摘要:全膜双垄沟播技术抗旱增产，在我国西北旱区大面积推广应用，实现与提升其全程机械化作业水平主要包括对覆膜种床构建、膜上播种、残膜回收及种植作物收获技术与配套机具的研究。在分析西北旱区全膜双垄沟播技术应用概况、技术模式和实施效应的基础上，重点阐述了全膜双垄沟相关机械化起垄覆膜、膜上精量播种、种植作物收获及残膜回收关键技术特点及典型机具。结合实际生产应用中出现的问题与需求，在分析归纳现阶段全膜双垄沟播技术农艺、农机存在问题的基础上，从加强全膜双垄沟播技术农机农艺融合、持续开展基础研究与配套机具性能优化、创建全膜双垄沟全程机械化技术体系等方面展望了未来研究方向。提出研发经济高效全膜双垄沟全程机械化作业装备和农机农艺深度融合是创建全膜双垄沟全程机械化技术体系的关键，也是进一步形成科学合理的全膜双垄沟播技术，实现全膜双垄沟生产系统高效、节本增效的发展方向。

摘要:针对在室外复杂环境下作业的农业机器人存在因能量受限导致工作完成率降低的问题，提出了一种基于改进的启发式搜索的ECA*路径规划算法，该算法可以在资源受限的情况下完成能量损耗最优路径的规划。首先，通过建立机器人距离-能量损耗模型，计算机器人移动行进的路程和损耗的能量，并对未来的路径和能耗趋势进行评估。然后，在传统A*算法的基础上，将距离-能量损耗模型代入启发代价函数，通过搜索扩展子节点寻找最优路径。在每次迭代过程中，通过对比剔除处于劣势的路径，以保证算法的高效性。最后，通过设计仿真实验，将改进的ECA*算法与传统的A*算法搜索到路径的能量损耗进行对比，并在之后的改进算法中添加相应的能量约束进行计算。仿真结果表明，改进算法减少14.87%能量消耗，验证了ECA*算法的有效性。

摘要:首先，针对传统人工势场算法存在死锁及局部路径欠优等问题，对其进行改进。利用障碍物检测算法识别出有效障碍物和有效路径中间点，通过引力场和边界条件规划出起点到中间点的局部路径，将中间点置为新的起点进行反复迭代，直至起点与目标点重合则规划完成。其次，针对蚁群算法容易陷入局部最优以及收敛速度较慢等问题，对其进行改进。以改进人工势场算法规划出的路径启发蚁群进行路径搜索，从而避免算法早期由于盲目搜索而导致的路径交叉及收敛速度慢等问题，同时以收敛次数构建负反馈通道，使全局信息素和局部信息素的更新速率跟随收敛次数的变化自适应调节，从而保证了算法全程中收敛速度与全局搜索能力的协调与统一。最后，在Matlab中对本文算法、基本蚁群算法以及文献\[23\]所述算法分别进行仿真实验。结果表明：在相同的环境模型下，本文算法的收敛速度和搜索能力均优于另两种算法；在给定的简单环境模型下进行路径规划时，本文算法的迭代次数为3次，运行时间为0.892s，最优路径长度为28.627m；在给定的复杂环境模型下进行路径规划时，本文算法的迭代次数为8次，运行时间为3.376s，最优路径长度为31.556m，所寻路径对环境的覆盖率为73.63%。

摘要:针对传统的基于深度信息的喷雾车轨迹优化方法存在定位精度差、浮点漂移、深度信息帧易丢失等问题，提出了一种融合深度信息的全局非线性轨迹优化方法。在喷雾车前进过程中使用RealSense传感器实时获取连续彩色信息帧，提取并优化重叠区域的FAST特征点，计算BRIEF描述子，通过快速最近邻算法进行特征匹配，并使用Nanoflann算法加速特征匹配过程。在获取连续关键帧的匹配点对后，对特征点对进行校验，剔除误匹配点对，利用对极几何融合深度信息计算两相邻关键帧部分匹配点对的本质矩阵，并针对剩余匹配点对进行重投影获取重投影误差。统筹全局连续关键帧，综合所有关键帧中匹配点的重投影误差，构建图优化，并通过Dogleg算法多次迭代获取当前喷雾车的精确位姿。该方法避免了单一依赖深度信息估计喷雾车轨迹时，出现位姿估计误差较大和深度信息帧丢失导致无法定位的问题。采用本文算法估计的喷雾车行驶轨迹更加接近于真实轨迹，其偏离真实轨迹误差均值下降了1.07cm，方差下降了2.14cm，超调量降低了2.13cm，提高了车行驶轨迹的鲁棒性。

摘要:根据农业生产智能化需求，提出一种基于三维视觉的青饲机拖车车斗自动识别和定位方法。该方法通过图像与点云数据处理技术相互配合，实现拖车车斗的边沿识别和空间定位。首先，利用视觉里程计概念构建相机与地面三维坐标系之间的关联，并用奇异值分解算法求解位姿变换矩阵，将相机坐标系下的3D点云进行旋转平移，并且基于地面进行阈值处理和降维；其次，采用随机抽样一致性算法完成对车斗边沿拟合以及车斗角点定位，获得机械臂喷头与车斗的相对位置；最后，通过坐标变换，将定位结果直观呈现在像素坐标系中。本文方法能够准确地定位车斗角点，描绘车斗所在区域。现场实验结果表明，该方法计算量较小、效率高、准确性高，能够满足现场作业的实时性与精度要求。

摘要:针对玉米气吸式排种器高速作业下种子运动十分复杂、难以进行准确分析计算的问题，采用DEM（离散元）和CFD（计算流体力学）耦合的方法，模拟了气吸式排种器工作过程，分析了种子受到的曳力和运动速度，得出不同种子充种能力大小依次为：小扁形、类圆形、大扁形。经过仿真分析，有针对性地选取不易吸附充种的大扁形种子，建立充种过程数学模型，优化种盘型孔凸台高度和型孔凸台角度参数。为了获得排种器的最佳性能参数，以型孔凸台角度、型孔凸台高度、种层高度为试验因素，以排种合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标进行三因素二次旋转正交组合试验，并应用Design-Expert 8.0.6 软件对试验数据进行多元回归分析和响应曲面分析，得到了各因素对指标影响关系。采用多目标优化方法，确定了最佳参数组合: 型孔凸台角度为35.76°，型孔凸台高度为3.11mm，种层高度为55.61mm，排种合格指数最高。此时，排种器性能指标为: 合格指数91.60%，漏播指数390%，重播指数4.50%。对优化结果进行验证试验，并与原排种器进行对比，验证结果与优化结果基本一致，且合格指数和漏播指数均优于原排种器，满足玉米精密播种的要求。

