摘要:近年来，植物基因组得到迅猛发展，但因缺乏足够的表型数据而限制了人类解析数量性状遗传学的能力。通过开发植物表型信息采集平台和进行图像分析可以加以解决。高通量、自动化、高分辨率的植物表型信息采集平台与分析技术对于加快植物改良和育种、提高产量和抗病虫害能力至关重要。将植物表型平台信息采集平台与分析技术用于解析基因组信息，定量研究与生长、产量和适应生物或非生物胁迫相关的复杂性状，是建立植物生长模型和采集农作物高维、丰富表型数据集的重要途径，能够满足填补基因组信息与植物表型可塑性之间空白的需要。阐述了基于光学成像的植物表型信息采集平台与图像分析技术的研究进展，从室内、田间不同的使用环境出发，根据不同搭载方式，总结分析了各表型平台的功能和特点。最后，分析了目前植物表型信息采集平台与分析技术存在的瓶颈问题，提出了以下建议与展望：开发植物表型信息采集平台的多传感器集成系统；将植物生长环境监测模块融入植物表型信息采集平台中；开发针对林木的表型信息采集平台；对传感器获取的表型数据进行更好的集成与挖掘；采用无损原位根系信息采集技术得到植物地下部分的表型数据；构建表型数据统一开放的标准，进行学科交叉的深度合作。

摘要:针对农机自动导航作业过程中存在的BDS信号失锁导致系统突然失控的问题，提出了一种适用于轮式农机的基于自校准变结构Kalman滤波器的农机导航BDS失锁续航方法。依据4自由度农机运动学模型，设计了BDS/INS信息融合Kalman滤波器；进行INS导航定位误差不确定度分析，并设计了基于自回归模型的航向校准方法、INS传感器角速率测量零偏实时校准方法，结合上述方法设计了自校准变结构滤波器，进行位姿信息处理，结合导航跟踪控制方法实现失锁续航功能。根据分米级精度要求，进行了机器人直线、矩形路径失锁续航试验和农机田间直线续航试验。机器人续航试验结果表明：行驶速度为1m/s时，与运用未校准滤波器的续航系统相比，该方法实际平均横向偏差减小34%，横向偏差达到20cm时机器人在路径上的平均行驶距离提高80%。农机田间续航试验结果表明：行驶速度为1m/s时，在实际偏差小于20cm的条件下，农机在路径上的行驶平均距离达到16.65m。

摘要:针对传统的残差χ2检测法未充分考虑缓变故障渐进变化的特点，而导致对缓变故障检测失效的问题，提出了一种改进的新息序列故障检测方法。该算法在传统新息序列检测法的基础上，通过模糊隶属函数构造检验统计量函数，并利用加权平均算法将落在有故障和无故障概率密度曲线交迭区域的检验统计量纳入故障信息检验中，以增加判断缓变故障的信息，从而更早地检测到缓变故障，而又不会增加虚警。仿真实验结果表明，将该方法应用到联邦滤波组合导航系统中，能够有效提高农业机械组合导航系统对缓变故障的容错能力。

摘要:针对农用无人机复杂边界田块下的作业问题，提出一种对田块边界形状具有普适性意义的旋翼无人机作业路径规划算法，以快速获得凸多边形、凹多边形、带孔洞多边形甚至多个多边形形式的复杂边界田块情形下的飞行作业轨迹。首先，基于田块边界多边形顶点数据的存储规则，采用多边形分组法，区分所属不同田块的多边形，建立按区域即田块为单元进行航线计算的基础；针对单田块的内、外边界多边形，采用活性边表法实现单个多边形扫描线填充的快速求交解算，得到初始扫描线，再对处于同一航向位置上的内、外多边形两类扫描线组采用线段布尔运算“减法”操作处理，获得预设航向条件下的作业航线；以最小航线间转移路径总长度为优化目标，引入贪婪算法、凸多边形最小跨度法和步进旋转法，综合进行航线排序优化和航向优化，获得不考虑障碍物条件下的完整作业路径。为进一步扩大算法的应用范围，假设田块边界上存在障碍物，且高度大于作业高度，继续增加转移过程的安全性判断及处理算法。针对假想田块和实际田块边界的多组算法仿真试验结果表明，所设计的算法可处理各种复杂边界类型的田块；在不考虑障碍物影响时算法耗时15ms~19.2s；相比于只进行航线排序优化的情况，同时进行航向和航线排序优化后，航线间转移路径总长度下降了23.04%~45.98%；而考虑障碍物影响时处理耗时也在离线应用的可接受范围内。该算法的通用性、可靠性、效率和优化效果均可满足各种复杂边界二维田块无障碍物和有障碍物条件下的农用无人机作业的相关要求。

摘要:为实现根据无人机作业位置改变中途补充能源或喷洒物的起降地点，增加无人机有效作业时间，提高无人机作业效率，设计了无人机移动补给平台。通过研究农用无人机自主降落过程，提出一种基于模糊逻辑和比例积分微分（Proportional-integral and derivative, PID）分段控制的农用无人机跟踪降落算法，该算法既拥有PID算法的高精度，又兼顾模糊控制算法响应速度快、超调量小、鲁棒性强的优点。目标轨迹跟踪预测由粒子滤波器跟踪算法和轨迹拟合算法相结合进行求解。仿真和现场试验表明，与单一的PID算法和模糊逻辑算法相比，分段控制算法能够把农用无人机对移动补给平台的跟踪误差缩小到6.7cm以内，在移动补给平台上的降落精度控制在7.2cm以内。

