摘要:拖拉机作为农业装备的核心，其技术发展水平体现着国家农业机械化程度和农业现代化发展水平。近年来，拖拉机在广泛应用新技术的同时，不断涌现出新结构和新产品，技术含量不断提高，产品性能持续增强。本文分析了当前国内外拖拉机产品的技术发展情况，以及农业拖拉机实现自动化、智能化和信息化的紧迫性和必要性；归纳了拖拉机在发动机排放控制、新能源应用、动力换挡、无级变速、悬浮前桥、驾驶室、电液悬挂、电子控制、总线网络以及整机信息化等关键技术方面的最新研究进展，结合产品应用阐明了各系统相关技术的基本原理和特点；最后，纵观拖拉机技术发展历程，结合我国国情，对农业拖拉机技术的未来发展方向进行了总结和展望，提出在互联网高速发展的时代，云计算、大数据、物联网开始与农机装备制造业相结合，集高效、节能、环保、智能为一体的精准农业系统代表了未来农业生产的新型模式，智能拖拉机作为精准农业系统中的重要节点，其智能感知、智能决策、高效驱动以及远程管控技术将成为技术发展的未来方向。

摘要:针对传统高光谱单点法检测叶绿素含量效率低、精度不足等问题，提出一种基于高光谱图像和卷积神经网络（CNN）多特征融合的深度学习龙眼叶片叶绿素含量分布预测模型。首先进行Savitzky-Golay光谱去噪，然后通过奇异值分解（SVD）和独立成分分析（ICA）提取特征光谱，再对特征光谱图像提取灰度共生矩阵（GLCM）和CNN纹理特征，最后建立粒子群优化（PSO）支持向量回归（SVR）、深度神经网络（DNNs）分布模型。结果表明，基于特征光谱建模的PSO-SVR预测效果最佳，全期的校正集和验证集模型决定系数R2为0.8220和0.8152。对比多种主流模型，基于特征光谱、GLCM纹理、CNN纹理特征的ICA-DNNs模型预测精度最高，校正集和验证集R2分别为0.8358和0.8210。试验结果表明，高光谱图像可快速无损地对龙眼叶片叶绿素含量分布进行检测，可为龙眼树实时营养监测和病害早期防治提供理论依据。

摘要:为解决荔枝园灌溉中水资源浪费严重的问题，根据现有装备条件，设计了基于无线传感器网的模糊专家决策系统，并对系统的模糊控制器进行优化以提升系统整体性能。该系统通过网关节点实时接收来自传感器节点采集的荔枝园环境信息，选择土壤实测含水率与预设土壤最佳含水率的误差及其变化率作为决策因子，得出预测灌溉值等决策结果。通过Matlab仿真并进行果园实地试验，分析该系统的有效性。仿真结果表明，该智能灌溉系统能结合荔枝园土壤含水率情况进行适时、适量灌溉，有效实现了经济灌溉，并且优化后的模糊灌溉系统实现了更高的暂态性能、控制精度及抗干扰性，系统响应时间更快。试验结果表明，基于模糊控制器的智能灌溉系统能有效地对荔枝园灌溉进行控制，使荔枝园土壤含水率维持在17.8%左右，符合荔枝树的生长环境；同时，基于优化后的模糊控制器的智能灌溉系统将荔枝园土壤含水率平均值控制在17.6%，更接近系统预设的荔枝园土壤最佳含水率17%，并且具有更高的控制精度、更强的抗干扰性与实用性。

摘要:为了提高蔬菜生产智能化水平，针对蔬菜生产集约化程度不高、自动化水平低及耕作耗时耗力等问题，集机械设计、压力传感、无线传输、互联网通信及Android手机终端控制等技术，设计了蔬菜智能耕作装置。该装置包括耕作机械部件与以STM32单片机为核心的控制系统，并基于Android系统开发了移动客户端软件，可实现耕作信息远程查看及操控功能。根据Android客户端的耕作指令，选择不同功能的末端执行器以完成相应的动作：通过电容式土壤水分检测功能，实现土壤水分信息监测；通过播种部件以及龙门架定位，完成定位定量播种；通过液态物料投放部件以及设置在液路管道接口处的PVDF压力传感器，实现液态物料投放堵塞及流量监测，完成液态物料精量投放；通过CCD摄像头获取作物图像信息，并基于BP神经网络开发了杂草识别算法，实现杂草识别。试验结果表明：该智能耕作装置可实现定位定量播种功能，株距平均合格率可达95.13%，平均误播率为4.86%；液态物料投放功能较为稳定，且均匀性较好，最大投放误差不超过5.4g。

摘要:传统玉米精量播种机多采用地轮、链条驱动排种器，高速作业时因地轮打滑、链条跳动易造成播种粒距增大、粒距均匀性下降等问题，难以保证播种质量。针对这一问题，设计了基于GPS测速的电驱式玉米精量播种机控制系统，该系统以STM32为主控制器，采用Android手机终端设置播种株距、排种盘型孔数等作业参数，采用GPS接收器采集拖拉机的前进速度，根据GPS提供的速度信息实时调节排种器转速，从而实现排种器转速与拖拉机前进速度的实时匹配。为了检测该系统的性能，以编码器测速方式为对照，进行了3种株距（18、22、25cm）、5种作业速度（4、6、8、10、12km/h）下的对比试验。试验结果表明，在相同株距、相同作业速度下，GPS测速方式的变异系数小于编码器测速方式，且GPS测速方式的播种粒距合格指数和变异系数受作业速度的影响更小。在低速4km/h时，GPS测速方式的平均合格指数比编码器测速方式低5.39个百分点；作业速度6～10km/h时，GPS测速方式的平均合格指数比编码器测速方式高7.96个百分点；在高速12km/h时，GPS测速方式的平均合格指数比编码器测速方式高14.32个百分点；表明GPS测速方式更适宜于高速作业工况。

摘要:针对目前国内免耕播种机的监测传感器抗尘效果差、监测精度低，且施口肥量不能变量调节，施用不当易引起烧种、烂种的问题，设计了一种基于Cortex-M3处理器的免耕播种机监控系统。该系统采用面源无盲区抗尘监测技术设计种子传感器，消除了监测盲区，提高了系统对多尘环境的适应性和监测准确性；采用离散增量式PID控制算法，根据预设施肥量和采集作业速度，实时调节口肥量与作业速度相匹配，实现了播种、施肥状况的监测和作业面积的统计，进一步实现了作业过程中缺种、堵种、缺肥、堵肥等故障报警，并可显示故障类型和故障行号。室内和田间试验验证结果表明：该监控系统工作稳定可靠，播种量计数和施肥量变量调节准确率较高，播种量计数偏差在4%以内，当施口肥量设定为75kg/hm2时，不同作业速度下，实际施肥量与理论施肥量的偏差在5%以内，满足了实际生产需求，提高了播种机的工作效率和施肥精度。