摘要:针对现有气吸式排种器充种环节工作压力要求高、高速作业时充种性能不佳，导致排种质量下降的问题，采用主动驱导种群、减少局部种间接触的方法，提高排种器高速条件下的充种率，并基于此设计了一种驱导辅助充种气吸式精量排种器。分析了排种器充种过程中种子的受力状态，阐述了排种盘导种槽辅助充种的工作原理，以及在充种过程各阶段提高种子充填率的设计思路；对导种槽外形曲线方程、斜面倾角进行了理论计算，确定了曲线的基本参数；利用气固耦合数值分析方法CFD-DEM，以型孔处局部空隙率为指标，进行了单因素仿真试验，确定了导种槽曲线方程的基圆半径最优值。为了验证设计结果，在工作压力-5、-6kPa条件下，分别与其他2种气吸式排种器进行速度单因素对比试验，试验结果表明，所设计的排种器在高速条件下的漏充率优于其他排种器。对所设计的排种器进行了前进速度、工作压力的双因素试验，通过多目标优化方法，确定了排种器的最佳工作参数。将所设计的排种器安装在气力式玉米免耕播种机上，在3个工作速度下进行了单因素田间试验，结果表明，当作业速度为9.11km/h时,粒距合格指数为95.48%，高速条件下充种性能较为稳定。

摘要:针对长江中下游地区黏重土壤深松作业阻力大的问题，基于滑切和自激振动减阻的原理，设计了滑切型自激振动深松装置。对滑切型铲柄的滑切角及刃口角进行了分析及参数设计，通过有限元分析，表明铲柄强度符合设计要求，自激振动弹簧采用内外双弹簧以减小自激振动装置的结构尺寸。土槽对比试验表明，固定连接方式滑切型深松铲在各速度下相对于传统弧形深松铲减阻7.79%～8.81%，自激振动连接方式滑切型深松铲在各速度下相对于传统弧形深松铲减阻15.45%～20.05%。田间性能试验表明，深松后各深度下土壤坚实度下降显著，0～10cm、10～20cm和20～30cm深度下土壤坚实度分别减小78.18%、56.08%和62.72%；深松后各深度下土壤容重下降14.66%～20.81%，土壤含水率在0～10cm略有下降，在10～20cm和20～30cm略有上升；土壤扰动系数均值为60.8%，土壤蓬松度均值为11.9%；深松深度及其稳定性系数符合行业标准，滑切型自激振动深松装置作业质量总体满足作业要求。

摘要:针对夹持力可调式穴盘苗自动移栽机取苗爪安装空间狭小、检测装备布置不当易伤苗或回带钵苗基质等问题，基于聚偏氟二乙烯（Polyvinylidene fluoride，PVDF）压电薄膜与软硬件融合信号调理技术，提出了一种穴盘苗自动移栽机苗钵夹持力检测系统，该系统由PVDF压电薄膜、信号调理电路、无线通信模块、信号采集软件系统组成。通过PVDF压电薄膜实时监测取苗爪对苗钵夹持力的变化情况，利用压电效应将夹持力转换为电荷量；通过信号调理电路，完成电荷-电压信号转换、信号放大、工频信号消除，以及削弱地面激励与自动移栽机工作产生的振动噪声；通过无线通信模块将硬件调理后的夹持力信号发送至基于LabVIEW的信号采集软件系统，并采用卡尔曼滤波器滤除残余的振动噪声，最终实现苗钵夹持力的精确测量、显示、存储、报警等功能，达到减少苗钵损伤率、提高移栽成功率的目的。标定试验结果表明，夹持力检测传感器的平均线性决定系数为0.9914，平均灵敏度为1.0027，精度为6.024%，满足移栽作业过程中夹持力测量准确性的要求；室内试验结果表明，苗钵夹持力检测系统具有较好的稳定性和一致性，适用于自动移栽取、投苗过程中苗钵夹持力的精准监测。

摘要:设计了一种垂直起降尾座式无人机，利用中心组合试验(Central composite design,CCD)对无人机的翼展长、后掠角、小翼高和小翼厚4个结构参数进行设计，构建了25组样本点。利用ANSYS CFX进行升阻比和阻力数值模拟，通过DesignExpert软件建立无人机结构参数与升阻比、阻力的响应面模型，其中升阻比随着翼展长和小翼高的增加而增大，后掠角和小翼高对升阻比的影响较小，当攻角为4°~8°时，升阻比随小翼厚的增加而减小，当攻角为10°~12°时，升阻比随小翼厚的增加而增大；阻力随着翼展长和小翼厚的增加而增大，随小翼高的增加而减小，随后掠角的增加先增大后减小。以升阻比最大和阻力最小为优化目标，采用多目标遗传算法进行结构参数优化，得到最优结构参数为：翼展长1123mm、后掠角34°、小翼高39mm、小翼厚3mm，与原始样机相比升阻比提高了12.4%，阻力降低了5.3%。采用风洞试验对响应面模型进行了验证，其中升阻比和阻力的数值模拟相对误差小于8.0%，响应面模型相对误差小于3%，表明响应面模型具有较高的精度和良好的通用性，可用于垂直起降尾座式无人机的优化设计。

摘要:在喷雾场景中，茶树叶片具有不同倾斜方向，且会受到不同方向喷雾液滴的撞击。为掌握液滴斜撞击茶树叶片时的撞击行为及影响机理，提出了利用椭圆铺展面积来衡量斜撞击时液滴的铺展变化，并推导出包含叶片倾角和撞击角的斜撞击液滴铺展及反弹数学预测模型。为验证理论准确性，利用两台高速摄像机对喷雾液滴撞击茶树叶片的撞击过程及结果进行测试和分析。研究结果表明，撞击角、初始直径、撞击速度对粘附液滴的铺展面积影响由大到小为撞击速度、初始直径、撞击角，其中初始直径及撞击速度对液滴铺展面积有显著性影响，且是极强正相关。对于细、中液滴，撞击角对铺展面积无显著性影响；对于粗大液滴，撞击角有显著性影响，建议采用90°撞击角。茶树叶片表面具有亲水性，水滴撞击叶片表面时无反弹行为，此结果与反弹预测模型结果吻合。对液滴飞溅的影响程度由大到小为初始直径、撞击速度、撞击角。初始直径及撞击速度对液滴飞溅有显著性影响，液滴初始直径和撞击速度越大，越容易发生飞溅，撞击角对液滴飞溅无显著性影响。因茶树叶片表面比较光滑，无长绒毛，表面粗糙度较小，飞溅临界值Kcrit采用108.4较合适。

摘要:为增强玉米清选筛体对高喂入量脱出物的筛分能力，以适应玉米联合收获机快速发展要求，以玉米籽粒为研究对象，对贝壳筛体作业机理进行分析，探究筛分过程中籽粒在贝壳筛体上运动状态，得到贝壳筛对籽粒的筛分特性和籽粒的透筛模型。为增大籽粒透筛概率，基于贝壳筛和圆孔筛的筛分特性，设计了贝壳-圆孔组合孔筛体。在玉米脱出物不同喂入量条件下进行仿真试验，对组合孔筛、圆孔筛、贝壳筛作业效果进行对比，结果表明：在喂入量为6kg/s情况下，组合孔筛作业后的籽粒损失率、清洁率和筛分时间分别为1.15%、97.53%和5.50s，均满足国家标准要求，且组合孔筛的籽粒损失率比圆孔筛和贝壳筛分别减少了5.79个百分点和7.84个百分点，通过台架试验验证了仿真结果准确性。在喂入量分别为5kg/s和6kg/s条件下对组合孔筛与阶梯筛筛分效果进行对比，在喂入量为6kg/s、气流速度为12.8m/s、气流方向角30°、振动频率为5.15Hz时，组合孔筛相对阶梯筛籽粒损失率降低5.60个百分点，筛分时间缩短0.93s，清选效果提高。

