查矢量数据，研究了闽江上游区域近10年的植被NDVI指数的时空变化特征及其影响因子。结果表明：研究区2007年、2012年和2016年的NDVI指数值逐渐提高，分别为0.72、0.75和0.79，植被覆盖度高，总体生态质量较好；NDVI低值区位于沙溪两侧带状的市辖区所在地、各乡镇居民集中点以及道路网络周边；不同植被类型的NDVI指数由大到小依次为：阔叶树林、灌木林、马尾松林、竹林、杉木林、杂木林、桉树林、其他林地、经济林、檫树林、非林地；NDVI指数值随着林龄、郁闭度和坡度的增加逐渐增加，随着立地等级的提高而下降。进一步对NDVI指数对植被与影响因子交互耦合的响应进行分析，得到结果：依据不同植被类型的NDVI指数随着林龄变化规律的不同，将植被划分为：稳步上升型，如阔叶树林和马尾松林；前期上升快而后期慢型，如桉树林；先升后降型，如杉木林和其他林地。马尾松林的NDVI指数呈现随着坡度的增加而增加的趋势；而其他森林植被类型的NDVI指数呈现随着坡度的增加先升后降，在坡度为30°~40°处达到最高值；不同植被类型的NDVI指数对郁闭度的响应机制不同。

摘要:极化干涉SAR(Polarimetric SAR interferometry， PolInSAR)森林高度反演是当前雷达遥感领域的研究热点，近年来出现了多种单基线PolInSAR森林高度反演方法。为了给单基线PolInSAR反演森林高度的算法提供基础，并探索和发展效果更优的反演方法，使用PolSARpro软件模拟森林平均高度为18m的L波段(L=23cm)全极化干涉SAR 数据，研究了森林高度反演算法中的DEM差分法、RVoG法、复相干幅度反演法、混合反演法，并基于相干优化法对混合反演法进行了改进；为了更准确地对算法的性能进行比较，给出方位向为48bin时各算法的距离向剖面的对比图，并选取图像的中间区域，对森林高度位于3~30m的1104个样本点，应用均值和均方根误差RSME对5种方法模拟的18m森林高度进行比较。结果表明：森林高度平均值反演结果由大到小依次为：复相干幅度反演法、混合反演法、改进的混合反演法、RVoG法、DEM差分法，分别为19.40、18.31、18.12、10.55、10.05m，均方根误差(RMSE)由小到大依次为: 改进的混合反演法、混合反演法、复相干幅度反演法、RVoG法、DEM差分法，分别为1.06、1.48、3.49、7.51、8.04m；说明DEM差分法与RVoG法反演的森林高度存在明显低估，复相干反演法出现明显高估且其离散程度最大，混合反演法和改进的混合反演法与真实值的误差分别为0.31、0.12m，改进的混合反演法与真实值的相差最小，离散程度最小，均方根误差最小，反演结果最优。改进的混合反演法综合了混合反演法与相干优化法的优点，使其估计的地形相位的均方根误差最小（0.045rad），森林高度与真实值的误差最小，均方根误差最小，并且具有一定的鲁棒性。

摘要:光合作用对作物的生长发育、干物质的积累以及产量的形成起着至关重要的作用。为探讨遥感技术反演作物冠层光合参数的可行性，以无人机作为遥感平台，搭载6波段多光谱相机，通过采集棉花花蕾期不同时刻（09:00、11:00、13:00、15:00、17:00）冠层多光谱遥感图像，提取其冠层光谱反射率信息，并同步测定棉花冠层叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间二氧化碳浓度（Ci）等光合参数。通过对4种光合参数和6波段光谱反射率进行相关性分析，并分别使用一元线性回归和主成分回归、岭回归、偏最小二乘回归等多元回归方法，建立不同光合参数在不同时刻的反演模型。结果表明：净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间二氧化碳浓度（Ci）的最优反演模型分别为13:00的基于蓝光波段反射率的一元线性模型，15:00的基于红光波段反射率的一元线性模型，15:00的岭回归模型和15:00的基于红光波段反射率的一元线性模型，模型的决定系数R2均在0.5以上，验证相对误差RE均小于9%。该研究可为大范围监测作物的光合作用提供一定的参考。