摘要:为解决北方寒区玉米机收秸秆粉碎覆盖大垄原茬地免耕播种时易发生堵塞及地温回升较慢的问题，设计了一种大垄玉米原茬地免耕播种机的防堵装置。通过理论分析，设计了防堵装置关键部件，初步得到了该装置的结构和作业参数。应用三因素三水平正交试验方法和模糊综合评价分析法，以机组作业速度、清秸刀齿总成转速、清秸刀齿总成回转轴垂直面与机具前进方向的夹角为试验因素，以根茬清除率、秸秆清除率、防堵装置当量功耗为评价指标，对影响防堵装置性能的结构与作业参数进行了试验与优化研究。结果表明：在试验条件和试验因素水平范围内，影响多目标函数的参数优化组合为机组作业速度5.4km/h、清秸刀齿总成转速440r/min、清秸刀齿总成回转轴垂直面与机具前进方向的夹角20°，此时，根茬清除率为93.94%，秸秆清除率为95.39%，防堵装置当量功耗为4.36kW，土壤扰动量为31.9%。

摘要:为解决联合收获机在田间作业时因喂入量波动而导致作业性能下降及脱粒滚筒堵塞等问题，用凹板筛后侧油缸油压力表征脱粒滚筒负荷，设计了由凹板间隙调节系统和凹板筛后侧油压力采集系统组成的脱粒滚筒负荷监测和凹板间隙调节装置。田间试验中，采用油压传感器测量凹板筛后侧油压力，并通过STM32单片机对测得的油压信号进行采集并保存，分别分析了喂入量和凹板间隙对油压力以及脱粒分离性能的影响。结果表明，凹板筛后侧油缸油压力和脱粒分离损失率随喂入量增大而增大，喂入量从3.4kg/s增大到6.0kg/s时，凹板筛后侧油缸油压力从732N增加到1114N，脱粒分离总损失率由0.54%增加到1.08%。在额定喂入量为6.0kg/s条件下，凹板筛后侧左右两个油缸的油压波动范围为450~660N，且两侧油缸压力一致。另外，凹板筛后侧油缸油压力随凹板间隙增大而减小，脱粒分离总损失率随着凹板间隙的增大而增大，凹板间隙从35mm增大到45mm时，凹板筛后侧油缸油压力从1114N降到758N，脱粒分离总损失率由1.08%增加到1.31%。在喂入量为6.0kg/s、凹板间隙为35mm时，脱粒分离总损失率仅为1.08%，整机性能最佳，此时凹板筛后侧油缸油压力的变化范围为900~1320N。

摘要:针对红花花球分布层次不齐造成机械采收效率低等问题，设计一种红花丝盲采装置。通过分析人工手采摘红花丝的过程，利用TRIZ理论，建立红花丝采摘的物质-场模型，得出红花丝最佳采摘方案为利用采摘齿与红花丝碰撞的盲采。采用凸轮机构作为红花丝采摘的驱动机构，利用TRIZ理论的冲突矩阵对应的发明原理，对凸轮机构的结构进行改进，使凸轮机构完成红花丝的夹紧与拉拔两个驱动。设计了一种新的弧形采摘齿，解决了红花丝漏采难题。利用Creo软件建立红花丝盲采装置的三维模型，并研制样机进行试验，试验结果表明，当该装置前进速度为0.5m/s，采摘齿转速大于6r/s时，红花丝的采摘效果最佳，采净率约为90%。

摘要:为实现枸杞机械化采收，提高枸杞采摘的采净率、降低损伤率，提出一种在沟槽凸轮的引导下，压板迫使骨架侧向张开，进而调节梳刷指间距的设计方案。通过对枸杞自然特征和物理参数测量分析，建立了梳刷指变间距控制部件的数学模型，并利用Matlab对其关键零件进行结构设计优化。以宁杞1号为研究对象，设计多参数变量的正交试验，以采净率和损伤率作为评价指标，得到对采摘效果影响程度由大到小的梳刷指参数依次为弹簧钢长度、指间距、弹簧钢直径；最佳的梳刷指参数组合为：指间距为8mm、弹簧钢长度为45mm、弹簧钢直径为1.1mm。在宁夏农科院枸杞研究所进行实地采收试验，结果表明：采净率为90%，损伤率为8.41%，满足枸杞采收的工作要求。

摘要:针对利用图论进行移栽用周转轮系综合过程中，依靠经验实现轮系的双色拓扑图到功能图的转换，容易出现可行轮系结构遗漏的问题，提出一种基于码值矩阵(CVM)的周转轮系功能图（FSE）的自动生成方法，实现轮系拓扑图到功能图的系统化转换。根据轮系功能图的结构特征，制定轮系的基本图形符号，并完成编码（码值图）；在用邻接矩阵描述构件间的运动约束关系的基础上，提取轮系基本环，完成码值矩阵描述，并获取3类基本环功能图(FSF)；在各基本环功能图随机组合的基础上，利用基本环连接与简化原则实现各个基本环功能图的自动匹配，建立系统化的周转轮系的功能图谱。最后，以轮系式玉米钵苗移栽机构为例，研究传动轮系功能图的自动生成，完成移栽机构构型综合、结构设计与轨迹测试，将优化软件输出的仿真轨迹与通过高速摄影描绘的轨迹进行对比，两者基本一致，验证了从拓扑图到功能图生成方法的可行性。

摘要:D型打结器夹绳盘回转轴孔中心线与打结嘴回转轴孔中心线的空间角度参数是机架结构设计的基本设计参数，本文通过建立空间坐标系，对夹绳盘与打结嘴回转轴孔中心线之间的空间角度关系进行了表达。借助微分几何理论，建立了夹绳盘与打结嘴运动关系的数值解析条件，分析了k0轴与k1轴在i1o1k1平面的夹角α2、圆心o1与圆心o2在i1轴方向距离d5对送绳-搭绳动作的影响，得出当α2=8°、d5=54mm时可实现可靠的送绳-搭绳动作；分析了j2轴与j1轴在j1o1k1平面的夹角α1、k0轴与k1轴在j1o1k1平面的夹角α3对绕扣-钳咬动作的影响，通过代入不同的α1、α3参数组合进行解析，得出当α1=10°、α3=25°时打结器可以实现可靠的绕扣-钳咬动作。基于解析的角度参数对打结器机架进行了试制，对装有试制机架的打结器与德国进口打结器（RS3770）同时开展空载打结试验，试验次数200次，试验结果显示捆绳在两个打结器上成结动作基本一致，两种打结器的成结率均为100%。可知本文解析的D型打结器夹绳盘和打结嘴的空间角度参数匹配合理。

摘要:太阳能光热技术在苜蓿草干燥领域的应用前景广阔，太阳能低温干燥技术能够最大限度地减少苜蓿草营养成分的损失。为了提高苜蓿草太阳能低温干燥的效率，优化9TGK-15型太阳能牧草干燥成套设备干燥工艺参数，通过苜蓿草干燥试验台对苜蓿草低温干燥过程进行试验研究，得出苜蓿草干燥过程中进口温度、进口风速对干燥时间的影响，并对苜蓿草干燥模型进行拟合。利用苜蓿草干燥试验数据和干燥模型方程确定苜蓿草太阳能分段式干燥工艺及参数，相比目前干燥设备常用的进口温度45℃和进口风速1.5m/s的工艺参数，采用优化后的干燥工艺及工艺参数，苜蓿草干燥效率提高了34.4%，提高了苜蓿干草粗蛋白和胡萝卜素等营养成分保有量。