摘要:对于育种和栽培等科研用小区花生脱壳而言，不但要求脱壳机适应小量脱壳，而且要求脱壳过程中损伤小、清种快捷方便。目前小区试验的花生脱壳主要靠人工作业，脱壳效率低下，容易出现清种不便和不净，造成每个小区处理之间的“混杂”等现象。为此在对现有卧式花生脱壳机特点研究的基础上，提出了直立式锥滚筒花生脱壳方案，进行了脱壳机总体结构设计；在花生荚果脱壳受力分析基础上，确定了锥滚筒脱壳结构及其参数范围；最后以四粒红花生为研究对象，以锥滚筒转速、锥滚筒半锥角、最小脱壳间隙为因素进行性能影响试验，结果表明在锥滚筒转速为340r/min、锥滚筒半锥角为40°、最小脱壳间隙为10mm时脱壳综合指标最优，脱净率为97.84%，损伤率为2.97%，较好地满足了小区花生脱壳要求。

摘要:针对当前纵卧辊式玉米收获机作业存在籽粒啃伤严重和落粒损失大的问题，以激振理论为指导，以玉米果穗与茎秆分离为条件，建立了适于玉米机械化收获的玉米激振摘穗理论模型；以该激振摘穗模型为指导，构建并优化了适于玉米激振运动的摘穗辊外形结构和配置方式，开发了相应的激振摘穗试验台；采用Box-Behnken试验设计方法，研究了激振摘穗辊棱边数、振幅、摘穗辊转速对果穗摘穗过程籽粒破损率和落粒损失率的影响规律，建立了试验因素与考察指标之间的回归方程，并生成了相应的响应曲面。结果表明，激振摘穗装置中棱边数、振幅和摘穗辊转速对收获过程果穗籽粒破损率和落粒损失率有显著的影响。以非线性规划理论为指导，确定了最佳组合为摘穗辊转速950r/min、棱边数8、振幅0.75cm，在该条件下进行了试验验证，得出平均籽粒破损率为0.124%，平均落粒损失率为0.228%，均低于国家玉米收获机械技术标准要求。

摘要:为提高电动胶辊旋转式油茶果采摘执行器的采摘效率，设计了一种液压驱动式油茶果采摘机。通过分析油茶果与胶辊相互作用力的影响因素，确定了采摘机的主要工作参数。仿真分析了不同工作参数对油茶果与胶辊相互作用力的影响规律，并以上下组胶辊间距、旋转架转速、胶辊直径为影响因素，以油茶果采摘率和花苞损伤率为评价指标，在江西省林科院和江西农业大学分别进行了室外、室内采摘试验。结果表明，影响采摘率的因素由大到小依次是上下组胶辊间距、旋转架转速和胶辊直径；影响花苞损伤率的因素由大到小依次是胶辊直径、上下组胶辊间距和旋转架转速。结合室内、室外试验，运用综合评分法得出油茶果采摘率较高且花苞损伤率较小的最佳参数组合为：上下组胶辊间距15mm、旋转架转速55r/min、胶辊直径30mm。与电动胶辊旋转式油茶果采摘执行器相比，液压驱动式油茶果采摘机旋转架转速提高了83.33%，采摘效率明显提高，其平均采摘效率为210个/min。

摘要:对于混流式水轮机，活动导叶与固定导叶以及转轮的相对位置直接影响导水机构和转轮内部流动，对水轮机安全、稳定、高效运行起到重要作用。采用商业软件ANSYS CFX 160对某电站水轮机模型机全流道进行三维数值模拟计算，提出了5种活动导叶分布圆直径方案，分析不同方案下水轮机的外部能量特性与内部流场，寻找活动导叶安放的最佳位置。结果表明：适当增大活动导叶分布圆直径，可以有效改善叶片吸力面的低压区，降低活动导叶流域内水流的最大速度，改善转轮进口水流角，同时减小导水机构与转轮的水力损失。小流量工况下，D0/D1增大0.031，水轮机效率提高了5.28个百分点；设计工况与大流量工况下，活动导叶分布圆的变化对水轮机效率的影响相对于小流量工况较小，最高效率与最低效率的差值分别为0.17%与0.48%。因此，在一定范围内改变活动导叶的分布圆直径具有可实施性，对水轮机的优化设计有一定参考价值。

摘要:为提高射流离心泵叶轮和导叶水力设计水平，优化动静干涉对泵的水力性能及其声学响应特性影响，采用正交试验方法结合CFD/CFA(计算流体动力学/计算流体声学)技术对叶轮与正导叶的动静叶栅匹配进行多目标优化设计，试验设计统筹考虑叶轮和正导叶相关结构参数，分析叶轮叶片数、叶轮叶片型线、导叶叶片数、导叶叶片型线及动静叶栅间隙对射流离心泵扬程、水力效率和动静叶栅内部流体动力噪声的影响规律，采用矩阵分析法确定多目标优化方案，获得综合性能最优的动静叶栅匹配组合。结果表明：优化后，额定工况下泵的扬程不变，水力效率提高0.5个百分点，动静叶栅内的整体噪声明显降低，其中叶轮诱导噪声降低7.1%，导叶诱导噪声提高2.2%，验证了权矩阵分析法确定多指标优化方案的可行性；低噪声射流离心泵设计的关键是合理确定动静叶栅间隙及动〖JP2〗静叶栅的叶片数；动静叶栅的不同匹配方案对射流离心泵扬程的影响比对其水力效率的影响更加敏感，对导叶诱导噪声的影响比对叶轮诱导噪声的影响更加敏感；压力脉动引起具有偶极子特性的流体动力噪声，导叶诱导噪声的频谱特性与压力脉动的频谱特性基本一致，但叶轮诱导噪声的频谱特性与压力脉动的频谱特性有较明显的区别。

摘要:为了探讨水泵水轮机飞逸工况下无叶区高速水环形成机理以及对机组稳定运行的影响，以某抽水蓄能电站水泵水轮机模型为研究对象，采用Realizable k-ε湍流模型，通过数值模拟结合模型机进行实验，对全流道定常和非定常数值模拟计算，并与实验结果进行对比。结果表明：水泵水轮机S特性与飞逸点稳定性存在内在联系，飞逸工况下无叶区高速水环影响飞逸的稳定性；高速水环区周向速度分布以及反作用度分布存在极值点，其中周向速度在高速水环靠近转轮叶片一侧存在极大值，反作用度则在靠近转轮叶片一侧存在极小值，高速水环是引起无叶区水力损失的主要原因；飞逸工况下，随着开度的增加，高速水环越发不明显，小开度飞逸工况下，由于来流方向与叶片骨线存在较大冲角，致使转轮叶片进口端产生规律性的旋涡结构，而冲角随着流动变化浮动较大，存在较大随机性，高速水环是导致随机性波动的原因。