摘要:基于手持高清可见光图像和无人机可见光遥感影像中植被与非植被像元在不同颜色空间单通道上分布的差异性，以苗期和蕾期的棉花为对象，进行了棉花覆盖度的提取方法研究。基于不同天气状况和不同采集时刻等光照条件下采集的29幅具有不同覆盖度的棉花地面可见光图像，分别对比分析了Lab颜色空间a通道、RGB颜色空间2G-R-B指数和HIS颜色空间H通道对棉花的识别能力，以及使用动态阈值和固定阈值两种情况下的棉花覆盖度提取精度。其中动态阈值通过植被与非植被像元的高斯分布交点确定，固定阈值在3种颜色空间分别设置为动态阈值的均值。结果表明，植被像元与非植被像元在a通道、2G-R-B指数和H通道上呈现高斯分布，可以采用非线性最小二乘算法实现高斯分布拟合。通过高斯分布拟合求解交点得到的动态分类阈值分布范围较为集中，将其均值-3.78、0.06、0.13设定为固定分类阈值。相比于2G-R-B指数和H通道，a通道对绿色植被的识别能力最好，更适合提取棉花植被覆盖度；相比于动态阈值，固定阈值的提取精度更好，平均提取误差为0.0094。将该方法应用到无人机尺度时，同样可以较好地提取不同天气状况和不同土壤干湿类型的棉花覆盖度，且总体平均提取误差为0.012。经过初步检验和分析认为，基于植被与非植被像元在Lab颜色空间a通道上分布的差异性，结合固定分类阈值，可以精确地提取不同光照条件下的苗期和蕾期棉花覆盖度。

摘要:剔除无人机热红外影像中的土壤背景是提高作物水分诊断精度的有效途径，但也是热红外图像处理的难点问题。本文以不同水分处理的花铃期棉花为研究对象，分别在09:00、13:00和17:00等3个时刻，连续5d采集无人机高分辨率热红外影像，并采用二值化Ostu算法和Canny边缘检测算法对热红外图像进行掩膜处理，实现对土壤背景的剔除，然后分别计算二值化Ostu算法、Canny边缘检测算法和包含土壤背景下的3种棉花水分胁迫指数（Crop water stress index，CWSI），最后建立不同时刻下3种CWSI与棉花叶片气孔导度Gs的关系模型。研究结果表明，应用Canny边缘检测算法可有效剔除热红外影像中的土壤背景，剔除土壤背景后的温度直方图呈单峰的偏态分布；3种处理方法获得的作物水分胁迫指数CWSI中，Canny边缘检测算法的CWSI最小，二值化Ostu算法的CWSI较高，包含土壤背景的CWSI最大；采用Canny边缘检测算法剔除土壤背景后的CWSI与棉花叶片气孔导度Gs的决定系数R2达到0.84，Ostu算法的结果次之，包含土壤背景的最差。本研究可为无人机热红外遥感监测作物水分状况提供参考。

摘要:在农业土壤重金属高光谱检测领域，土壤镉元素近红外光谱的高维、高冗余特性会严重影响高光谱反演模型的准确性和稳定性。为了解决上述问题，本文提出一种基于斯皮尔曼相关分析的遗传随机森林特征选择算法（SGA-RF）。该算法首先对初始特征集合使用基于斯皮尔曼相关分析的特征预选方法，筛选出大量冗余波段，保留与镉元素相关性最强的特征波段；其次在特征精选阶段，提出一种基于随机森林的适应度函数评估方法，该方法充分结合遗传算法强大的全局搜索能力和随机森林算法较高的反演能力，提高了对相似个体的区分能力，获得具有最小冗余度和最大区分性的最优特征波段子集。为了验证所提算法的有效性，选取青岛市大沽河流域具有代表性的124个土壤样品为实验对象，利用SGA-RF算法将原始2051个波段优选至37个最具代表性的敏感波段，并与现有特征选择算法所建模型进行对比分析。试验结果表明，该特征选择方法与随机森林回归模型相结合具有较低的预测均方根误差（0.0601），较高的相关系数（0.9502）和预测相对分析误差（2.03）。作为应用可见/近红外光谱技术定量反演农业土壤镉浓度的重要步骤，SGA-RF算法以较少的敏感波段达到了较高的反演效果，可为监测土壤重金属污染情况提供一定的理论依据。