摘要:针对气力式排种器直播小粒蔬菜种子时易产生漏充与堵孔的问题，设计了一种光束阻断式小粒蔬菜种子漏充与堵孔同步检测系统。该检测系统调用ARM嵌入式系统的中断资源，采用旋转编码器实时测定排种盘转速，实时调整时间窗口与理论脉冲频率；在时间窗口内采集对射型激光传感器的输出脉冲，计算实际脉冲频率；通过对理论脉冲频率和实际脉冲频率实施运算，同步测定漏充率与吸孔堵塞率，并在触摸屏上显示。选用雪白玉萝卜、中双11号油菜和上海青3种蔬菜种子为研究对象，以排种盘转速和吸室真空度为试验因素，以漏充率和吸孔堵塞率为试验指标，在气力式精量排种器上进行该系统与高速摄像同步检测试验验证。试验结果表明，该系统可根据排种盘转速变化自行调整时间窗口，对漏充判断相对偏差不大于1.67%，对吸孔堵塞判断相对偏差不大于0.95%。该方法能够有效实现小粒蔬菜种子漏充与堵孔的实时同步检测，为解析排种器漏播成因与排种器改进设计提供依据。

摘要:为研究单旋翼植保无人机翼尖涡流对雾滴飘移的影响特性，基于格子玻尔兹曼(LatticeBoltzman, LBM)方法的自适应细化物理模型，对单旋翼无人机的旋翼流场进行了数值模拟。通过改变无人机喷杆的垂直距离和喷头在旋翼下方的位置，研究了不同飞行速度下，无人机翼尖涡流对雾滴飘移的影响规律。为捕获到不同粒径的雾滴在无人机下洗流场中的运动轨迹，采用基于拉格朗日离散相粒子跟踪法模拟了雾滴的运动轨迹。为验证数值模拟的准确性，进行了试验验证，研究结果表明：当无人机飞行速度大于3m/s时，机身后方开始出现螺旋型尾涡,且飞行速度越大、飞行高度越高，尾涡向机身后方的扩散距离越远；当飞行速度为5m/s、飞行高度为3m时，38%的雾滴因螺旋尾涡而造成空中飘移，其中粒径小于100μm的雾滴约占总飘移雾滴数的80%；喷杆距离主旋翼的高度对雾滴因翼尖涡流造成的飘移影响不明显，但喷头的位置越靠近主旋翼的边缘，雾滴越容易被翼尖涡流卷吸。

摘要:针对JP75卷盘式喷灌机冲击式水涡轮驱动力矩小、水力效率低、压力损失高等问题，以提升水涡轮水力性能为目标，在单因素分析的基础上，基于响应曲面模型和CFD数值模拟，选取叶轮侧端间隙宽度（侧端间隙）、出水管入口倒圆半径（倒圆半径）和喷嘴中心与叶轮轴的间距（中心间距）为设计变量，以水涡轮效率最高、驱动力矩最大和压力损失最小为目标函数，运用Box-Benhnken中心组合试验设计方法，开展三因素三水平优化设计分析。结果表明：所建立的二次多项式响应面模型可以准确表征响应指标与设计变量之间的关系，中心间距是影响水涡轮水力性能的最主要因素；水涡轮结构参数最优组合为：中心间距73mm、侧端间隙2mm、倒圆半径20mm；设计工况下的试验结果表明，与原型水涡轮相比，优化的水涡轮效率提高17.6个百分点，驱动力矩提高13.2%，进出口压降降低29.3%。

摘要:为了研究喷头工作压力、喷嘴直径和安装间距对喷灌喷洒水深和喷灌均匀度的影响规律，选用喷嘴直径为2.98、3.37、3.77mm的R3000型旋转式喷盘的折射式喷头进行了研究。测量了3种喷头在0.1、0.2、0.3MPa工作压力下的径向水量分布，喷灌强度随着喷头工作压力或喷嘴直径的增加而增大。叠加计算了安装间距为2、3、4、5、6m几种情况下的组合均匀性系数，并通过组合试验与计算结果进行对比，得出组合均匀性系数试验值与模拟计算值的误差在0.5%～11.0%之间，影响因素的主次顺序为喷头安装间距、工作压力、喷嘴直径。结果表明：喷嘴流量系数平均值在0.9以上，说明喷头的性能良好。3种喷嘴的最佳喷灌均匀性系数分别为75.9%、78.2%和85.1%。提出了自制R3000型旋转折射式喷头最佳组合间距为4m的计算均匀性系数经验公式，为其在工程中的应用提供了理论数据。

摘要:鱼类在通过水轮机流道时会受到其内部高速旋转的转轮叶片撞击而出现伤亡。为了优化某电站混流式转轮的鱼类通过生存率，综合计算流体动力学分析方法与鱼类-叶片撞击的数学模型，研究了不同优化转轮方案下的鱼类撞击死亡率及机组能量性能，获得了混流式水轮机过流量及转轮叶片数对鱼类死亡率的影响规律。研究结果表明，在额定水头下，鱼类通过转轮的撞击死亡率与转轮的流量以及叶片数呈正相关关系；对于原始转轮，当流量增加到额定流量时，鱼类通过转轮的撞击死亡率达到了16.85%；而叶片数为13和11的两个优化转轮则使额定流量下的鱼类撞击死亡率比原始转轮分别降低了2.93和5.3个百分点。最后，通过分析两个优化转轮的鱼类生态性能与能量性能，选择采用13叶片的优化转轮作为最终方案。

摘要:以河南省新郑市为研究区，在对高标准农田建设适宜性和空间稳定性评价的基础上，通过构建耦合协调度模型，结合热点分析理论，优选高标准农田建设项目区。研究结果表明，高标准农田建设难易程度中基本具备级别所占面积最大，耕地面积为33731.84hm2，占耕地总面积的62.27%。根据农田建设难易程度，选取了5个高标准农田建设项目区，涉及新村镇、城关乡、观音寺镇、梨河镇、八千乡和辛店镇等6个乡镇，可建成高标准农田面积3455.87hm2。研究方法可为高标准农田建设项目选址提供科学依据

摘要:为了探索运用无人机多光谱遥感技术监测高潜水位矿区采煤扰动下原有生态系统破坏及地表耕地损毁程度的方法，以高潜水位矿区开采沉陷导致地面积水所引起的农作物渍害影响为例，基于无人机多光谱影像，在传统植被指数的基础上引入红边波段进行扩展,优选了22种植被指数，结合田间同步实测生物量数据， 采用经验模型法分别构建了一元回归、基于最小二乘法的多元逐步回归（Multivariable linear regression，MLR）、反向传播神经网络（Back propagation neural networks， BPNN）的生物量反演模型, 通过决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和估测精度(EA)3个指标筛选出最佳模型。最后，基于最佳模型进行研究区玉米生物量的空间分布反演和分析，结果显示，所选的植被指数均与生物量显著相关，其中，BP神经网络模型的估算精度最高，其决定系数R2为0.83，比其他模型增加了0.10~0.17，预测均方根误差RMSE为178.72g/m2,比其他模型减少了29.65~60.23g/m2，估测精度EA可达到79.4%，比其他模型提高了3.3%~7.1%。这说明红边波段更适于采煤沉陷区作物生物量的估算，引入红边波段构建生物量反演模型，可以显著提高采煤沉陷影响下玉米生物量无人机遥感反演模型的精度。研究结果表明:采煤沉陷盆地内玉米生物量主要分布于592~1050g/m2，其面积占研究区的74.4%，地表生物量低于352g/m2的作物面积达到14.1%，玉米整体长势受采煤扰动影响较为严重，玉米生物量呈现从沉陷盆地边缘往中心逐渐降低的趋势。本文研究为同类型其他高潜水位矿区土地损毁监测与评价、土地复垦与生态修复等提供基础数据与理论支撑。