摘要:为了适应化工过程工业中生产调节对透平性能的影响，要求液力透平的压头随流量的变化较小，即压头-流量曲线比较平坦。在液力透平蜗壳内速度矩守恒的前提下，推导得出了透平理论压头和流量及透平几何参数的关系式，通过分析得到影响其曲线平坦度的几何参数为：蜗壳包角、叶轮出口安放角、叶轮出口边参数和叶片数。选取一台低比转数泵反转作透平为研究对象，改变蜗壳包角、叶轮出口安放角、叶轮出口边参数和叶片数等几何参数，确定了13种研究方案，利用ANSYS-Fluent软件对13种方案进行数值模拟和试验。结果表明：在一定范围内减小蜗壳包角，增大叶轮出口安放角，压头-流量曲线变得平坦；存在最佳叶轮出口边位置和最佳叶片数，可使透平压头-流量曲线更加平坦；蜗壳包角对压头-流量曲线斜率的影响显著。

摘要:为探索旋流泵固液两相流内部流场及变浓度输送特性，分析了旋流泵固液两相流动基本原理及其特点。在32WB8-12型样机上完成输送清水及菜籽体积分数CV分别为6%、10%的外特性实验，得出泵流量-扬程、流量-轴功率、流量-效率和流量-临界汽蚀余量性能曲线。采用Mixture多相流模型及RNG k-ε湍流模型，对旋流泵在清水最优工况流量qv=9.31m3/h下输送菜籽固液两相流流场进行了数值模拟，求解采用SIMPLE算法，得到3个轴面静压、速度矢量和固粒体积分数分布图。通过对比分析，数值模拟准确性得到了验证。综合分析了泵外特性变化与内部流场之间的定性因果关系，并提出了两相流泵优化设计改进措施。

摘要:针对户外自然环境，基于深度卷积神经网络设计了对光照变化、亮度不匀、前背景相似、果实及枝叶相互遮挡、阴影覆盖等自然环境下典型干扰因素具有良好鲁棒性的柑橘视觉识别模型。模型包括可稳定提取自然环境下柑橘目标视觉特征的深层卷积网络结构、可提取高层语义特征来获取柑橘特征图的深层池化结构和基于非极大值抑制方法的柑橘目标位置预测结构，并基于迁移学习完成了柑橘目标识别模型训练。本文运用多重分割的方法提高了柑橘目标识别模型的多尺度图像检测能力和实时性，利用包含多种干扰因素的自然环境下柑橘目标数据集测试，结果表明，柑橘识别模型对自然采摘环境下常见干扰因素及其叠加具有良好的鲁棒性和实时性，识别平均准确率均值为86.6%，平均损失为7.7，平均单帧图像检测时间为80ms。

摘要:针对北方园林害虫识别问题，提出了一种基于改进残差网络的害虫图像识别方法。首先，采用富边缘检测算法，将中值滤波、Sobel算子和Canny算子相结合，对害虫图像进行边缘检测；然后，改进残差网络中的残差块，通过添加卷积层和增加通道数提取更多的害虫图像特征，并将贝叶斯方法运用于改进后的网络中，优化超参数；最后，将预处理的害虫图像输入神经网络中，利用分块共轭算法优化网络权重。对38种北方园林害虫进行了识别，试验结果表明，在相同数据集下，与3种传统害虫识别方法相比，本文方法的平均识别准确率平均提高9.6个百分点，加权平均分数分别提高16.3、10.8、4.5个百分点。

摘要:复杂养殖环境下运动奶牛目标的准确检测是奶牛跛行、发情等运动行为感知的基础。针对现有方法多采用参数化模型实现运动奶牛目标检测的缺陷，提出了一种无参核密度估计背景建模方法。该方法根据各像素的历史样本估计像素的概率模型，针对历史样本信息中冗杂信息导致模型复杂度过高的问题，采用关键帧检测技术剔除样本中的冗余信息以降低算法的复杂度，并实现了在小样本下核函数对遥远历史帧图像信息的获取，从而提高了检测精度。针对检测目标轮廓缺失的问题，结合三帧差法进一步实现了运动目标的完整提取。为了验证本算法的有效性，对不同环境和干扰下的运动奶牛视频样本进行了试验，并与高斯混合模型(Gaussian mixture model, GMM)和核密度估计模型(Kernel density estimation, KDE)方法进行了对比。试验结果表明，本文算法平均前景正检率为95.65%，比高斯混合模型提高了15.56个百分点，比核密度估计模型提高了10.56个百分点。同时，本文算法平均实时性指标为1.11，基本可以实现运动奶牛目标的实时、准确检测，该研究结果可为奶牛跛行疾病的预防、诊断以及奶牛运动行为的精确感知提供参考。

摘要:为了获取果实生长期的外形参数指标，监控果实发育状况，提出了一种基于局部点云的苹果外形指标估测方法。该方法可以通过局部点云数据估测苹果的体积、高度、直径等外形指标参数。利用椭球曲面方程构建苹果几何模型，并计算苹果几何模型的高度、直径、体积。使用Kinect V2相机从任意角度获取点云数据，采用直通滤波法去除点云数据的背景，用包围盒算法精简点云得到苹果局部点云数据后，采用粒子群算法将苹果局部点云数据与苹果模型进行空间匹配，并用遗传算法求解苹果最优匹配模型的参数，利用苹果最优匹配模型参数估测与其匹配的真实苹果的外形指标。实验采集了250个苹果顶部、侧面和底部的局部点云数据，使用本文方法分别估测了250个苹果在3个角度下的外形指标，并对估测值与真实值进行线性回归分析，各个指标的线性回归拟合度R2均高于0.7。其中，侧面拍摄时拟合效果最好，R2最高为0.948。在各个角度下苹果体积估测的平均误差不大于16.16mL，高度估测的平均误差不大于2.92mm，直径估测的平均误差不大于2.35mm，估测结果的平均误差较小，在允许误差范围内。实验结果表明，基于局部点云的苹果外形指标估测方法具有较强的实用性。

摘要:合理的果树冠层结构有利于光照的有效分布，对提升果实产量与品质有重要意义。为揭示果树冠层内部的光照分布情况，针对目前果树冠层内部光照强度获取难度大、预测精度低的问题，研究了冠层颜色特征与光照强度的对应关系，提出一种基于冠层剖面阴影特征和冠层点云颜色特征的随机森林预测模型。以纺锤形“陕富6号”苹果树为研究对象，首先使用Kinect 2.0采集果树的双面点云数据，预处理后得到完整的点云数据；其次，基于改进的空间殖民算法和叶序添加规则重构果树的三维模型；最后，使用“切片法”，在垂直方向上将冠层模型每0.1m分层划分，使用POV-Ray渲染器逐层渲染阴影，同时使用光照度计，自顶向下每0.1m实测光照强度数据，构建以每层阴影图灰度特征和每层点云HSI颜色特征为输入，以相对光照强度为输出的随机森林网络。试验结果表明，该方法能够较为准确地预测冠层内的光照分布情况，预测值与实际值的决定系数R2为0.864，平均绝对百分比误差MAPE为0.236，RF回归模型可作为苹果树冠层内光照分布预测的有效方法，为果树的剪枝、整形等研究提供参考。