摘要:在近红外光谱的谱区选择算法中，滑动窗口偏最小二乘法具有较高的预测精度，但是其程序运行时间很长。在不改变算法预测精度的前提下，首先以分段间隔偏最小二乘法为基础研究了顺序分配法、等间距法和排序法等3种任务调度策略对并行算法性能的影响。在这3种任务调度策略中，排序法具有较好的负载均衡性和较高的并行效率。然后在16核云计算平台下将排序法分配策略分别应用于组合分段偏最小二乘法、反向分段偏最小二乘法和滑动窗口偏最小二乘法等谱区的并行选择算法中。经实验测试，在单核串行算法下反向分段偏最小二乘法和滑动窗口偏最小二乘法的程序运行时间分别为9.22h和55.51h，在排序法分配策略下采用2核并行算法时其程序运行时间分别缩短为4.98h和29.03h，分别节省了45.99%和47.70%的程序运行时间。实验结果表明：当考虑并行效率和计算成本时，在1～16核的并行算法中，选用2核并行执行以上4种谱区选择算法都具有最高的并行效率和性价比。

摘要:为定量分析植物冠层结构与光分布及光合作用之间的关系，模拟实际环境中植物冠层的实时光合速率，为诸如作物模型中产量估测提供一种植物冠层尺度光合生产力计算方法，本文构建了基于L-系统的3D虚拟植物冠层光合作用模拟模型。模型主要分为3部分：基于L-迭代文法系统与三维图形绘制技术构建3D虚拟植物冠层结构，利用正向光线跟踪及天空可见率算法模拟虚拟冠层内光辐射(Photosynthetically active radiation，PAR)传输，基于太阳几何参数、大气影响参数及地理位置等参数计算真实环境中虚拟冠层顶部实时PAR强度。利用此模型，直接输入或插值处理光合环境因子数值，采用单叶光合作用模型和相关呼吸作用模型，可计算冠层内净光合作用速率并进行周期内植物体生物量的积累估算。以实测的幼龄杉木为模拟对象，计算其冠层内净光合作用速率及周期内生物量积累，模拟结果表明，基于虚拟冠层的PAR分布模拟及其冠层光合作用速率计算，是一种对植株光合生产力估算的有效方法。

摘要:针对传统点云信息融合需要限制传感器之间位置以及繁杂标定和Kinect传感器室外工作受光照条件影响会出现目标边缘缺失的问题，提出了基于SICK和Kinect相机组合探测的植株点云超限补偿信息融合方法。首先采用SICK二维激光传感器融合实时行进速度传感器，实现对植株三维点云重构，同时通过Kinect传感器获取植株彩色和深度图像合成彩色点云，然后分别对SICK和Kinect异源点云进行阈值滤波预处理和体素栅格下采样，求取各点法线及快速点特征直方图，利用采样一致性初始配准方法使异源点云之间拥有较好的初始位置关系，再进一步使用ICP算法精确配准，通过近似最近邻搜索和超限补偿的方法完成点云信息融合。在超限补偿方法中，通过对比转换后点云间误差，判断数据有效性，实现对数据的最终融合。试验结果表明，本文方法可以有效、准确地实现不同点云之间的信息融合，并能有效抑制阳光的干扰。

摘要:为了研究不同水肥条件下玉米对氮肥的吸收利用情况，试验采用15N示踪技术，通过设置3个灌溉水平（200、400、600m3/hm2）以及5个施氮水平（0、150、200、250、300kg/hm2）研究了玉米成熟期各器官对肥料氮和土壤氮的吸收情况，不同水肥处理肥料氮对土壤氮的激发规律以及各处理的氮肥有效率。结果表明：不同水肥条件下玉米吸收肥料中氮素占总氮量的33.32%～43.54%，吸收土壤中氮素占总氮量的56.46%～66.68%。各器官对肥料氮的竞争能力不同，由大到小表现为：籽粒、叶、茎。增加施氮量可以适当提升玉米对土壤中氮素的吸收能力，但过量施氮时必须通过增加灌水量才能使玉米从土壤吸收更多的氮素。当灌水量为400m3/hm2，施氮量为250kg/hm2时产量达到14063.04kg/hm2，土壤氮库达到平衡状态，既实现了高产又满足环境友好需求。

摘要:中高空间分辨率影像数据缺失是高空间分辨率作物空间分布提取的主要限制因素，针对部分地区的中高空间分辨率遥感影像缺失使得作物提取的关键生育期无卫星覆盖的问题，提出了一种基于模糊C聚类算法的多源遥感植被指数数据融合方法，融合Landsat和MODIS数据生成高时空分辨率的植被指数数据，对融合生成的多时相植被指数数据进行聚类后获取各类的时序植被指数曲线。通过与水稻标准时序植被指数曲线进行光谱相似性分析来提取水稻的空间分布。经测试表明，该方法能够获得相对较高的精度，可应用于中高分辨率遥感数据缺失地区的高空间分辨率作物空间分布信息提取