摘要:为降低排种器倾斜状态对充种性能的影响，满足丘陵坡地精密播种作业的需求，设计了一种自吸式绿豆精密排种器。通过分析种子受力状态与计算吸附单粒种子的真空度，确定了勺式型孔与往复式吸气装置的主要结构参数。运用多体动力学软件ADAMS对往复式吸气装置进行了运动学仿真，得出活塞位移和速度随时间的变化曲线，证明了该装置设计的合理性。将充种层高度固定为70mm，转速分别固定为115、125r/min，排种器左右倾斜角（倾向种腔方向为负）分别选取-12°、-6°、0°、6°、12°，对3种排种盘进行了对比试验，结果表明，本文所设计的勺式型孔有助于在左右倾斜状态下辅助充种；选取排种轴转速、充种层高度为试验因素，以漏播指数、重播指数、合格指数为试验指标，进行了两因素五水平旋转组合设计试验，并利用Design-Expert软件对试验数据进行了分析，结果表明：当排种轴转速为138r/min、充种层高度为65mm时，漏播指数为2.97%，重播指数为3.43%，合格指数为93.58%，各指标均符合国标要求。通过验证试验得到实测值与回归模型预测值的漏播指数相对误差为4.4%，重播指数相对误差为2.6%，合格指数相对误差为0.2%，与寻优结果基本一致，证明了回归模型的合理性。

摘要:针对因大蒜颗粒大、形状不规则和表面粗糙而造成漏播及重播率高的问题，设计了一种轮勺式大蒜单粒取种装置，该装置主要由取种勺、取种轮、驱动电机、支架、种箱等组成。对取种区、输种区和排种区的大蒜分别进行了受力分析，阐述了轮勺式大蒜单粒取种装置的原理，通过离散元仿真软件对取种勺及取种轮的结构形状进行了对比优化，确定了取种勺及取种轮的最优结构，采用数理统计的方法确定了取种勺的尺寸区间。以取种勺的半径、长度和取种轮转速为试验因素，以漏充率和合格率为响应指标进行了正交回归试验，建立了漏充率和合格率的回归模型，对回归模型进行了参数优化。最优参数组合为取种勺半径16.30mm、取种勺长度38.50mm、取种轮转速10.0r/min，在最优参数组合下进行了台架试验，得漏充率5.50%，合格率91.10%，与回归模型预测结果基本一致。

摘要:为提供气力施肥装置的设计参考依据，以大颗粒尿素、磷酸二铵和硫酸钾3种颗粒状化肥为试验对象，通过计算流体动力学和离散元法耦合的方法对物料悬浮速度进行数值模拟，采用Lagrangian 模型进行气固两相流耦合仿真，试验结果表明，大颗粒尿素悬浮速度7.21~12.97m/s，磷酸二铵悬浮速度7.68~12.48m/s，硫酸钾悬浮速度11.09~18.15m/s。通过台架试验测定大颗粒尿素悬浮速度6.68~12.48m/s、磷酸二铵悬浮速度7.22~11.96m/s、硫酸钾悬浮速度9.46~17.81m/s，相对误差分别为5.3%、5.1%、7.2%。在颗粒肥料体积分数1.0%、3.5%、6.0%、8.5%时，分别测定肥料颗粒群的悬浮速度，结果表明，颗粒群悬浮速度随着体积分数的增加而减小，在不同颗粒肥料体积分数下，仿真结果与试验结果相对误差近似为常数，其原因为颗粒球形度对悬浮速度的影响，标定得出大颗粒尿素悬浮速度修正系数0.90、磷酸二铵悬浮速度修正系数0.96、硫酸钾悬浮速度修正系数0.84。基于流固耦合的颗粒悬浮速度仿真具有较高的准确度，验证了基于EDEM-Fluent气固两相流耦合仿真测定物料悬浮速度方法的可行性。

摘要:为实现紫云英绿肥规模化种植区域的绿肥高效、低耗机械化翻压，基于前端埋切、后端翻压的结构配置思路，设计了一种无动力输入的紫云英绿肥盛花期埋切翻压组合作业机。对盛花期紫云英生物学特征及压切特性开展研究，进而设计了辊筒组件、前悬挂连接组件、栅条式翻转犁等主要工作部件；通过理论计算和力学分析，得到实现紫云英茎秆顺畅埋切的压切辊半径为305mm、压切刀滑切角范围为34.3°~55.7°；采用水平直元线法设计了栅条式犁体曲面，推导得到导曲线抛物线方程，并绘制了犁体直元线角变化规律图。紫云英绿肥盛花期田间翻压试验结果表明：在机具作业速度为5.8~6.0km/h条件下，茎秆切断长度合格率92%，耕宽稳定性变异系数3.7%，耕深稳定性变异系数5.6%，土垡破碎率85.6%，植被翻压覆盖率98.3%，试验指标均符合国家和行业标准要求。设计的埋切翻压组合作业机工作效率可达0.67~1.20hm2/h，在翻压质量和组配方式上明显优于目前我国常用的畜力犁、铧式犁、旋耕机等翻压方式，具有很好的推广应用价值。