摘要:针对大多数应用场景中，大多数鱼类呈不规则条状，鱼类目标小，受他物遮挡和光线干扰，且一些基于颜色、形状、纹理特征的传统鱼类识别方法在提取图像特征方面存在计算复杂、特征提取具有盲目和不确定性，最终导致识别准确率低、分类效果差等问题，本文在分析已有的VGG16卷积神经网络良好的图像特征提取器的基础上，使用ImageNet大规模数据集上预训练的VGG16权重作为新模型的初始化权重，通过增加批规范层(Batch normalization, BN)、池化层、Dropout层、全连接层（Fully connected,FC）、softmax层，采用带有约束的正则权重项作为模型的损失函数，并使用Adam优化算法对模型的参数进行更新，汲取深度学习中迁移学习理论，构建了FTVGG16卷积神经网络(Finetuning VGG16 convolutional neural network,FTVGG16)。测试结果表明：FTVGG16模型在很大程度上能够克服训练的过拟合，收敛速度明显加快，训练时间明显减少，针对鱼类目标很小、背景干扰很强的图像，FTVGG16模型平均准确率为97.66%，对部分鱼的平均识别准确率达到了99.43%。

摘要:为准确快速获取夏季玉米四叶期、拔节期、抽穗期和花粒期的植被覆盖度信息，利用无人机获取玉米田间可见光图像，对图像可见光波段提取的多种植被指数进行分析和比较，选择差异植被指数（Visibleband difference vegetation index，VDVI）、过绿指数（Excess green，EXG）和归一化绿蓝差异指数（Normalized greenblue difference index，NGBDI），结合监督分类提取了玉米4个时期的植被覆盖度信息。通过对试验田4个阶段的单幅图像监督分类处理，将其目标物分为土壤和玉米植被两类；分别统计监督分类后图像中土壤和玉米的VDVI像元直方图，将两者的像元直方图交点作为植被覆盖度提取阈值，同理获得EXG和NGBDI对应的玉米植被覆盖度提取阈值；利用获取的玉米植被3种覆盖度提取阈值，对玉米4个时期的植被覆盖度进行提取，并对提取精度进行了验证。结果表明，VDVI对应4个生长时期的植被覆盖度提取误差分别为1.21%、4.88%、2.31%和3.61%；EXG对应的植被覆盖度提取误差分别为1.38%、1.25%、0.89%和0.33%；NGBDI提取误差为1.61%、3.31%、1.99%和3.25%，EXG在夏季玉米4个生长时期的植被覆盖度提取效果最好。将玉米4个生长时期单幅图像确定的阈值作为固定阈值，对剔除确定阈值的单幅图像的试验田全景图像进行植被覆盖度提取，并对提取效果进行验证。结果表明，采用监督分类与可见光植被指数统计直方图相结合确定阈值的方法提取玉米植被覆盖度效果较好。

摘要:为在玉米生长周期内，准确、快速地掌握玉米生长信息，通过无人机获取玉米生长阶段4期不同高清数码正射影像（Digital orthophoto map, DOM）及数字表面模型（Digital surface model,DSM），利用K-means算法、遗传神经网络算法和骨架算法分别对DOM中的玉米区域进行提取，生成掩膜，与DSM套和，获取玉米高度信息。与实地测量株高进行对比，3种方法的R2分别为0.853、0.877、0.923，RMSE分别为15.886、14.519、11.493cm，MAE分别为13.743、11.884、8.927cm。结果表明：结合DOM和DSM可以较好地提取生长阶段的玉米高度。与K-means算法、遗传神经网络算法相比，基于骨架算法提取玉米高度具有一定优势，且精度较高。采用DOM和DSM相结合的骨架算法提取植株骨架，为株高提取提供了一种新途径，可为无人机遥感监测作物株高状况提供参考。

摘要:为了快速、准确、大范围获取大田夏玉米的叶面积指数（Leaf area index，LAI），基于实地采集的夏玉米LAI和株高，结合同时期的无人机多光谱影像，选择与夏玉米LAI相关性较强的8种植被指数以及株高作为反演LAI的输入变量，采用梯度提升树（Gradient boosting decision tree，GBDT）算法建立植被指数及株高与叶面积指数之间的预测模型，并与支持向量机（Support vector machine，SVM）和随机森林（Random forest，RF）算法建立的模型进行预测精度对比。结果表明，GBDT算法在3个样本组中的LAI预测值与实测值R2分别为0.5710、0.7558、0.6441，均高于SVM算法（0.5472、0.6791、0.6168）和RF算法（0.5505、0.6973、0.6295）；对应的RMSE分别为0.0027、0.0015、0.0016，均低于SVM算法（0.2117、0.1523、0.1597）和RF算法（0.2447、0.2147、0.2080）。该研究为快速准确的大田夏玉米LAI遥感监测提供了技术和方法。

摘要:划定永久基本农田保护区是我国农业可持续发展的战略要求，耕地质量是保护区位置选择的重要依据。以湖北省嘉鱼县为例，引入植被指数信息，完善耕地质量综合评价指标体系，通过网络层次分析法确定指标权重，结合局部空间自相关分析结果，分别对基于耕地质量与莫兰指数的基本农田逐像元补划结果进行了分析。研究结果表明，嘉鱼县耕地综合质量在空间上表现出较强的相关性，全域和耕地范围的局部自相关系数分别为0.8645和0.9916；基于耕地质量和莫兰指数的划定结果在空间上保持高度的一致性，两种方法均优先将空间上呈HH型聚集的99.97%的像元划入了基本农田保护区；两种方法互为补充，可以为最终决策提供参考。