摘要:为了快速大范围获取草地利用情况，提出了一种基于放牧时空轨迹的天然草地利用评估模型。该模型根据牧群的放牧轨迹数据集，利用网格分析法计算牧群采食强度，通过模糊数学中的降半梯形、升半梯形及中间对称型分布，建立简单隶属函数对采食强度进行识别，进而获得草地利用分布情况以及不同利用强度下的草地有效利用面积。以2015年和2016年为实例，对新疆生产建设兵团农八师一五一团紫泥泉牧场草地利用情况进行估算，并对模型进行验证，模型精度达86.67%。结果表明，该评估模型能较好地反映草地利用情况；2015年和2016年研究区均有45%以上的草地未被利用，仅有3.7%左右的草地被适度利用；在被利用的草地中，2015年7月，76.53%的草地利用较差，仅有4.77%的草地利用较好；2016年7月，48.84%的草地利用较差，11.92%的草地利用较好。

摘要:针对现有农田环境无线传感器网络在长期性、环保性和追踪性方面的不足，提出了一种基于无源射频识别（Radio frequency identification, RFID）传感标签的农田土壤环境监测技术。该RFID传感器标签基于超高频RFID通信协议，且工作于无源模式下。提出了一种新的数据融合方式，比传统数据融合方式显著降低了系统工作的功耗以及响应时间。测试了电磁波在农田土壤中传输的损耗情况，确定了标签可正常工作的基本条件。针对埋入深度超过30cm时传感器标签传输精确度不足的情况，提出在同一测量点布置两个传感器标签，通过天线极化方向的不同以获取更高的数据传输精确度。通过实验对所设计的温湿度传感器标签进行了通信性能及温湿度测量性能测试。实验结果表明，基于该无源RFID传感器标签所测试的温湿度与传统方式的测试结果基本一致，温度测试误差不超过1.5%，湿度测试误差不超过1%。与现有农田土壤环境监测方法相比，具有便利性强、成本低、寿命长、传感数据易于跟踪定位等显著优点。

摘要:为了提高现有土壤含水率传感器在林区的测量性能及可使用性，在优化传感器结构的基础上，设计了一种基于驻波原理的锥式林区土壤含水率仪,其锥角30°、探头直径20mm、探头长度150mm。实验结果表明：传感器横向测量范围为10cm、纵向测量范围为18cm，输出线性拟合决定系数在0.96以上。静动态特性分析表明，传感器测量范围为零到粘壤性土壤饱和含水率，测量精度为3%，稳定性标准差0.49%，超调量为0.48%，过渡时间0.582s。通过与TDR（TRIME-HD2型传感器、德国）进行对比，测量结果线性拟合决定系数在0.97以上，两者测量性能相当，表明所设计的传感器能够达到实际使用的要求。本文设计的土壤含水率仪性价比更高，更适用于林区土壤含水率测量，使用更为便捷。

摘要:针对目前氮素浓度检测技术中电极标定过程与离子检测过程分离，难以实现在线检测的问题，设计了一套基于双传感器冗余控制的水培营养液硝态氮浓度在线标测系统。系统的标定过程为利用丝杠滑块线性导轨完成电极清洗和标准液电压获取，并采用最小二乘法，辨识所采集电压与离子浓度对数之间标准曲线的参数。系统的检测过程为基于最大误差原理，采用双传感器冗余控制方法进行数据融合和标定决策，最终实现硝态氮浓度的连续在线检测。验证试验结果表明：双传感器冗余控制方法可靠，在线检测值与离子色谱法获得的实验室检测值平均相对误差仅为5.64%，平均绝对误差只有1.172×10-5，二者呈现极显著线性相关关系（P<0.01）。综合分析得出，该系统能够实现营养液连续消耗情况下硝态氮浓度的在线检测，其结果与实验室检测值具有较好的一致性，解决了人工标定电极费时、费工的问题，提高了检测效率，为营养液的精细化管理提供了新的技术手段。

摘要:以渭北旱塬合阳和长武2个试验站点为研究区域，通过多年的玉米田间试验数据评估CERES-Maize模型的适用性，再利用区域气候模式RegCM40输出的气象数据对2050年前玉米单产及生产水足迹进行预测。结果表明：CERES-Maize模型可以很好地模拟雨养玉米产量和物候期，多数年份二者的绝对相对误差（Absolute relative error，ARE）在10%以内，CERES-Maize模型在渭北旱塬旱作农业区有很好的适用性。应用CERES-Maize模型模拟玉米生产水足迹，较传统水足迹计算方法得到的结果更为精确可靠。在RCP2.6气候情景下，随着温度升高和生育期有效降水量的增加，玉米产量呈上升趋势；在RCP8.5气候情景下，随着温度升高和生育期有效降水的减少，玉米产量呈下降趋势。气温上升幅度过大对玉米单产有明显的负面影响，降水与玉米用水效率呈正相关。为有效应对气候变化对旱作作物产量造成的负面影响，应采取减少温室气体排放量、增强土壤蓄水保墒能力、发展集雨补灌、筛选和培育节水抗旱新品种等措施。

摘要:越冬期根区充足的蓄水量有利于春季冬小麦的生长并有助于增产，而冬季作物根区水分运移规律通常借助土壤冻融过程水热耦合模型来描述，但该模型的预测精度受参数确定方法与边界条件等多种因素的影响。为了提高模型预测精度，提出了一种改进型的土壤冻融过程水热耦合模型参数估算方法，即运用土壤冻融特征曲线（冻土未冻水含量和土壤温度的关系）来原位估算土壤水热耦合模型参数，并检验该方法的适用性。在此基础上，评价地表蒸发量对模型预测精度的影响。大田试验在北京市昌平区小汤山精准农业示范基地开展，历经两个越冬期（2011—2012年和2012—2013年），利用管式介电传感器、温度传感器和蒸渗仪分别采集了土壤剖面未冻水含量、土壤温度和地表蒸发量数据。利用第1个越冬期（2011—2012年）的数据拟合土壤冻融特征曲线，对土壤水热参数进行最优估算，利用第2个越冬期（2012—2013年）的数据评价估算参数和地表蒸发量对模型预测精度的影响。结果表明：利用估算参数的模型预测值整体上与实测值相符。考虑到地表蒸发量对模型水热上边界的影响，第2个越冬期10cm处未冻水含量与温度预测值和实测值的RMSE分别为0.046m3/m3和1.883℃，20cm深度RMSE分别为0.071m3/m3和2.347℃。相比之下，在未考虑地表蒸发量影响下，第2个越冬期10cm处未冻水含量与温度的模拟值和实测值的RMSE为0.059m3/m3和2.149℃，20cm深度RMSE为0.081m3/m3和2.666℃。提出的改进型模型参数估算方法能够保证模型的预测精度，且考虑地表蒸发量的影响能够进一步提高模型的预测精度，随着深度的增加，蒸发量对水分与温度的影响逐渐减小。