摘要:为了提高颗粒肥料的施肥均匀性，设计了双齿轮式排肥器。利用离散元软件对排肥过程进行仿真分析，以排肥轮压力角、排肥轮间隙为试验因素，以排肥均匀度变异系数为排肥效果评价指标，分析因素对指标的影响。单因素试验结果表明，排肥轮压力角在15°~25°，排肥轮间隙在4~6mm，排肥效果较好；通过二次通用旋转组合试验，建立了两个因素与评价指标的回归方程，试验结果表明，随排肥轮压力角、排肥轮间隙的增大，排肥均匀度变异系数均呈现先增大、后减小的趋势，当排肥轮压力角为19.52°、排肥轮间隙为4.7mm时，排肥器具有最优的排肥效果，此时理论计算和仿真试验的排肥均匀度变异系数分别为15.30%和14.58%，两者偏差为0.72个百分点，说明回归模型准确。最优结构参数组合下双齿轮式排肥器的台架试验结果表明，排肥量可通过排肥轮转速线性调节，排肥均匀度变异系数为15.42%，与仿真值及理论值基本一致；同等条件下外槽轮排肥器的排肥均匀度变异系数为20.29%，试验排肥器排肥均匀度变异系数提高了31.58%，排肥均匀性得到明显改善。

摘要:为实现微型垄全膜覆盖种床机械化高性能构建，通过融合旱地全膜覆盖微垄膜面种植农艺技术要求，设计了微垄式覆膜覆土联合作业机，该机可实现起垄、覆膜、覆土一体化作业。对样机传动系统、覆土系统及垄体整形镇压装置等关键作业部件进行设计，结合相关作业性能要求，完成了覆膜种床覆土量、刮板式提土装置线速度等工作参数分析，确定了试验因素及其取值范围。以联合作业机前进速度、刮板式提土装置线速度和覆土装置倾角为自变量，种床构建合格率为响应值，建立了各试验因素与种床构建合格率的数学模型，得到各因素对种床构建合格率影响的主次顺序，获得微垄式覆膜覆土联合作业机最优工作参数为：联合作业机前进速度0.71m/s、刮板式提土装置线速度0.50m/s、覆土装置倾角68°。田间验证试验表明，联合作业机种床构建合格率均值为95.6%，较优化前有明显提升。应用离散单元法进行微垄式覆膜覆土联合作业机在最优工作参数下的“提土-输土-覆土”动态作业过程模拟，仿真结果与田间试验结果基本一致，说明联合作业机工作参数优化准确、可靠。

摘要:针对目前国内奶牛饲喂过程中青贮池饲料运输成本高、操作工序多以及营养损失大等问题，在现有立式饲料搅拌机的基础上，确定了牛场青贮秸秆饲料高效饲喂的自走式全混合日粮制备机总体方案，设计了青贮池青贮秸秆饲料取料装置、环形输送装置、带有切碎刀片的立式搅拌装置以及可调节撒料范围的侧门撒料装置。针对人工手动或多功能单一机械移除青贮圆捆或方捆塑料拉伸膜效率低的问题，模拟人类牙齿咬切方法设计了一种切捆除膜装置，利用下割刀的咬合动作实现对青贮捆的抓捆、切捆、除膜等一体化作业。设计了一种高效挂接机构，可对青贮池取料装置和切捆除膜装置进行快速换装，实现了牛场青贮秸秆饲料高效饲喂的一体化作业。经试验检测，样机取料高度为5000mm，取料宽度为2000mm，全混合日粮总制备时间为23.7min，得到全混合日粮混合均匀度为91.1％，全混合日粮生产率为29.6m3/h，卸料自然残留率为0.7%，青贮秸秆捆破膜清除率达98.4%，验证了该机的实用性。

摘要:侧流道泵是一种超低比转数径向式叶片泵，流体在侧流道泵中以螺旋形轨迹运动，整个流动过程是一种复杂的三维湍流形式，存在着大量的轴向、径向旋涡。为了研究侧流道泵的内部旋涡特性，以带凸形叶片侧流道泵为研究对象，采用非定常数值模拟的方法，通过试验对比验证了数值模拟的可靠性，并基于数值模拟，利用Q准则对其内部涡旋结构进行可视化分析，分析了涡团分布和涡量波动等特征。结果表明：增加凸形叶片可以扩大侧流道泵的高效区，拓宽侧流道泵的应用范围；带凸形叶片侧流道泵内部涡团主要存在于叶轮流道内，且大部分位于叶轮进出口区域附近及叶轮根部处；随着流量的增加，除了叶轮进口区域，侧流道泵叶轮内涡团变小，且数量显著减少。

摘要:针对旋流泵内部流动结构形式所引起的整机效率下降问题，以卧式150WX-200-20型旋流泵为研究对象，进行旋流泵水力和结构设计，运用Pro/E三维设计软件建立前弯型和后弯型两种折叶片三维模型。设计6组前弯和后弯叶片为对照组，采用CFD流体计算软件进行数值计算，以两种折叶片组成叶轮型式为研究对象，结合叶片进出口速度三角形，对旋流泵不同叶轮的做功过程和能量损失过程进行了分析，从而找到两种不同叶轮型式下的能量损失传递转换机理。研究发现，对于旋流泵效率而言，在设计流量点之前，前弯叶轮的效率高于后弯叶轮效率；在设计流量点之后，后弯叶轮效率高于前弯叶轮效率。对于两种不同型式的叶轮，在设计流量点之前，前弯叶片的做功能力更强，能量损失更小；在设计流量点之后，后弯叶片的做功能力更强，能量损失更小。