摘要:为分析城市绿地净生态系统碳交换（Net ecosystem exchange，NEE）对环境因子的响应，利用涡度相关法测量了2013—2016年生长季白天的NEE数据，使用XGBoost以及ANN模型对NEE进行模拟和分析，并通过决定系数（R2）、平均绝对误差（MAE）、均方根误差（RMSE）和一致性系数（IA）4个指标评价模拟精度。结果表明，当输入因子为光合有效辐射（PAR）、饱和水汽压差（VPD）、空气温度（Ta）、相对湿度（RH）、土壤温度（Ts）、风速（WS）、10cm处土壤含水率（VWC10）时，模拟效果达到最优。其训练集精度R2为0.712，RMSE为4.394μmol/(m2·s)，MAE为3.129μmol/(m2·s)，IA为0.911；测试集精度R2为0.748，RMSE为4.253μmol/(m2·s)，MAE为2.971μmol/(m2·s)，IA为0.920。在考虑因子间相互作用后，环境因子对NEE的重要性排序从大到小依次为PAR、VPD、Ta、RH、Ts、WS、VWC10；就单环境因子而言，对NEE的重要性由大到小依次为Ta、Ts、RH。通过计算生态系统净生产力（Net ecosystem productivity，NEP，即-NEE）对主要环境因子（PAR、VPD、Ta）的偏导数可知，生态系统光合作用表观量子效率最大值为0.087，并且当PAR大于1200μmol/(m2·s)时，其不再是影响光合作用的主要因素；VPD偏导数的变化趋势表明，VPD对植物光合作用的影响以抑制性为主，当VPD过大时，偏导数趋近于0，此时植物叶片气孔闭合，抑制光合作用；Ta偏导数的变化趋势说明，随着温度的升高，光合作用速率逐渐大于呼吸作用的速率。研究表明，基于XGBoost与ANN模型能够更为精确地模拟NEE动态，在相关环境因子中，PAR、VPD、Ta是影响NEE变化的主导因子，NEE对主要影响因子的生态特征响应趋势可为理解碳循环关键过程提供参考。

摘要:基于黑龙江省26个气象站1960—2015年逐日气象数据和29个水稻灌溉试验站的作物系数，利用Penman-Monteith方法和Arcmap空间分析功能计算并绘制了1960—1979年、1980—1999年和2000—2015年3个阶段水稻生长季参考作物蒸散量(ET0)、水稻生育期天数、需水量、有效降雨量和需水量与有效降雨量耦合度及相应的气候倾向率分布图。结果表明：水稻生长季ET0平均值为620mm，自西向东总体表现为先减小后增大趋势，风速、湿度、日照时数的减小和温度的升高共同作用导致水稻生长季ET0以-3.90mm/(10a)的平均速度下降；生育期平均天数为115d，自北向南总体表现为增加趋势，温度升高引起了水稻生育期天数以2.68d/(10a)的平均速度增加；水稻生育期有效降雨量平均值为297.03mm，自西向东总体表现为先增大后减小的趋势，生育期天数的增加也弥补了降雨量减小的影响，使有效降雨量以0.62mm/(10a)的平均速度增加；需水量平均值为490.52mm，自西向东总体表现为先减小后增加的趋势，生育期天数的增加弥补了ET0减小对需水量的影响，使研究区内水稻需水量以6.66mm/(10a)的平均速度增加；需水量与有效降雨量耦合度平均值为0.64，自西向东表现为先增加后减小的趋势，需水量增幅大于有效降雨量增幅，使需水量与有效降雨量耦合度总体以-0.009/(10a)速度下降。本研究可为黑龙江省合理分配灌溉水资源和优化水稻品种布局提供依据。

摘要:对新疆迪那河流域轮台人工绿洲耕地进行动态监测，量化和描述26年来绿洲耕地的时空变化规律。在RS与GIS支持下，通过解译1992年8月、1998年8月、2007年9月和2018年8月4期卫星遥感影像和野外调查获取的无人机影像数据，提取迪那河流域轮台人工绿洲耕地信息，采用数理统计、动态度、转移矩阵和重心模型分析绿洲耕地26年内时空变化特征。结果表明：26年来，迪那河流域轮台人工绿洲耕地面积从1992年的8 381hm2增长到2018年的46 284hm2，耕地面积在人工绿洲总面积中所占的比例从1992年的40.18%增长到2018年的71.28%，耕地面积在迪那河流域总面积中所占比例从1992年的1.61%增长到2018年的8.91%。迪那河流域轮台人工绿洲耕地面积呈现“缓慢增加—急剧增加—缓慢增加”的变化过程。1992—1998年，绿洲耕地增加主要由政府推动的开垦政策驱动，耕地面积年均增长速率2.28%；1998—2007年，绿洲耕地增加受开垦政策和棉花产业发展状况两种因素共同影响，耕地面积急剧增加，年均增长速度达16.85%；2007—2018年，绿洲耕地增加主要受棉花产业发展状况影响，耕地面积年均增长速率为8.46%。迪那河流域轮台人工绿洲耕地动态变化主要表现在：耕地开垦扩张面积（41545hm2）远大于耕地转出面积（3441hm2），绿洲外围土地的开发是轮台人工绿洲耕地扩张的最主要途径，耕地转为果园是轮台人工绿洲耕地减少的最主要途径。迪那河流域轮台人工绿洲耕地呈现向沙漠区扩张明显、向戈壁区扩张较弱的趋势。

摘要:为探讨不同高程下的耕地土壤养分空间变异特征，选择南方典型丘陵山地区——江西省赣州市为研究区，基于2012—2013年测土配方项目不同高程下采集处理的2928个耕层（0~20cm）土壤养分数据，运用经典统计、相关性分析、方差分析和协同克里格差值方法，分析了耕地土壤养分含量与高程的空间耦合关系。结果表明：土壤有机质、全氮、全钾含量与高程呈正相关关系，全磷、有效磷含量与高程呈负相关关系，速效钾含量与高程相关性不显著。高程分组方差分析结果进一步显示，在小于250m高程范围内，有机质和全氮含量随高程上升而增加，高值区主要分布在研究区周边海拔较高地区，当高程大于250m时，养分含量变化差异不显著；在小于200m高程范围内，全磷和有效磷含量随高程上升而降低，高值区主要分布在研究区中部低海拔地区，当高程大于200m时，养分含量变化差异不显著；全钾含量随高程上升而增加，但有效钾含量随高程变化波动较大，二者规律性不明显。土壤养分含量随高程变化是不同高程下的成土母质、土壤类型、土地利用方式、土壤侵蚀等共同作用的结果。研究结果有助于探明耕地土壤养分随高程垂直变化规律，对实现土壤养分的精准管理和保障我国粮食安全具有重要意义。

摘要:针对宁夏回族自治区扬水灌区水资源紧缺、供水扬程高、不同灌溉方式并存、供水调配困难、运行成本高等问题，开展了多级扬水灌区的供水调配优化研究。考虑研究区供水具有多层次、相互联系、组成复杂、影响因素众多等特点，建立了具有二层递阶结构的供水调配多目标优化模型。模型以各层缺水量平方和最小和运行功耗最小为目标，考虑不同灌溉时段影响，第1层建立单个泵站供水调度优化模型，以进行单个泵站控制区内各时段输蓄水量分配优化；第2层建立多级泵站供水调配优化模型，以优化系统内各级泵站系统各时段供水量和提水量。两层之间以供水量作为协调变量，依据大系统分解-协调原理进行求解，充分考虑了不同层次之间水量调配和主体利益的协调。灌区应用表明，所构建模型能有效进行多级扬水灌区水量调配优化，给出了核定水量下各级泵站系统水量分配优化方案，优化方案较好地缓解了各级泵站间的供水调配时空矛盾，显著减小了系统缺水量。研究结果可为灌区管理者进行实际水量调配和管理提供决策支持和技术支撑。