摘要:为有效提高西北旱区参考作物蒸散量（Reference crop evapotranspiration，ET0）预报精度，在西北旱区选择5个代表性气象站点，构建10种基于思维进化算法（Mind evolutionary algorithm，MEA）优化的误差反向传波神经网络（Back propagation neural network，BPNN）ET0预报模型，并将其与Hargreaves-Samani模型、Irmak模型和48-PM模型等3种在西北旱区ET0计算精度较高的模型进行比较。结果表明：在不同输入的情况下MEA-BPNN模型模拟精度具有相对较高水平，其中MEA-BPNN1（输入最高气温Tmax、最低气温Tmin、相对湿度RH、日照时数n和距地面2m高处的风速u2）、MEA-BPNN2（输入Tmax、Tmin、n和u2）及MEA-BPNN3（输入Tmax、Tmin、RH和u2）模型的R2、NSE均大于0.96，RMSE、MAE也分别小于0.34、0.25mm/d，以上3种MEA-BPNN模型的整体评价指标（Global performance indicator，GPI）排名分别为1、2、3;MEA-BPNN7（输入Tmax、Tmin和u2）的R2、NSE分别为0.9662、0.9622， RMSE、MAE分别为0.3610、0.2761mm/d，模拟精度较高；MEA-BPNN模型可移植性的分析表明： MEA-BPNN模型在西北旱区具有较强的泛化能力，基于不同站点数据构建的预报模型也有较高精度；在相同输入情况下MEA-BPNN模型模拟精度均高于Hargreaves-Samani模型、Irmak模型和48-PM模型。因此，在气象资料缺乏情景下MEA-BPNN模型可作为西北旱区ET0计算的推荐模型，可为实时精准灌溉预报的实现提供科学依据。

摘要:冬小麦深度灌水可以促进根系深扎，提高水分利用率。为了定量计算深度灌水条件下土壤水分动态，根据冬小麦不同深度灌水试验，用土壤水分运动方程的源项模拟不同深度灌水，建立了冬小麦不同深度灌水条件下土壤水分运动模型，采用有限差分法求解。利用不同深度灌水冬小麦试验数据对模型进行验证，结果表明模型计算的土壤含水率与实测土壤含水率的动态变化趋势一致，二者显著相关，相关系数在0.90以上，模型平均绝对误差最大值为0.023cm3/cm3，平均相对误差最大值为8.22%，均方根误差最大值为0.03cm3/cm3。所建模型具有较高的模拟精度，可用于模拟不同深度灌水条件下冬小麦土壤水分分布与动态变化。

摘要:为揭示不同地膜覆盖与施氮水平组合对夏玉米籽粒灌浆过程的影响规律，进行了地膜覆盖（普通地膜、氧化-生物双降解生态地膜，记为P和J）和尿素（纯氮0、90、180、270kg/hm2，记为N0、N1、N2和N3）对夏玉米灌浆特征参数和叶绿素a/b影响的试验。结果表明，一定范围内随施氮水平的提高，延迟了达到最大灌浆速率的时间，最大延迟6.273d，但提高了最大灌浆速率和平均灌浆速率，分别提高1.489mg/d和1.062mg/d。地膜覆盖配施氮肥主要延长了灌浆快增期和缓增期持续时间，分别延长0.554～6.839d和1.627～12.355d，并分别提高了快增期和缓增期的平均灌浆速率1.125mg/d和0.285mg/d。普通地膜覆盖主要延长灌浆渐增期持续时间，并提高灌浆速率，而氧化-生物双降解地膜延长灌浆持续时间和提高灌浆速率的作用在快增期和缓增期逐渐显现。地膜覆盖配施氮肥推迟了叶绿素a/b质量比达到最大值的时间（12～24d），但延长了光合活性持续时间，有利于提高籽粒质量。

摘要:为了探讨东北黑土区水稻高效节水种植模式，于2017年在黑龙江省庆安县采用测坑微区试验，研究了旱直播对水稻光合特性、各器官生物产量、干物质累积速率、根冠比、伤流强度、产量水分利用效率（WUEy）、叶片水分利用效率（WUEl）和产量因子等的影响。试验设置了3个处理：滴灌旱直播（DH）、漫灌旱直播（MH）和常规插秧淹灌（CK），并以CK处理作为对照。结果表明：DH与MH处理的净光合速率Pn（分蘖末期除外）、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs、以及叶、鞘、茎、穗等冠部干物质累积量、冠部干物质累积速率（分蘖中期至末期除外）、冠部最大累积速率在整个生育期均低于CK，但WUEl、根部干物质累积量（分蘖前期和中期除外）、根部干物质累积速率、根系活力（分蘖中期与拔节孕穗期除外）均高于CK。3个处理的胞间CO2浓度Ci整个生育期波动幅度不大。根部和总干物质最大累积速率及各生育期根冠比以DH最大，CK最小。DH与MH处理的千粒质量和结实率较CK下降不显著（P>0.05），穗长和穗粒数下降显著（P<0.05），有效穗数上升显著（P<0.05）。DH较CK、MH分别节省灌溉用水63.88%和39.52%，WUEy分别提高2.66倍和1.64倍。滴灌旱直播种植不仅大幅度减少了灌溉用水量，显著提高了水稻的WUEy，而且具有较为可观的经济效益和显著的社会效益。研究结果可为东北黑土区水稻种植模式的选取提供技术支撑，对保障黑土区农业水土资源可持续利用具有重要意义。

摘要:为了进一步探究不同灌溉制度对寒地黑土区玉米水分利用效率（WUE）的影响，以玉米大田试验数据为基础，研究了玉米耗水规律以及叶片和产量水平的水分利用效率的变化规律，寻找符合东北地区玉米节水高产要求的灌水方案。同时研究了玉米叶片和籽粒碳同位素分辨率（Δ13C）与不同水平水分利用效率的关系，验证了玉米稳定碳同位素分辨率对作物不同水平水分利用效率的指示作用。研究结果表明，全生育期灌溉定额为800m3/hm2，灌水4次时玉米产量最高为14920.62kg/hm2，但此时产量水平水分利用效率（WUEy）较低；全生育期灌溉定额为600m3/hm2，灌水4次时玉米WUEy最大为3.74kg/m3，但产量偏低，综合考虑产量和水分利用效率，得出符合该地区玉米节水高产要求的灌水方案为全生育期灌水800m3/hm2，灌水3次（苗期、拔节期、抽雄期），此时玉米WUEy为3.65kg/m3，产量较最大值未发生明显下降。拔节期玉米叶片碳同位素分辨率（ΔLB）、成熟期叶片碳同位素分辨率（ΔLC）和籽粒碳同位素分辨率（ΔF）变化范围分别为0.451%~0.542%、0.505%~0.598%、0.496%~0.526%。叶片碳同位素分辨率（ΔL）、ΔF与瞬时水分利用效率（WUEi）、内在水分利用效率（WUEn）、WUEy均呈负相关，ΔL与WUEn的相关性优于其与WUEi的相关性，ΔF对WUEy指示作用优于ΔL对WUEy的指示作用，玉米ΔL、ΔF可分别作为指示WUEn和WUEy的重要指标。研究结果可为东北地区玉米生产提供理论支持及数据参考。