摘要:为实现番茄植株夜间图像分割，设计了一种基于最大类间方差法的改进脉冲耦合神经网络(PCNN)图像分割算法。该算法对传统PCNN模型中的链接输入项进行加权处理，在进行图像分割前，先基于最大类间方差(Otsu)算法获得阈值，再将该阈值赋值给改进PCNN模型中的链接输入项权值、突触链接系数β、链接权放大系数VE和阈值迭代衰减时间常数αE。对849幅番茄植株夜间图像进行试验，结果表明，图像分割正确率平均值为90.43%，平均每幅图像分割时间为0.9944s；输入链接项的加权处理可减少PCNN的迭代次数，提高算法的实时性；基于Otsu算法可实现改进PCNN模型的网络参数自适应设置。基于视觉效果、最大熵及分割正确率这3项评价指标的对比分析显示，改进PCNN模型的分割效果优于Otsu算法和传统PCNN模型，实时性优于传统PCNN模型。

摘要:为解析宁夏滴灌玉米冠层图像参数与果穗形态参数间的内在联系，提出了一种采用作物冠层图像特征参数拟合玉米果穗生长发育动态的数学方法，建立玉米灌浆期果穗发育动态估算模型，实现了基于作物冠层数字图像处理技术的玉米果穗形态无损监测。用手机相机获取不同氮素处理下滴灌玉米灌浆期的冠层图像，提取玉米灌浆期冠层图像特征参数，测定玉米穗长、穗粗和穗体积等形态参数；运用R语言进行相关性分析，其中归一化冠层覆盖系数（Cc）与玉米果穗形态参数相关性高，运用Origin软件建立Cc与果穗形态参数间的估测模型，通过R2、RMSE和nRMSE评价估测模型的精度。结果表明，Cc与玉米穗长、穗粗、穗体积等形态参数均满足指数函数关系，其中Cc与穗长的预测精度最高，决定系数R2达到0.714，与穗粗的预测精度次之，R2为0.601，与穗体积的R2为0.575。由模型检验与评价结果可知，Cc与玉米果穗形态各参数间精度较高，其中R2均不小于0.523，穗体积RMSE的值均不大于68.986cm3，nRMSE均不大于33.621%。这表明基于冠层图像归一化覆盖系数的玉米果穗生长发育动态的估算具有一定的实用性，可为果穗形态参数估算和大面积玉米无损监测提供参考。

摘要:探究镉胁迫下菊苣叶片高光谱响应特征，以实现基于叶片原位高光谱技术的作物镉胁迫快捷、精准监测。采用室内水培实验，供试品种为“欧洲菊苣”、“美洲菊苣”和“黔育一号”，设置0、5、10、25、50、100、200μmol/L共7个镉胁迫梯度，于菊苣苗期测试叶片镉质量比及其原位高光谱反射率。分别利用逐步回归（SWR）、主成分回归（PCR）和偏最小二乘回归（PLS）的统计分析方法对叶片原始光谱（R）及一阶微分光谱（FDR）进行镉质量比预测，确定最佳光谱监测方式和有效波段，提高镉胁迫估测的时效性。此外，为进一步检验上述模型的稳定性，再次布置9个独立菊苣品种镉胁迫光谱验证实验（镉浓度为50μmol/L）。结果表明，镉胁迫显著影响菊苣叶片镉质量比及高光谱反射率变化特征；随镉梯度增加，3个品种菊苣镉含量均显著提升，叶片高光谱反射率在可见光-近红外区（400~1300nm）逐步降低，中红外区（1300~2400nm）则未表现出一致性变化规律。全波段光谱分析模型间，以基于FDR光谱的PLS监测模型（FDR-PLS）表现最优，其独立验证集决定系数（R2）、均方根误差（RMSE）和相对分析误差（RPD）分别为0.92、181.3mg/kg和2.96。根据FDR-PLS模型中各波段无量纲评价指标：变量重要性投影值（VIP），确定菊苣叶片镉质量比有效波长分别为659、725、907、1026、1112、1255、1630nm，实现了光谱降维和便捷分析的目的。此后，再次构建基于上述有效波段的菊苣叶片镉质量比FDR-PLS监测模型，其独立验证集R2、RMSE和RPD分别为0.834、222.4mg/kg和2.41，9个供试品种验证集R2、RMSE和RPD分别为0.817、13.0mg/kg和1.77，预测效果较为理想，能够满足无损和精准监测需求。

摘要:针对农田中高分辨率空间模式蒸散量（ET）缺少有效量化的问题，提出一种基于无人机（UAV）估算农田蒸散量的方法。构建了M100型多旋翼无人机搭载FLIR VueProR热像仪和Micasense RedEdge多光谱成像仪的采集数据平台；将无人机数据匹配卫星遥感蒸散模型，比较典型单层模型METRIC（Mapping evapotranspiration at high resolution with internalized calibration）模型和典型双层模型RSEB（Remote sensing energy balance）模型在农田中的适用程度；针对RSEB模型的土壤热通量计算方式不适用于农田环境的问题，对模型进行基于多光谱数据的改进；针对模型中温度参数易产生较大误差的问题，基于无人机热像仪数据与实际温度间的关系，对获取的热像仪数据进行校正；将模型计算值与涡度相关系统（OPEC）测量值进行对比。结果表明，结合无人机多光谱数据的RSEB模型经过温度校正可得到结果较为准确的通量数据，显热通量均方根误差为20.013W/m2，平均绝对误差为15.835W/m2，潜热通量均方根误差为40.202W/m2，平均绝对误差为26.017W/m2，进而得到分米级分辨率的农田蒸散量空间分布图。本文估算方法可以有效获取高分辨率空间模式的田间蒸散量，为精准农业灌溉提供技术支持。