摘要:为揭示黑土区秸秆还田条件下农田土壤水分时间稳定性与玉米穗质量的相互关系，基于TDR法测得的土壤含水率（2017年6—9月）及称量法测得的玉米穗质量，在确定秸秆还田条件下农田土壤水分时间稳定性特征的基础上，量化分析其时间稳定性与玉米穗质量在单一尺度和多尺度上的相关特征。结果表明：随土层深度增加，土壤水分时间稳定性逐渐增强，且较深土层（40～60cm、60～80cm）土壤含水率较高的测点时间稳定性较强；随土层深度变化，土壤水分代表性测点有所不同，利用代表性测点土壤含水率可确定研究区域土壤最低含水率、最高含水率和平均含水率等信息，可为土壤水分估算与调控提供科学指导；时间稳定性与穗粒质量、穗轴质量相关程度随土层深度的变化趋势在单一尺度和多尺度上不同，大部分土层土壤水分时间稳定性与穗粒质量、穗轴质量的多尺度相关程度均大于单一尺度相关程度。多尺度相关分析能更深入地确定土壤水分时间稳定性与穗质量的相互关系，进而为深入揭示土壤水分对作物产量的影响机制提供理论依据。

摘要:针对水肥一体化下不同滴灌带配置方式对作物产量的影响，结合实际探究了当铺设50m长滴灌带、设置6种不同首部压力时，毛管首、中、尾部的土壤含水率、干物质质量积累量对作物产量的影响。结果表明：滴灌带类型差异使得土壤的平均含水率在生育期内变化规律有所差异，滴头采用内镶贴片式（N030）时土壤含水率变化规律呈较明显的先下降后上升趋势，且随着滴头流量的增大，在全生育期土壤含水率变化越平缓；滴头采用侧翼迷宫式（L015）时土壤含水率变化趋势平缓，且随着滴头流量的增大，在全生育期土壤含水率变化越显著。L015下全生育期土壤含水率均满足作物生长的需求，可以为作物提供充足水分；流入滴灌带的肥液流速越低、长度越长，附着在管壁的肥料质量越多，尾部作物的肥料利用率越低，致使养分吸收少，作物产量降低。对不同处理下毛管的首、中、尾部产量均匀性进行分析表明，随着滴灌带长度的增加，N030的作物产量均匀性逐渐降低，L015的作物产量均匀性逐渐上升，故不同滴头流量对沿滴灌带长度方向的产量均匀性有一定影响。

摘要:为探究玉米产量对不同程度盐渍化农田水氮调控的响应规律，通过田间试验，在3种盐渍化农田（S1，0.247dS/m; S2，0.839dS/m; S3，1.286dS/m）上设置3个灌溉量（W1，150mm；W2，225mm；W3，300mm（常规灌溉量））和3个施氮量（N1，172.5kg/hm2；N2，258.8kg/hm2；N3，345kg/hm2（常规施氮量）），结合模型模拟研究了不同盐渍土条件下玉米产量对水氮调控的响应。结果表明：灌水显著影响S1、S2和S3玉米产量，产量随着灌水量的增加呈先增后降的变化趋势。施氮显著影响S1、S2和S3玉米产量，S1和S2上的产量随施氮量的增加先增后降，而S3上的产量总体呈现逐渐减少趋势。随着土壤盐渍程度的加重，水氮交互效应对产量影响增大。水氮交互对S1玉米产量影响不显著（P＞0.05），W2N2较W3N3、W3N2减产4.41%、6.56%（P＞0.05），非盐渍土在水分较好和氮素适宜时才可得到较大产量，但适度节水控氮不会显著减产。水氮交互显著影响S2玉米产量（P＜0.05），W2N2产量显著高于其余水氮处理（P＜0.05），中度盐渍土需供应适宜水氮。水氮交互极显著影响S3玉米产量（P＜0.01），W2N1产量显著高于其余水氮处理（P＜0.05），重度盐渍土在适宜水分和较少供氮时才可得到较高产量。经模型寻优得到河套灌区玉米节水节氮高产的水氮用量为：非盐渍土，灌水量253.74~286.26mm，施氮量267.65~318.85kg/hm2；中度盐渍土，灌水量233.25~268.17mm，施氮量225.22~272.56kg/hm2；重度盐渍土，灌水量196.94~243.06mm，施氮量179.15~223.35kg/hm2。

摘要:为了提高野外高光谱反演土壤水溶性盐基离子的精度，以河套灌区永济灌域盐渍化土壤为研究对象，构建了基于光谱变换、特征波段、特征光谱指数筛选以及支持向量机（SVM）的机器学习相结合的高光谱综合反演模型。结果表明，经预处理的原始光谱反射率与土壤离子相关性总体较低，最大相关系数仅为0.18，原始光谱反射率与土壤离子的相关系数由大到小依次为Ca2+、 SO2-4、 Mg2+、全盐量、Na++K+、Cl-。全盐量、Na++K+、Cl-、SO2-4、Ca2+、Mg2+的光谱最优变换形式分别为(1/R)″、(1/R)″、(lnR)′、(lnR)″、R′、(lnR)″，敏感波段（P<001）数分别为41、7、9、65、76、28个，利用逐步回归法在敏感波段中筛选出特征波段，基于特征波段建立的回归模型中各离子的决定系数R2平均值为035，均方根误差RMSE平均值为087g/kg，其中SO2-4拟合精度最高，R2为0.52，Ca2+拟合精度最低，R2仅为0.20。将特征波段代入光谱指数中，结合逐步回归法确定了Mg2+特征光谱指数为3个，全盐量特征光谱指数为2个，Na++K+、SO2-4、〖JP3〗Ca2+特征光谱指数分别为1个，与仅考虑特征波段的回归模型相比，特征波段+〖JP〗特征光谱指数结合后各离子回归模型的R2平均提高了58.67%，RMSE降低了24.60%，其中SO2-4拟合精度最高，R2为0.74，RMSE为0.47g/kg。考虑了特征波段+特征光谱指数的SVM模型相比仅考虑特征波段的SVM模型，其预测能力有了明显提高，各离子相对分析误差（RPD）平均提高了11027%，训练集R2平均提高了3754%，RMSE平均降低了4012%，验证集R2平均提高了56.04%，RMSE平均降低了39.39%。SO2-4的RPD达到3000，模拟效果最优，具备很好的预测能力；全盐量模型具有很好的定量预测能力，Mg2+模型可用于评估或相关性方面的预测，Na++K+、Ca2+的模型具有区别高低值的能力。

摘要:为探究在线近红外光谱仪对堆肥全过程含水率、pH值、电导率、有机质质量分数、总碳质量分数、总氮质量分数和碳氮比等关键参数进行实时分析的可行性，以采集的60个堆肥全过程样品为研究对象，利用在线近红外光谱仪、结合偏最小二乘法，建立了有机肥堆肥过程中含水率、pH值、电导率、有机质质量分数、总碳质量分数、总氮质量分数和碳氮比的近红外定量分析模型。研究结果显示：在线近红外光谱仪可实现堆肥全过程上述关键参数的速测（RSD<10%），其中，含水率和总氮质量分数的R2C和RPD分别为0.94和3.62、0.92和3.14，模型效果优秀；pH值、总碳质量分数和碳氮比的R2C和RPD分别为0.90和1.89、0.83和2.12、0.82和2.15，模型效果良好；电导率和有机质质量分数的R2C和RPD分别为0.79和1.85、0.80和1.93，模型效果一般，模型精度有待提高。各参数近红外预测值与实际测量值之间的偏差很小，并且近红外预测值与实际测量值随堆肥时间的变化趋势具有较好的一致性。