摘要:覆膜和节水灌溉是我国西北旱区应对水资源短缺、提高作物水分生产率的主要措施。为了探索覆膜与灌溉制度对农田水热和制种玉米生长的综合影响，揭示农田耗水及水分利用效率的变化规律，于2017年在中国农业大学石羊河流域农业与生态节水试验站进行了制种玉米田间试验，设置覆膜与水分2个控制因素，覆膜分别为完全覆膜（M1）与不覆膜（M0）2个水平，水分设置W1、W2、W3、W4和W5 5个水平，分别为当地传统灌溉定额的100%、85%、70%、55%和40%，灌水方式为滴灌，共10个处理。结果表明：相同灌水条件下覆膜相对于不覆膜处理，可减少棵间蒸发，增高生育前期土壤温度，使株高和叶面积指数的增长速率高于不覆膜，提前7~10d达峰值，增产达6.5%~44.6%，水分利用效率提高16.9%~50.4%。但覆膜可阻滞降雨入渗，以单次典型降雨32.4mm为例，覆膜较不覆膜降雨入渗百分比降低22.4%。相同覆膜条件下，土壤贮水消耗量随着灌水量的减少而增多，因此土壤贮水量随着灌水量的增加而增加。灌水量越多，制种玉米株高、叶面积指数和最终干物质累积量越高，而水分利用效率则越低。覆膜条件下，W1处理产量最高，W3次之，且两者之间无显著性差异，水分利用效率则为W5处理最高，W3次之。M1W3处理可以在保证较高产量的同时，水分利用效率较MIW1提高17.6%。综上，在当地制种玉米生产中，虽然覆膜可能减少地表降水入渗，但可以使生育期提前、减少棵间蒸发，对于节水增产有一定的促进作用。

摘要:基于非饱和土壤水分运动的Richards方程，采用HYDRUS-2D/3D模拟软件对11种典型土质（美国制土壤质地分类系统）中滴灌湿润体的运动过程进行了数值模拟。结果表明，湿润体平均含水率的增量与滴灌流量正相关，与饱和导水率负相关；湿润体垂向迁移距离与滴头流量、饱和导水率和时间呈幂函数关系；湿润体径向迁移距离可用滴头流量、平均含水率的增量、垂向迁移距离和时间来定量表征。据此建立了描述不同土质中湿润体动态变化规律的经验公式，通过与数值模拟结果、文献试验数据等进行对比，表明此经验公式对不同土质中湿润体运移规律的预测效果较好，可为农业生产中地表滴灌设计提供简便实用的计算工具。

摘要:分别以小麦秸秆和杨树木屑为原料，经浸渍-化学沉淀-高温热解制备磁性生物炭基复合材料，考察负载铁处理在不同原料类型、热解温度下对材料理化特性的影响。结果表明：复合材料中铁主要以Fe3O4的形式存在，材料外层含量较内层高。负载铁处理加速了生物质热解脱氢和脱氧进程，对生物炭理化特性的影响效应随温度升高而加剧。在300~600℃的热解温度下，负载铁处理小麦秸秆和木屑热解炭的灰分质量分数均增加，增加范围分别为28.8~34.4个百分点，39.1~47.6个百分点,而固定碳含量、热值均降低；比表面积、总孔容均增大，增大范围分别为：10.67~72.24m2/g、0.0398~0.0931cm3/g，15.43~105.14m2/g、0.0104~0.0789cm3/g, 而平均孔径减小。负载铁处理对两种生物质挥发分含量和pH值的影响不同，表现为：负载铁秸秆生物炭的挥发分质量分数增加5.2~13.2个百分点，pH值降低0.04~1.49，而负载铁木屑生物炭的挥发分质量分数在300℃降低17.4个百分点，在400~600℃增加8.5~22.2个百分点，pH值则升高0.33~1.93。

摘要:为解决设施园艺土壤蒸汽消毒的蒸汽来源问题，设计了基于脉动燃烧技术的蒸汽发生装置。该装置主要由脉动燃烧发动机和锅体两部分组成，脉动燃烧发动机作为热源，其主体浸没在锅体内部水中。通过功率计算，在饱和蒸汽压力为0.6MPa条件下满足130kg/h蒸汽产量需要功率107.12kW，8组脉动燃烧发动机可以满足功率需求。设计了双化油器脉动燃烧发动机，两只化油器同时进油、进气，通过“Y”型喉管连接，燃烧室呈圆柱形，尾管由3根螺旋管并联组成。试验结果表明，脉动燃烧发动机在空气中和水中均具有良好的启动性和工作稳定性，在空气中工作频率保持在90.80~90.89Hz之间，平均频率90.86Hz，在水中工作频率保持在87.27~87.81Hz之间，平均频率为87.51Hz。额定工况和非额定工况下，蒸汽发生装置热效率分别为95.5%、95.8%。额定工况下蒸汽产量150kg/h、油耗9.7kg/h、功率110.8kW、尾气温度108℃、过量空气系数1.026，满足土壤蒸汽消毒蒸汽量的要求。

摘要:利用气体传感信息，提出了一种蓝莓货架期预测方法。将蓝莓贮藏在0、5、22℃下，对贮藏微环境中的3种气体含量（氧气、二氧化碳、乙烯）进行了监测，同时将蓝莓5种理化指标（腐败率、硬度、pH值、可溶性固形物含量、失重率）作为传统的品质指示指标进行了获取，分析了贮藏微环境中气体含量变化和理化指标变化的相关性，并利用BP神经网络从气体角度建立了蓝莓的货架期预测模型。结果表明：蓝莓品质的变化受到贮藏温度的影响；气体含量的变化与蓝莓品质的变化存在明显相关性；利用BP神经网络建立的蓝莓货架期预测模型具有良好的预测效果。其中，0℃的预测误差为0.091~0.191d，5℃的预测误差为0.069~0.302d，22℃的预测误差为0.094~0.338d，基本满足货架期预测需要。

摘要:提出一种基于低秩自动编码器及高光谱图像技术的茶叶品种鉴别方法。应用高光谱成像系统采集5个品种的茶叶样本高光谱图像数据，利用ENVI软件确定高光谱图像的感兴趣区域（ROI），并提取茶叶样本在ROI的平均光谱作为该样本的原始光谱数据。由于高光谱信息量大、冗余性强且存在噪声，运用自动编码器和低秩矩阵恢复结合的低秩自动编码器（LR-AE）对原始光谱数据进行降维，在自动编码器降维基础上加入去噪处理，提取鲁棒判别特征。在此基础上应用支持向量机（SVM）和Softmax分类算法对降维后的茶叶样本高光谱数据分类。通过5折交叉试验验证，LR-SAE-SVM模型的预测集准确率达到99.37%，SAE-SVM模型的预测集准确率为98.82%；LR-SAE-Softmax模型的预测集准确率达99.04%，SAE-Softmax模型的预测集准确率为97.99%。研究结果表明，相较于未进行去噪处理的传统自动编码器，LR-SAE降维之后的分类建模效果有所提升，将其应用于茶叶品种鉴别是可行、高效的。