摘要:为了利用数码影像快速提取马铃薯覆盖度，首先，利用植被覆盖度提取算法从地面数码影像中获取马铃薯覆盖度实测值；然后，通过植被指数提取法和最大似然监督分类法对无人机数码影像进行处理，分别获取各个研究小区的马铃薯覆盖度；提出利用颜色转换空间HSI（H-A法）从无人机数码影像中快速提取马铃薯覆盖度；最后，对H-A法、最大似然监督分类法和植被指数提取法3种方法的计算结果进行精度比较。结果表明，H-A法估测的植被覆盖度的精度最高，均达到0.91以上，拟合函数拟合度为0.97；最大似然监督分类法次之，最低精度为0.75，拟合度为0.82；植被指数提取法最差，最低精度为0.74，拟合度为0.74。

摘要:为了实现土壤有机质快速、准确的测量，提出了一种基于人工嗅觉的土壤有机质含量检测方法。首先，由不同温度控制的10个气体传感器所构成的阵列对土壤样品气体进行采集；然后，提取每个传感器响应曲线上的7个特征（包括最大值、最小值、平均值、平均微分系数、响应面积、第30秒的瞬态值和第60秒的瞬态值），构建嗅觉特征空间；对特征空间优化后，采用回归算法建立预测模型。为减小不同测定算法、异常样本以及冗余特征对模型预测性能的影响，在应用蒙特卡罗抽样（Monte Carlo sampling，MCS）法剔除异常样本的基础上，采用主成分分析（Principal component analysis，PCA）法对特征空间进行降维处理，评估了包括偏最小二乘法回归（Partial least square regression，PLSR）、支持向量机回归（Support vector machine regression，SVR）和BP神经网络（Back propagation neural network，BPNN）等3种建模方法对土壤有机质含量的预测性能，选用决定系数R2、均方根误差（RMSE）和预测偏差比（RPD）评价各模型的预测性能。测试集验证结果表明，PLSR、SVR和BPNN这3种模型的预测值和样本的观测值之间的R2分别为0.86、0.91和0.85，RMSE分别为2.49、2.05、2.68g/kg，RPD分别为2.49、3.02和2.32。SVR模型的预测性能高于PLSR模型和BPNN模型，可对土壤有机质含量进行准确预测。

摘要:为使热红外遥感诊断土壤含水率更加准确、高效，以不同水分处理的大田玉米为研究对象，借助无人机可见光图像，对热红外图像进行植土分离，并提取玉米冠层温度和地表土壤温度。通过剔除温度直方图两端1%的温度像元对温度信息进行优化，进而计算作物水分胁迫指数（Crop water stress index，CWSI）、冠层相对温差（Canopy relative temperature difference，CRTD）、地表相对温差（Surface relative temperature difference，SRTD），利用三者之和求得水分-温度综合指数（Watertemperature composite index，WTCI），并用于诊断不同深度的土壤含水率。结果表明，剔除温度直方图两端1%温度像元的玉米冠层温度与实测冠层温度的相关性更高（4次试验的R2由0.823、0.886、0.899、0.876提高至0.906、0.938、0.944、0.922），剔除温度直方图前端1%温度像元的地表土壤温度与实测地表温度的相关性也更高（2次试验的R2由0.841、0.875提高至0.908、0.925），即通过直方图法优化的温度更接近实测温度；在拔节前期，CWSI、WTCI诊断0~20cm土壤含水率效果较优，而拔节后期、抽雄吐丝期、乳熟期诊断0~40cm土壤含水率效果较优；在半覆盖条件下，包含冠层温度信息（CWSI、CRTD）和土壤温度信息（SRTD）的WTCI1与土壤含水率的相关性更高（0~40cm：决定系数为0.500、0.821，高于0.463、0.748）；在全覆盖状态下，包含冠层相对温差（CRTD）的WTCI2与土壤含水率的相关性更高（0~40cm：决定系数为0.809、0.729，高于0.721、0.656），表明WTCI是诊断土壤含水率效果较优的指标。

摘要:为充分利用多时相、多极化SAR数据在不同土地覆盖类型中的后向散射特性，将递归非负矩阵下近似（Recursive nonnegative matrix underapproximation，RNMU）算法引入多源SAR数据的融合，并利用融合后的SAR影像实现较高精度的土地覆盖分类。融合过程中，在根据不同模式SAR影像特点进行多源SAR影像预处理的基础上，基于RNMU算法通过对多个输入SAR影像进行矩阵分解及迭代最优矩阵求解，得到融合影像。为验证融合后SAR影像在土地覆盖分类中的应用效果，以吉林省大安市为研究区，对多时相Sentinel-1的VV/VH双极化SAR数据和高分三号（GF-3）的HH/HV双极化SAR数据进行了基于RNMU的影像融合，并利用融合后的SAR影像进行研究区主要土地覆盖类型分类。实验结果表明，基于RNMU融合影像的土地覆盖分类总体精度达93.11%，Kappa系数为0.86，与Gram-Schmid（G-S）融合方法相比，分类总体精度提高了6.83个百分点，Kappa系数提高0.12。多源SAR融合为SAR影像融合提供了有效手段，为土地覆盖分类提供了更多高精度的数据资源。