摘要:为了充分了解灌溉用砂石过滤器和筛网过滤器组成的二级过滤系统的内部流场情况，利用Pro/Engineer软件进行三维造型，基于计算流体动力学（Computational fluid dynamics，CFD）技术，应用数值模拟采用RNG k-ε湍流模型结合多孔介质模型对过滤器内部流场进行分析并提出优化方案，在优化的基础上设计新型一体式过滤器并对其进行性能测试。结果表明：RNG k-ε湍流模型模拟结果与试验结果吻合良好，可用于流场分析和结构优化。组合过滤系统按传统分体式布置时，由于连接管道和筛网过滤器外壳等影响，会产生较大水头损失，且筛网过滤器部分由于结构复杂造成环流与漩涡，导致流场不稳，过滤时流速分布不均。针对传统组合过滤系统流场的不足，提出将滤网融入砂石罐体的一体式优化布置方案，改善了布置的复杂度；通过流场分析发现可减小38.5%的水头损失，且由于罐体空间较大对水流扰动较小，所以内部流场稳定；过滤时流速分布更均匀，因此对滤网的利用也更加合理充分，延长了滤网使用寿命。通过两次性能测试对比分析可知，砂石-筛网组合一体式过滤器能有效减小水头损失，并且在含沙水条件下流量减小20%时能多运行20min左右，表明一体式过滤器水力性能更优且能提高灌溉效率。

摘要:地表蒸散量是作物需水量估算以及农田水管理的重要依据。越冬期农田地表蒸散过程改变了土壤内部水热参数分布，进而影响春季作物的生长状况。本文对Penman-Monteith（PM）模型、Priestley-Taylor（PT）模型和Simultaneous heat and water（SHAW）模型在越冬期麦田地表蒸散量估算精度及适用性进行分析与评价，并针对冬季土壤冻结的特殊情况对模型参数进行了修正。麦田试验采集了北京市昌平区2011—2012年和2012—2013年2个冬季的气象参数与实际蒸散量。通过对比3种模型默认或经验参数下的估算值与实际测量值发现：PT模型对蒸散量的估算精度最高（PT、PM、SHAW模型RMSE分别为0.159、0.697、0.390mm），PM和PT模型的估算整体高于实际测量值，其原因在于冬季地表经历了固-液相变和气-液相变两个过程。为了提高估算精度，在PT和PM模型中引入水分胁迫系数，并利用第1年冬季的数据对3种模型参数进行修正，结果表明，修正后的PM模型（2011—2012年RMSE为0.159mm）和SHAW模型（2011—2012年RMSE为0.280mm）对蒸散量的估算精度都有明显提高。将参数修正后的模型用于预测2012—2013年冬季的地表蒸散量，结果表明：3种修正模型的估算精度均较高（PT、PM、SHAW模型RMSE分别为0.267、0.252、0.253mm）。相比之下，PT模型的计算最为简单，所需数据最少，因此，在估算越冬期麦田地表蒸散量时，可优先选择PT模型。

摘要:受旱胁迫下作物蒸发蒸腾量估算重要且复杂，依托新马桥农水综合试验站6台大型称重式蒸渗仪开展玉米受旱胁迫专项试验，对不同受旱胁迫下玉米蒸发蒸腾量特征进行分析，在双作物系数法估算无受旱胁迫下玉米蒸发蒸腾量的基础上，采用遗传算法优化率定基础作物系数Kcbini、Kcbmid、Kcbend和作物系数上限Kcmax，同时基于试验站实测太阳辐射数据采用遗传算法优化率定了Angstrom公式经验参数a、b，进而优化了参考作物蒸发蒸腾量（ET0）的计算结果，并以此基础运用双作物系数法估算受旱胁迫下玉米蒸发蒸腾量。结果表明：营养生长中前期轻微的水分亏缺可能会刺激玉米适应性机能，复水后各项生理功能恢复正常；水分亏缺加重时不仅会使玉米当期的蒸发蒸腾量减少，而且会产生累积效应，将这种胁迫影响传递到之后的生育阶段；相同受旱胁迫强度对玉米生殖生长阶段影响更为明显，且易造成永久胁迫；Kcbini、Kcbmid、Kcbend、Kcmax的率定结果分别为0.150、1.090、0.152和1.400，在此基础上运用双作物系数法估算无受旱胁迫下玉米全生育期蒸发蒸腾量的均方根误差RMSE和平均绝对误差MAE分别为1.39mm和0.97mm，比对应的FAO-56推荐值估算结果小6.74%和8.23%，受旱胁迫下玉米计算的2个处理全生育期RMSE、MAE和MRE均值分别为1.60mm、1.18mm和6.73%，整体估算效果虽然没有无受旱胁迫下的好，但仍优于FAO-56推荐值的估算结果。因此，基于双作物系数法和遗传算法的受旱胁迫下玉米蒸发蒸腾量估算合理可靠，该研究可为区域制定适宜灌溉制度和降低农业旱灾损失风险提供理论依据。