摘要:为了给红枣分级参数的选择及定量分级标准的制定提供科学依据，对新疆所产骏枣的主要特征参数进行测量和统计分析，研究了红枣各特征参数之间的相关性和各特征参数随等级的变化规律。通过聚类的方法，将红枣的8个特征参数分为5个类型，对根据不同特征参数进行分级所产生的参数误差进行了分析计算。试验结果显示，除密度外，红枣的各特征参数均对等级有显著影响，等级随特征参数标准偏差的减小而增大，各特征参数与等级之间存在显著的线性关系。各特征参数之间存在不同程度的相关性，轮廓面积和轮廓周长之间相关性最高，其次是轮廓周长和长度,除密度和质量、短径呈正相关外，密度和其他参数呈负相关。不同等级特征参数的平均误分率越高，分级效果越差；平均误分率越低，分级效果越好。密度的平均误分率最大，周长误分率最小。

摘要:为提高颗粒型农产品的洗净率，提出了连续非淹没式水射流振动清洗方案，进行了颗粒运动分析和水射流冲击、颗粒间接触的力学分析，建立了清洗过程的FLUENT-EDEM耦合仿真模型，在振幅、喷头形式和清洗靶距确定的前提下，探讨了振动槽振动频率和初始角、喷嘴入口压力和方向角对洗净率的影响，并进行了试验验证。结果表明：喷嘴入口压力和方向角对洗净率影响最大，而振动槽振动频率和初始角对洗净率影响较小；在喷嘴方向角为π/3，振动槽振动频率为3Hz时，清洗效果最佳；仿真与台架试验验证结果一致。

摘要:分离、纯化并鉴定了浙江产区红肉火龙果贮藏期病原菌，筛选出对抑制病原菌效果较好的精油，并验证了该精油抑菌效果。通过分离、纯化及致病性检测，得到了病原菌菌株HS3和HS6。以病原菌18S rDNA序列进行进化树分析，确定两种病原菌为层生镰刀菌和平头炭疽菌。选择6种植物精油进行抑菌性试验，结果发现香芹酚精油、肉桂精油及百里香精油在2000μL/L时对两种病原菌生长抑制率均为100%。采用体外直接接触法和体外熏蒸法，研究了香芹酚精油、肉桂精油和百里香精油对两种病原菌的抑制效果，发现香芹酚精油表现出较强的抑菌性。无论直接接触还是熏蒸方式，香芹酚精油对层生镰刀菌和平头炭疽菌的抑菌效果均优于肉桂精油和百里香精油。精油熏蒸处理使接种层生镰刀菌和平头炭疽菌火龙果腐烂率下降，香芹酚精油的效果最优，可作为火龙果贮藏前的熏蒸剂。研究结果可为浙江地区火龙果贮藏期腐烂病害的预防和控制提供一定的参考依据。

摘要:采用动态高压微射流（Dynamic high pressure microfluidization, DHPM）技术对生物解离大豆膳食纤维进行改性，探讨其对膳食纤维组成、理化及功能特性的影响。结果表明：生物解离和动态高压微射流技术均可有效提高大豆膳食纤维中可溶性膳食纤维的含量，降低不可溶性膳食纤维的含量，使不可溶性膳食纤维与可溶性膳食纤维质量分数的比值达到1.87；通过对比不同处理压力的生物解离大豆膳食纤维中其余成分的含量可知，DHPM对生物解离膳食纤维中含水率影响不显著（P>0.05）。生物解离和动态高压微射流技术能明显改善膳食纤维的水化性质和持油力，但对阳离子交换能力的影响不显著；在pH值7条件下，不同压力处理膳食纤维的重金属离子吸附能力差异不显著，且膳食纤维在pH值7条件下对同种重金属离子的吸附效果优于pH值为2的情况。膳食纤维对葡萄糖吸收能力随处理压力的提高而依次增大，达到200MPa时略有下降，且不同压力处理膳食纤维的葡萄糖吸收能力均随葡萄糖浓度的增加而提高；200MPa处理压力下的生物解离膳食纤维的α-淀粉酶抑制能力最高，为18.42%，较0~150MPa处理的膳食纤维样品分别提高了约36%、32%、28%和27%。随动态高压微射流技术处理压力的增加，膳食纤维结合胆汁酸的能力有所升高。因此，动态高压微射流技术可以作为提高膳食纤维生理功能的有效途径。

摘要:纤维诱导对乳清浓缩蛋白（WPC）起泡性具有明显的改善作用。通过向乳清浓缩蛋白中添加一定量成熟的纤维，研究热处理过程中纤维诱导对乳清浓缩蛋白起泡性的影响。结果发现，纤维诱导的乳清浓缩蛋白起泡性远高于乳清浓缩蛋白自发形成纤维的起泡性。在诱导过程中，纤维可以快速提高乳清浓缩蛋白的起泡性，尤其在诱导前期（0～2h）；纤维诱导乳清浓缩蛋白1h和2h的起泡能力分别是乳清浓缩蛋白自发形成纤维的1.36倍和1.41倍。成熟纤维可快速诱导乳清浓缩蛋白形成纤维，提高聚合速率并缩短纤维形成时间。同时，聚合驱动力也在诱导前期（0～2h）快速变化，加速纤维形成

摘要:为建立干白葡萄酒中重要乙酸酯的生成动力学模型，以爱格丽葡萄为原料，接种酿酒酵母，按常规工艺酿造干白葡萄酒。发酵过程中监测乙醇和乙酸含量变化，并定时取样进行目标香气物质（异戊醇、苯乙醇、乙酸乙酯、乙酸异戊酯和乙酸苯乙酯）的SPME-GC-MS分析，建立目标香气物质的香气活性值变化曲线，同时从经典化学反应动力学角度构建目标香气物质的生成动力学模型。研究结果表明，乙酸异戊酯在发酵过程中表现出香气活性，乙酸苯乙酯仅在最大检出量时表现香气活性，乙酸乙酯检出量一直低于嗅觉阈值。目标香气物质从开始生成至达到最大生成量的含量变化均符合零级动力学模型（R2＞0.95，P<0.001）。模型揭示出，乙酸乙酯的生成与乙醇和乙酸具有同时性，乙酸异戊酯和乙酸苯乙酯的生成分别相对于异戊醇和苯乙醇有延滞效应。结合零级动力学模型特征，为增强葡萄酒的花香和果香特征，可尝试在爱格丽葡萄汁发酵旺盛的香气物质半生成期，调控促进乙酸乙酯和乙酸苯乙酯生成。