摘要:为利用机载激光雷达 (Airborne LiDAR scanning，ALS)、结合高空间分辨率影像进行土地利用分类，提出一种利用统计高程分布曲线生成的ALS伪波形，结合点云强度信息和CCD影像RGB 3波段数据对山区复杂地表进行分类的方法，并验证了该方法对山区复杂地形下典型地物的分类精度。通过安徽黄山地区研究区数据分类结果与相同区域基于光学图像的GlobeLand30全球分类产品的对比，验证了该分类方法的可行性和适用性。利用伪波形结合强度信息和RGB信息生成的分类特征曲线，采用神经网络分类方法（ANN）将研究区内地物分为农田、森林、水体、村庄4类。结果表明，研究区分类总体精度达到95.22%，Kappa系数0.9192，较同一区域、同等分辨率的光学数据分类产品（总体精度79.56%，Kappa系数0.6618）精度显著提高。

摘要:针对湿地季节性变化特点和不同湿地类型植被覆盖的差异，综合利用多时相GF1-WFV和GF3-FSⅡ极化特征数据，开展湿地精细分类方法研究。首先，对13期GF1-WFV影像的光谱信息、植被指数和水体指数，利用随机森林算法（Random forests，RF）的OOB样本，优选出50个特征值，进行湿地初分类；然后，针对分类结果中沼泽草地、灌丛沼泽和沼泽地混分，部分湿地类型识别精度低的问题，利用1期植被生长旺盛期的GF3-FSⅡ双极化SAR影像，从强度和幅度两个维度进行后向散射特征分析,优选σFD-HH进行部分湿地类型识别；最后，以吉林省大安市为研究区进行实例验证与分析，结果表明，湿地分类总体精度为86.23%,Kappa系数为0.82。本文研究结果可以为湿地资源调查和管理提供技术支撑。

摘要:为提高树木年轮测量仪的测量精度，提出了一种自适应低通滤波算法对年轮测量仪的直流电机电流信号进行滤波处理。普通低通滤波算法滤波系数固定，当树木年轮宽度发生变化时，既可能保留了部分噪声信号，又可能滤去部分有效的树木年轮信号，因此降低了年轮测量仪的测量精度。自适应低通滤波算法的滤波系数可随滤波器输入值和输出值的变化自动进行调整，提高了噪声滤除效果，减少了有效信号损失。使用自主研发的年轮测量仪测量了大、中、小3种径阶的60个落叶松圆盘，记录直流电机原始电流信号，分别采用自适应低通滤波算法和普通低通滤波算法对原始电流进行滤波处理，根据滤波后的电流波形图，预估圆盘年龄，并计算2种滤波算法的年轮识别正确率。结果表明，自适应低通滤波器年轮识别正确率的平均值为89.66%，普通低通滤波器年轮识别正确率的平均值为75.84%；当平均年轮宽度变窄时，自适应低通滤波器的年轮识别正确率从95.61%下降到82.02%，下降了13.59个百分点，而普通低通滤波器的年轮识别正确率从86.37%下降到62.30%，下降了24.07个百分点。表明自适应低通滤波器年轮识别正确率高，自适应能力强，年轮识别精度稳定。

摘要:针对植物冻融过程中植物水分生理信息（植物水冰含量）难以实时、在线、连续监测及冻融难以准确判断的问题，设计了一种基于潜热效应的活立木冻融检测传感器。通过检测植物冻融过程中潜热释放引起的温度变化对茎干是否冻融进行有效判断，在准确检测冻融点的基础上，根据茎干体积含水率变化计算冻融过程中的茎干体积含冰量及径向冻融深度，同时设计环式弹片探头消除固定式探头对茎干压迫形成的凹槽。标定结果表明，传感器测量结果与真值拟合决定系数超过0.99。静动态特性分析表明，传感器体积含水率和温度测量范围分别为0~68.67%、-30~80℃，动态响应时间小于2s。室内冻融模拟实验及室外长期冻融监测表明，传感器能够有效检测植物冻融过程中茎干水分生理参数的变化，可以作为植物冻融的有效监测手段。

摘要:为研究主动遥感进行森林地物分类和林隙提取的效果，分别在天然林和人工林中比较了无人机激光雷达（LiDAR）数据的阈值法、逐像元法和面向对象法3种方法的分类精度和适用性。选取天然林（黑龙江省哈尔滨市帽儿山林场）和人工林（内蒙古自治区赤峰市旺业甸林场）两处试验区，应用阈值法、逐像元法和面向对象法3种方法，对两个试验区采集的无人机LiDAR数据进行林隙、非林隙、其他类型划分。研究结果表明，面向对象法在天然林和人工林试验区中的分类精度和Kappa系数均最高，天然林为82.43%、0.73，人工林为91.74%、0.88；逐像元法次之，天然林为76.62%、0.64，人工林为78.68%、0.68；阈值法的分类精度和Kappa系数差异较大，在天然林中的精度极低，为50.54%、0.27，人工林的精度较高，为79.12%、0.69。面向对象法和逐像元法在天然林和人工林普遍适用，均可以达到理想的分类精度和Kappa系数。阈值法在天然林的精度较低，更适合于人工林的分类，即林分高度趋于一致，且建筑、道路等其他类型干扰较少的区域。天然林的最佳分类方法为面向对象法，人工林的最佳分类方法为阈值法。