摘要:基于HYDRUS-2D模型建立了垂直线源灌土壤水分运动数学模型，设置81种情景，模拟获得不同土壤质地、初始含水率以及线源长度、线源直径和埋深条件下的湿润体变化过程。湿润体尺寸主要受土壤质地影响，土壤质地越粗，湿润锋运移越快，线源长度、线源直径和埋深对其影响较小。土壤湿润锋运移过程符合幂函数关系，幂函数指数在水平和垂直向上方向上变化较小，而在垂直向下方向上随饱和导水率（Ks）的增大而增大；幂函数系数随Ks的增大而增大。提出了包含Ks在内的垂直线源灌土壤湿润体尺寸预测模型，试验验证了所建模型的可靠性，MAE和RMSE接近0，PBIAS在-4%~9%之间，NSE不小于0.929，说明预测效果良好。所建模型仅需Ks即可推求，试验设计简单，初步实现了由土壤物理参数预测垂直线源灌土壤湿润锋运移距离的可能。

摘要:温室温度系统作为典型的混杂系统，其输入包括离散的设备控制量以及可测不可控的多个室外环境扰动量。本文针对温室温度混杂系统，建立切换系统模型，基于此模型设计多输入预测控制。首先分别在4种离散状态（保温模式、自然通风模式、强制通风模式、湿帘-风机模式）下确定模型的主相关输入，采用带遗忘因子的递推最小二乘法建立子模型。然后设计预测控制器，利用双周期积温法规划预测控制设定值。求解多输入预测控制量问题为NP-hard问题，采用最优化剪枝法优化搜索。最后在实验温室应用控制算法进行实验，实验结果表明，多输入预测控制算法可以有效调控温室内温度，并且由于积温理论动态规划预测控制设定值，可减少设备的切换次数，降低能耗。

摘要:设计了一种适用于规模化生产的节能环保智能型膜覆盖好氧堆肥系统，主要包括总控系统、风控系统、传感系统和覆膜系统。结合上述各系统的功能性需求，进行了系统整体性设计、功能模块独立设计选型，该系统可实现堆肥关键参数的高精度实时监测、通风供氧的灵活智能反馈控制、多设备无线通讯等功能。利用该系统进行规模化膜覆盖好氧堆肥性能试验，研究结果表明：整个堆肥过程高温时段满足粪便无害化处理需求，堆体氧浓度维持在适宜水平，覆膜工艺下可确保堆体发酵状况良好。从所监测的流量、频率、温度、压力、氧浓度等多元参数和总体性能来看，与传统技术模式相比，该系统智能化程度显著提升，生产能耗和气体产排显著降低

摘要:针对单粒小麦蛋白质含量等内部表型的实时检测需求，设计了基于近红外漫反射光谱的无损定量检测装置，阐述了光源结构设计、硬件系统设计和软件系统构建。选用近红外LED微型灯珠，以6行8列形式均匀分布于圆柱形铝合金灯筒壁上，形成向心全包围的物理结构，LED灯珠引脚通过16根导电铜柱并联连接，灯筒上顶部设有红外对射传感器，当检测到谷物经由灯筒内的玻璃滑道时，光谱仪通过一分二型光纤分别从灯筒上顶部和下底部收集漫反射光谱，基于C++语言的上位机软件将其转换为吸光度，再根据嵌入模型进行实时预测。获取了300粒单粒小麦900~1700nm范围的全包围漫反射光谱，进行归一化处理后，分别建立了基于全光谱（FS）和连续投影算法（SPA）提取特征波长的单粒蛋白质含量预测模型。试验结果表明，两个模型校正集的R2分别为0.9604和0.8446，验证集R2分别为0.8016和0.819；从实用性和预测效果出发，选择基于SPA特征波长的蛋白质模型作为嵌入式预测模型；分别验证了该装置的波长重复性、吸光度重复性和预测重复性，结果表明，本装置可以用于单粒谷物内部表型的实时、无损、定量检测。