摘要:根据CO2吸收过程串并联反应机理，建立了本征动力学方程；基于双膜扩散理论，建立了CO2吸收反应的宏观动力学方程，并结合溶液的非理想性，对速率方程中的浓度效应进行了修正，获得了8个修正模型。通过实验设计，测定并进行了模型参数估值，分别计算了各模型的残差。通过比较残差大小及其分布，对模型进行了筛选，〖JP2〗选取模型4为理想模型。其动力学参数为：表观活化能1938394J/mol，表观指前因子3.0429×10-5mol/(m2·s·Pa)。在此基础上，通过理论推导获得了热钾碱吸收CO2的本征动力学方程，其模型参数为：本征反应活化能54.47kJ/mol，指前因子3.2228×109m3/(mol·s)。计算了膜内转化系数γ，该值大于2，表明CO2吸收为快速反应过程，反应主要在膜内完成。

摘要:通过建立赖氨酸表面修饰的胶体金体系，构建了一种检测霉变花生中黄曲霉毒素B1(AFB1)的方法。首先，用柠檬酸三钠还原法制备胶体金（AuNPs），然后在所制备的胶体金溶液中加入赖氨酸，制备了赖氨酸修饰的胶体金溶液（Lys- AuNPs）。利用紫外可见分光光度计和透射电镜对其进行表征，建立了Lys-AuNPs溶液在725nm和525nm处吸光度的比值（A725/A525）与AFB1质量浓度之间的相关关系。结果表明：AFB1质量浓度在1~50ng/mL范围内与A725/A525具有良好的线性关系，决定系数为0.996，检出限为0.2ng/mL。花生样品中的加标回收率范围是85%~110%。通过高效液相色谱法（HPLC）对花生中AFB1质量浓度进行验证，AFB1质量浓度的预测值与真实值的均方根误差为0.8651ng/mL，相关系数为0.9961。该方法具有快速简单、灵敏度高、操作简便等优点，可运用于霉变花生中AFB1的快速检测。

摘要:为了实现对不同冷藏温度下三文鱼新鲜度的检测与识别，设计了一种用于三文鱼气味指纹采集与新鲜度辨识的电子鼻系统。电子鼻系统由密闭检测气室、半导体气体传感器阵列、数据采集模块、模式识别模块和显示界面等组成。电子鼻模式识别方法采用核机器学习方法，以支持向量机（SVM）作为学习机。采集0、4、6℃温度下冷藏三文鱼样本的气味数据，对不同核函数及参数的核机器学习模型进行训练与测试，最终确定了适于此电子鼻系统识别三文鱼新鲜度的最佳核机器学习模型：核函数选用多项式核函数，核参数q取3，γ取15，c取0。此模型对不同温度冷藏三文鱼样本的冷藏时间具有一定的辨识能力，对于测试集，0℃允许偏差1d预测正确率为92.86%，4℃无偏差预测正确率为8889%、允许偏差1d预测正确率100%，6℃无偏差预测正确率为75.00%、允许偏差1d预测正确率100%。将辨识结果与主成分分析结果（PCA）进行对比，此模型具有明显的优势。

摘要:为了解决车用线性电磁作动器（直线电机）可靠性差的问题，设计了一种将直线电机与液压阻尼器集成的混合电磁作动器。采用改进天棚控制策略进行性能匹配，对混合电磁作动器的性能参数进行优化，得到天棚阻尼系数、被动阻尼系数以及直线电机需要提供的峰值电磁推力，并以优化得到的峰值电磁推力为优化目标，优化混合电磁作动器的结构参数。根据优化得到的结构参数试制实体样机，对其进行台架试验，包括混合电磁作动器的外特性试验，以及包含混合电磁作动器的混合电磁悬架主动控制试验。试验结果表明，设计的混合电磁作动器用于悬架系统时，能够较好地改善车辆动力学性能，与被动悬架相比，混合电磁悬架车身加速度和悬架动挠度分别降低了23.35%和14.97%，虽然轮胎动载荷增加了13.20%，但根据“3σ”原则，在可接受范围之内，验证了混合电磁作动器样机的有效性。

摘要:干果仓储中托盘摆放的位姿具有不确定性，应用路径规划技术可实现智能叉车托盘自主拾取，提高叉车在仓储作业中的灵活性。以具有非完整性约束特性的堆垛叉车为研究对象，提出基于三次均匀B样条曲线的托盘拾取路径规划方法。综合考虑最小转弯半径、首末端点约束、曲率连续等多约束条件，建立路径曲率最小化的目标函数，并通过Matlab优化工具箱求解待优化的曲线参数。仿真结果表明，针对不同位姿的托盘拾取场景，该方法能得到曲率连续、转向轮转角不超过叉车最大转角的可行路径。在仓库中进行路径规划及跟踪试验，试验表明，在前进距离为6500mm、托盘横向偏移距离1500mm、偏移角15°的场景下，终点横向偏移误差4.71cm，终点航向角误差为9.6×10-3rad，验证了算法的可行性。

摘要:针对冗余驱动并联机构控制系统设计未结合动力学建模，未考虑伺服阀动、静态特性等问题，基于第二类Lagrange方程和流体力学动力学知识，对动平台及液压系统中机械、液压系统建模，建立电液伺服系统五阶传递函数模型，通过主导能量最优模型将其降为三阶模型。以此为控制对象提出了基于三矢量控制（Three vector control，TVC）反馈优化的H∞鲁棒控制策略（TVC-ROB），并与TVC前馈反馈控制、TVC反馈优化的模糊自适应PID控制（TVC-FAPID）两种控制策略在阶跃信号、线性扫频、实际武广谱路谱等进行对比分析。结果表明，TVC反馈的提出有效拓展了系统频宽，且提高液压系统阻尼比和固有频率，因此TVC-ROB在高频跟踪性能上改善较为明显，其位移误差百分比仅为1.26%，且引入的H∞鲁棒控制提高了系统抗扰、抗噪性能。

摘要:提出一种并联驱动双向偏转平台，动平台通过在空间呈正十字交错且同心的两个驱动拱支撑，由圆弧导轨副导向，由固联于底座的电机驱动，实现了平台绕X、Y轴的大角度偏转。给出了平台的位置、速度逆解方程，分析了其运动特性。基于Lagrange法运用虚功原理建立了平台的动力学模型，对平台进行了动力学仿真，分析了在不同外载状态下电机输出力矩的变化规律。依据所建立的动力学模型进行了理论计算，并与仿真值进行了对比分析，验证了平台的可行性与动力学模型的正确性。