摘要:为避免无性系之间自交和近交繁殖，使种子园内无性系尽可能保持花期一致性，促进亲本有效授粉，提高种子产量和质量，以内蒙古红花尔基樟子松（Pinus sylvestris var. mongolica Litv.）国家良种基地中的樟子松为无性系材料，随机选取13株无性系樟子松，采用SSR（Simple sequence repeats）分子标记法，利用Gene Marker V22软件得到樟子松亲本间的遗传距离，设定花期和花粉传播范围作为实验数据，进行种子园无性系设计。提出双种群改进型自适应步长的果蝇优化算法（Twopopulation improved adaptive steplength fruit fly optimization algorithm, TIASFOA），并与改进果蝇优化算法（Improved fruit fly optimization algorithm，IFOA）、粒子群算法（Particle swarm optimization，PSO）、遗传算法（Genetic algorithm，GA）进行对比实验，从适应度、收敛性和1~3m授粉范围内花期相邻或相同的无性系数量3方面进行对比分析。在遗传距离、花期和花粉量已知的条件下，在种群规模为20~60的范围内分别执行200次迭代实验，对适应度进行分析，结果显示，TIASFOA算法的平均值、最大值、最小值和方差比IFOA、PSO、GA算法都小；当种群规模为20时，TIASFOA算法相同或相邻花期的无性系数量之和的平均值分别为125和204，大于其他3种算法，TIASFOA算法可以得到较优适应度为133.016，与种群规模为50时的最小值132.733相差0.283；TIASFOA算法可以获得较优的适应度，并使无性系之间尽量保持花期一致。以遗传距离、花期和花粉量作为种子园设计的约束条件，更贴近生产环境，为无性系种子园优化设计提供了参考。

摘要:为建设绿色福州新区，分析了福州滨海地区生态系统服务价值以及未来的动态演变趋势。利用1988、1999、2008、2018年4期Landsat TM/OLI数据，定量分析了福州市滨海地区生态系统服务价值变化，并利用GeoSOS-FLUS模型模拟了未来LUCC与生态系统服务价值的动态变化。结果表明，福州市滨海地区生态系统服务价值呈现先增长、后降低的趋势，总体价值在190.439~202.419亿元之间；林地的生态系统服务价值占比最高，其次是水体、草地、耕地、湿地、未利用地；未来10年，在一般发展情景下，福州市滨海地区生态系统服务总价值预计为187.90亿元，在绿色发展情景下为195.11亿元。在滨海地区规划建设绿色新区过程中，应将生态理念融入到空间格局，以保证开发建设过程中保留一定的城市绿地、湿地等生态服务用地，同时，需合理开发保护滨海区域的湿地。

摘要:为验证中国农业综合分区框架下Hargreaves-Samani（HS）公式线性回归修正方案的适用性，利用中国气象数据网发布的124个站点1957—2016年的逐月有效日平均气压、平均最低气温、平均最高气温、平均风速、平均水汽压、月总太阳辐射数据及站点经纬度数据，首先，分别基于Penman-Monteith（PM）公式和HS公式计算了各站点多年逐月的参考作物需水量ET0-PM和ET0-HS。然后，以ET0-PM为真值，基于1957—2010年的逐月ET0-PM和ET0-HS，利用线性回归分析方法获取了中国38个农业管理子区的HS公式校正系数a、b，并以2011—2016年为验证年份，通过比较ET0-HS校正前后的相对误差变化，验证了HS公式线性回归校正方法在中国农业区的适用性，并结合验证年份的具体误差结果，确定了各农业区HS公式校正系数a、b的逐月最优取值。结果表明：大部分农业区的大部分月份ET0-PM与ET0-HS的相关系数超过0.6，可以进行ET0-HS的回归校正；回归校正得到的系数a存在显著的季节变化规律，系数b则表现较为平稳；系数a、b的大小及变化说明了ET0-PM和ET0-HS彼此之间存在差异，且季节性明显；校正前后的ET0-HS均存在不同程度的相对误差，但校正后的ET0-HS的误差范围已经显著缩小；在具体的验证应用中，校正后的ET0-HS并不完全是最优结果，实践中系数a、b的优选使用才是最佳方案。本研究验证的HS公式线性回归校正方法是实践中简便、可行的方案，对大尺度区域快速获得较高精度的参考作物需水量具有实际意义和推广价值。

摘要:为探明不同改良措施对盐渍化土壤水热碳及葵花产量的影响，设置了施加生物炭（C，22.5t/hm2）、脱硫石膏（S，37.5t/hm2）、秸秆还田（J，20.625t/hm2）和对照（CK）4个处理，进行大田试验。结果表明：3种改良措施均能改善土壤水热环境，其中生物炭更具优势。3种改良处理在整个生育期内0～20cm和20～40cm土层的土壤含水率显著高于对照；在垂直分布上表现出0～40cm土层各改良措施保水、蓄水作用的效果优于40cm以下土层，各处理剖面土壤水分空间分布格局均表现出下湿、上干的特点。与CK相比，各改良处理体现出良好的增温、保温效果，均表现出低温时具有“增温效应”、高温时具有“降温效应”，且对温度的调控作用主要集中在5～25cm土层，从35cm处开始影响减弱。采取3种改良措施均能增加土壤有机碳含量和有机碳密度，其中施加生物炭效果最显著，有机碳密度较对照增加了17.46%。与对照相比，C处理的葵花产量增产率最高，达32.28%，J、S处理产量分别增加21.94%、30.68%，三者差异不显著。综合分析得出，施加生物炭22.5t/hm2为适宜于河套灌区盐渍化农田种植葵花过程中的土壤改良处理。