摘要:为了研究不同海拔高度生长的牛宰后牛肉一磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)活性与糖酵解指标，以探讨宰后肌肉生理机理，测定了玉树牦牛(海拔4500m)、甘南牦牛(海拔3000m)和西门塔尔杂交肉牛(海拔1500m)宰后成熟过程中牛肉AMPK活性、AMPK基因(PRKAA1、PRKAA2)mRNA表达量、糖酵解和能量代谢的变化。结果表明，12~168h时间内，AMPK活性从小到大依次为西门塔尔杂交牛、甘南牦牛、玉树牦牛；西门塔尔杂交牛PRKAA1基因的表达量比甘南牦牛和玉树牦牛略低；西门塔尔杂交牛PRKAA2基因表达量显著小于甘南牦牛和玉树牦牛(P<0.05)；72~168h时间内， 乳酸含量和游离葡萄糖含量从小到大依次为西门塔尔杂交牛、甘南牦牛、玉树牦牛，pH值、肌糖原含量从大到小依次为西门塔尔杂交牛、甘南牦牛、玉树牦牛；成熟前期ATP、ADP、AMP含量从大到小依次为西门塔尔杂交牛、甘南牦牛、玉树牦牛。高海拔品种牛肉机体PRKAA1和PRKAA2基因表达量高时，AMPK被激活从而活性增加，ATP的浓度水平降低，AMP生成量增加，加速组织内的糖酵解，增加肌肉乳酸含量，降低pH值，进而影响牛肉品质

摘要:研究了CaCl2对两种核诱导乳清浓缩蛋白（WPC）在聚合方面的影响。通过向WPC自发、均相核诱导WPC、二次核诱导WPC形成纤维过程中添加CaCl2，可提高纤维体系的硬度、黏度以及聚合率，并且对核诱导形成的纤维聚合物影响较大。添加CaCl2后，核诱导的硬度增加量是WPC自发硬度增加量的1.661倍（均相核诱导）和1.821倍（二次核诱导），黏度增加量的对应值为2.261倍（均相核诱导）与2.479倍（二次核诱导）。添加CaCl2使纤维的形态发生变化，成弯曲聚集体。对于纤维形成的两种路径自发与核诱导，CaCl2的影响程度不同，与乳清浓缩蛋白自发纤维聚合能力相比，CaCl2对核诱导乳清浓缩蛋白聚合能力的提升幅度更大。

摘要:研究了薄荷油纳米乳液在体外模拟消化过程中乳液包埋对其平均粒径、ζ-电位、游离脂肪酸释放率以及薄荷醇生物可利用度的影响。激光扫描3D共聚焦显微镜观察薄荷油纳米乳液的显微结构，研究发现薄荷油完全被SPI包埋，纳米乳液液滴呈球状形态，表明大豆蛋白完整地吸附于纳米乳液的油-水界面处，呈现出核壳状结构。高压均质处理制备的薄荷油纳米乳液的游离脂肪酸释放率及薄荷醇生物可利用度远大于薄荷油的对照组。薄荷油纳米乳液在模拟胃消化阶段，乳液的平均粒径、ζ-电位均变大，乳液的微观结构表明消化体系出现液滴聚合现象；在模拟肠液消化后，薄荷油纳米乳液的界面蛋白被水解，油滴被消化，乳液的平均粒径减小、ζ-电位绝对值增加。通过多重光散射稳定性分析仪检测薄荷油纳米乳液的稳定性，薄荷油稳定性指数为2.8，且检测过程中并未出现乳液上浮和絮凝等现象。