摘要:在生物解离提取大豆油脂过程中会伴随产生丰富的水解液，水解液主要成分为大豆蛋白酶解物。以不同种类蛋白酶（碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、风味蛋白酶、复合蛋白酶和胰蛋白酶）对挤压膨化大豆粉进行酶解，将得到的不同蛋白酶解物作为研究对象，采用水解度、SDS-PAGE凝胶电泳、氨基酸组成分析、傅里叶红外光谱对大豆蛋白酶解物结构进行表征，利用乳化活性和乳化稳定性、溶解性及感官评价等表征大豆蛋白酶解物功能性和苦味。结果显示：采用碱性蛋白酶进行生物解离时，提油率最高，为91.23%；碱性蛋白酶解物溶解性为91.12%，但是酶解产物的苦味值大大增加，乳化性也不理想。采用风味蛋白酶处理时，尽管提油率不是最高，为87.73%，但是酶解产物苦味值为1.5，溶解性为87.12%，乳化活性和乳化稳定性效果最优。

摘要:采用层层自组装技术，通过选用不同pH值的壳聚糖和纳米纤维素涂覆液进行组合后在非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(A-PET)膜上进行层层涂覆，制备纳米纤维素/壳聚糖隔氧涂覆材料，并对涂覆工艺及所制得膜的厚度、形态及隔氧效果进行了评价。试验结果表明：试验所采取涂覆工艺比较稳定，制得的不同层数复合膜厚度与复合涂层的层数呈显著正线性相关，可通过反复重复涂覆获得预期的不同厚度复合涂层膜；CS的pH值为4、CNs的pH值为2组合的涂覆液涂覆效果优于CS的pH值为2、CNs的pH值为6的组合，其制得的复合膜厚度较高，空隙率较低，对该组合复合膜的隔氧性能进行测定表明，随着涂覆层数的增加，复合膜的隔氧性能不断提高，但涂覆到第10层后，其氧气透过量下降不显著。选取上述方法制得的涂覆层数为5、10、15、20的4种带涂层的隔氧膜对鲜切苹果进行包装保鲜，在温度为4℃条件下贮藏4d，与未进行涂覆的隔氧膜相比，涂覆层数为20层的隔氧复合膜在第4天时的亮度值提高了10.8%，且其营养成分指标可滴定酸含量、维生素C含量和可溶性固形物含量分别提高了1.08倍、23.8%和28.6%。

摘要:采用大豆分离蛋白（Soybean protein isolate, SPI）-磷脂酰胆碱作为表面活性剂，利用超高压均质技术制备紫苏油纳米乳液，探究不同SPI质量分数以及超高压均质压力对紫苏油纳米乳液稳定性的影响。结果表明：随着SPI质量分数和超高压均质压力的增加，紫苏油纳米乳液的平均粒径和PDI值逐渐降低，在SPI质量分数为4%、均质压力140MPa条件下紫苏油纳米乳液均一稳定，粒径最小为241.03nm，PDI值最低为0.13；经过21d的储藏试验，用Turbiscan稳定性分析仪测定紫苏油纳米乳液的物理稳定性，在SPI质量分数4%、均质压力140MPa条件下，紫苏油纳米乳液未发生脂肪上浮或溶液聚集等现象，同时纳米乳液的平均粒径也未发生较大的变化，表明紫苏油纳米乳液在这一条件下具有较强的储藏稳定性。通过圆二色谱测定紫苏油纳米乳液中界面蛋白的二级结构变化，结果表明，超高压均质使α-螺旋的相对含量降低，而无规卷曲和β-折叠的相对含量升高，这说明界面蛋白的二级结构的变化对紫苏油纳米乳液的稳定性有一定的影响。

摘要:根据拖拉机工作特性与传动特性要求，设计了一种基于丘陵山区耕播工况下拖拉机电驱动系统，包括电驱动传动方案、驱动电机参数匹配、传动机构及动力输出机构特征参数设计等。在搭建的电驱动系统综合性能试验台上对该系统进行外特性、传动效率、噪声及可靠性测试。试验结果表明，该电驱动系统传动效率在72%~94%之间，且在1000r/min以内低速工况下，能够稳定输出扭矩；在1000~3000r/min之间能稳定输出功率。满足拖拉机耕播工况和运输工况下的特性要求，验证了电驱动系统设计的合理性。

摘要:为降低驾驶员的劳动强度以及改善其工作条件，设计了一套基于无线网络的拖拉机遥操作系统。首先提出了拖拉机遥操作系统总体设计方案，然后针对茂源MY250型拖拉机进行了执行机构改造，包括离合、制动、转向、油门、熄火执行机构以及启动控制，并设计了遥操作控制系统，包括用户界面与车载控制系统。最后进行了通信性能测试、执行功能测试与驾驶试验。结果表明，遥操作系统平均指令通信时延为0.074ms，视频时延最大不超过373ms，拖拉机各执行机构控制误差最大不超过2.21%，行驶速度为2.08km/h时，直线行驶最大误差绝对值不超过208.5mm，RMS误差最大不超过85.5mm。

摘要:针对压电微定位系统中存在外界扰动、迟滞等时变不确定、非线性因素影响其定位精度的问题，提出了一种基于函数逼近的自适应鲁棒有限时间控制策略。通过引入具有连续、非奇异，且有限时间收敛特性的终端滑模面，设计了满足压电微定位系统的轨迹跟踪控制律。为了克服该控制器依赖于系统不确定量的边界信息，采用傅里叶级数进行动态逼近，并针对其逼近误差，利用模糊逻辑系统实现在线补偿。最后，应用Lyapunov函数获得傅里叶系数及模糊调节参数的自适应律，并证明了该控制器的有限时间稳定性。仿真分析与实验结果验证了控制策略的鲁棒性与有效性。

摘要:稳定克令吊对于高海况下作业船与海上平台之间货物的稳定快速吊运发挥着重要的作用。结合海上运动补偿的特点，提出了一种并串混联稳定克令吊机构，并联部分为2自由度转动并联机构，能够主动补偿作业船的横摇和纵摇，为串联部分提供一个水平的底座，稳定克令吊机构能实现其末端一点相对地球保持静止。在非惯性系下，结合矢量法和旋量速度、加速度理论，按照先并联后串联的顺序，建立了稳定克令吊机构末端稳定一点的运动学模型；基于旋量形式的牛顿-欧拉公式，结合D’Alembert原理和虚功原理，按照先串联后并联的顺序，建立了其动力学模型。最后通过数值算例验证所建模型的正确性，为稳定克令吊的工程化应用奠定了理论基础。

摘要:为了提高微小智能元件的隔振、减振和发电能力，设计了一种充液压电液阻俘能器，其利用薄板变形的叠加理论建立了集中载荷作用下圆形压电振子位移曲线及发电能力的计算模型。研究结果表明，俘能器的输出电压与激振电压成正比，另外在频率固定的情况下，俘能器的输出电压随系统背压的增加，发电电压先增加后减小，存在最佳背压使电压达到最大，而且最佳背压还受频率影响。建立了机电等效模型，通过改变电路阻抗进行等效分析，得到的结果与理论仿真结果一致，说明所建立的电路模型能够真实反映理论模型的特性。