摘要:以大豆蛋白-磷脂酰胆碱作为复合乳化剂，采用高压均质技术制备鱼油纳米乳液，研究了大豆蛋白质量分数、磷脂酰胆碱质量分数、鱼油质量分数、均质压力对鱼油纳米乳液平均粒径、PDI、ζ-电位、浊度等性质影响，确定了最佳制备工艺参数为：大豆蛋白质量分数2%，磷脂酰胆碱质量分数0.2%，鱼油质量分数1.5%，均质压力100MPa，得到鱼油纳米乳液的平均粒径为（245±3.1）nm，PDI为0.226±0.019，ζ-电位为（-30.2±0.6）mV，浊度为（2413±34.7）cm-1。通过超高分辨显微镜观测到鱼油被包埋于复合乳化剂中且均匀分布在乳液体系中；通过稳定性研究发现：大豆蛋白-磷脂酰胆碱鱼油纳米乳液分别在4℃和25℃储存30d均稳定；对一定浓度的Na+有较好的抗性；酸性条件不稳定，碱性条件下稳定。

摘要:针对电涡流缓速器耗电量大和制动力矩热衰退严重的问题，基于涡流制动与电机再生制动原理，提出一种将液冷式电涡流缓速器与单相外转子磁阻电机结构相结合的新型能动型缓速器。建立了能动型缓速器的电磁场数学模型，数值模拟预测了其制动性能，优化了电机的开通、关断角，计算了下坡持续制动时电机能量回收时的功率，最后对该缓速器的空损力矩、制动力矩热衰退、发电性能和电动性能进行了台架试验，试验结果表明，在1000r/min时涡流制动力矩达到1260N·m，持续制动12min，制动力矩仅下降15%，可满足重型货车的辅助制动需求；电机再生制动力矩随着转速的增大呈先增大后减小的趋势，在1000r/min时制动力矩达到最大；当车辆以35km/h的速度下坡制动时，能量回收功率可达到94kW。

摘要:为了解决传统电动汽车单电机驱动系统高效区无法覆盖汽车行驶工况点的问题，提出了一种基于模型预测控制的纯电动汽车多电机驱动系统能量最优分配策略。首先，以整个多电机驱动系统为研究对象，建立了电机模型和汽车纵向动力学模型，并讨论了采用高效区不同的前后轴电机时提高整车效率的方法。其次，通过台架实验标定出电机在特定转速-转矩工作点的效率，通过引入前后轮驱动力分配比α，将两张电机的效率图转换为整车的车速-驱动力效率图。再次，对模型预测转矩控制下的永磁同步电机系统进行了理论分析与仿真验证。最后，通过硬件在环实验，验证了能量最优分配策略对整车效率以及续航里程提升的有效性。

摘要:传统工程机械液压回转系统位置控制一般采用驾驶员在环的控制方式，靠驾驶员的观测实现定位，由于驾驶员反应较慢，会影响生产效率和作业的一致性，难以满足对回转定位精度要求较高的工程作业。针对这一问题，在进出口独立控制液压回转系统的基础上，提出采用速度位置复合闭环控制方法，加入速度前馈用于减小跟踪误差，同时加入压差反馈和速度反馈用于减小压力和速度波动，改善系统运行平稳性。首先建立了液压挖掘机回转系统多体动力学机电液联合仿真模型，对所提控制策略的有效性进行了验证；并以液压挖掘机为研究对象，构建了进出口独立控制回转试验测试系统，对所提出的控制方法进行了试验分析。仿真和试验结果表明，对于不同的期望速度和期望位置，无论回转系统正向还是反向运行，都可以获得较高的定位精度，定位误差在0.5°~1.5°之间，而且与开环控制相比，系统运行压力和速度波动明显减小，最大波动压力减小了41.6%，运行平稳性提高。

摘要:现有的定量泵无法满足单泵输出多级流量，传统液压系统为了解决需求不同级流量问题，会采用变量泵以及利用阀类和辅助元件的控制来满足工况要求。多输出径向柱塞泵利用其结构特殊性，可实现输出流量多样性。根据力平衡原理和曲柄滑块机构原理，对多输出径向柱塞泵运动学进行分析，通过分析该泵不同工作方式下的流量脉动，确定了流量脉动最小的工作方式。理论分析表明，非相邻两列柱塞联合输出时的流量脉动曲线和相邻两列柱塞的输出流量脉动曲线相似，且不同工作方式下的曲线周期规律均和单列柱塞曲线周期规律有关，当泵输出最大流量工作时，油流的脉动幅度和脉动周期远小于单个输出。利用该泵样机，进行了泵的原理实验，实验结果表明，随着泵出口压力升高，测得泵实际流量不断减少，但是，由于加工条件有限，部分零件的加工精度无法保证，导致实验结果和理论分析不匹配，而实验数据分析验证了该泵的原理正确性和结构合理性，为日后径向柱塞泵的研究和发展奠定了基础。