摘要:为探究水平翻耕措施对覆膜滴灌土壤水盐分布的调控效果，于2016—2017年和2019年分别在新疆维吾尔自治区石河子及库尔勒进行室内土槽试验和田间试验，对应用覆膜滴灌技术的土壤分别进行水平翻耕(T)与免耕(NT)处理，室内土槽试验主要研究翻耕措施对土壤水盐分布的调控机理，田间试验主要进行生产验证，以此分析水平翻耕措施对膜外土壤盐分的改良作用。试验结果表明：与免耕处理相比，水平翻耕可提高膜内耕层土壤的蓄水能力，降低土壤水平渗吸能力及垂直扩散能力，翻耕处理的膜内耕层土壤平均含水率比免耕处理高3.66个百分点，耕层以下土壤的平均含水率比免耕处理低4.13个百分点；水平翻耕处理下的膜内土壤盐分分布受水分淋洗作用影响较大，而膜外土壤盐分分布主要受翻耕的影响，其膜内下层土壤总积盐率是免耕处理的1.23倍，膜外土壤平均脱盐区范围比免耕处理深25cm；首次翻耕对膜外土壤脱盐效果最明显，春耕可使膜内、外土壤盐分分布均匀度提高，翻耕处理的棉花总出苗率及总有效株占比率分别比免耕处理高23.62、25.19个百分点。覆膜滴灌条件下，滴灌淋洗和水平机械翻耕相结合相当于综合利用水利改良与客土改良治理土壤盐碱化，最终使覆膜滴灌技术产生的盐分空间分布由早期的“膜外表聚型”逐渐向后期的“膜内底聚型”转变。研究结果可为解决膜下滴灌条件下膜外土壤盐分表聚问题提供思路，同时也可为滴灌条件下翻耕措施的合理选择提供参考。

摘要:为了研究滴头类型对浑水滴灌滴头堵塞的影响过程，选取7种滴头、配置2种浑水进行周期性间歇灌水试验，提出了滴头结构系数指标，对比分析了不同类型滴头的堵塞状况。结果表明：滴头类型是影响滴头堵塞的重要因素，滴头结构系数可作为衡量不同类型滴头抗堵塞性能的重要指标，滴头抗堵塞性能随着结构系数增大而提高。结构系数相同的2种不同浑水试验后，圆柱滴头的平均相对流量均大于片式滴头，当结构系数为2%时，2种浑水试验后，圆柱滴头的平均相对流量分别为91.66%和79.63%，而片式滴头的平均相对流量仅为75.84%和65.08%；随着灌水次数的增加，片式滴头比圆柱滴头更容易发生大部分滴头整体堵塞现象；不同类型滴头堵塞物质量随着结构系数增大而减小，圆柱滴头和片式滴头结构系数由大到小依次为E1、E2、E3和E4、E5、E7、E6,2种浑水试验后，滴头堵塞物质量由大到小依次为E3、E2、E1和E6、E7、E5、E4。

摘要:为探究杨木炭对东北黑土吸附猪粪沼液氮素特性的影响，明晰其吸附机理，选取杨木炭和壤质、砂质两种黑土，以活性炭作为标准比较炭，系统研究活性炭、杨木炭的粒径及添加比例、初始质量浓度、振荡时间、温度对黑土吸附、解吸猪粪沼液中氨态氮、硝态氮特性的影响规律，并拟合等温吸附模型和吸附动力学模型。结果表明：黑土对猪粪沼液氮素的吸附能力随着活性炭和杨木炭粒径的减小、添加比例的增加而显著增加；当粒径为0.25mm、添加比例10%时，添加杨木炭的黑壤土和黑砂土的氨态氮、硝态氮的吸附量为224.8、107mg/kg和212.4、104mg/kg，比空白纯黑壤土和黑砂土提高388.7%、296.3%和453.13%、333.33%，比添加活性炭的黑壤土和黑砂土降低19.71%、10.08%和12.38%、7.14%，但添加杨木炭比添加活性炭对吸附平衡后沼液中氨态氮、硝态氮浓度变化影响的差异均不超过2.5%；添加活性炭黑土、杨木炭黑土、空白纯黑土和纯炭对猪粪沼液中氨态氮的吸附过程为吸热反应，而对硝态氮的吸附过程为放热反应，且所有吸附过程均经历快速、缓慢、趋于平衡3个阶段，硝态氮快速吸附的时间更短；Freundlich、Langmuir模型和准二级模型均能较好描述其等温吸附过程和吸附动力学过程，Freundlich模型比Langmuir模型相对更优，吸附反应过程同时存在不均匀的多分子层表面物理吸附和均匀的单分子层化学吸附；添加活性炭、杨木炭黑土对沼液中氨态氮、硝态氮的吸附量越大，解吸率也越大，但解吸量远小于有效吸附量，添加杨木炭的黑壤土和黑砂土对氨态氮、硝态氮的有效吸附量比添加活性炭的黑壤土和黑砂土减少14.57%、9.19%和5.34%、5.74%。杨木炭在提高黑土对猪粪沼液氮素的吸附能力、减少猪粪沼液氮素损失方面的效果优良，可为杨木炭和猪粪沼液在东北黑土改良方面的深入研究提供理论依据。

摘要:为探究马铃薯生长指标与有效积温间关系，以叶面积指数、全株干物质积累量和块茎干物质积累量为生长指标，系统研究了不同地区马铃薯生长特征，建立了以有效积温为自变量的普适生长模型。研究表明：当有效积温达到600℃（块茎形成期）、900℃（块茎膨大前期）、1100℃（块茎膨大后期）左右时，相应的叶面积指数、全株干物质积累量以及块茎干物质积累量的增长速率分别达到最大值。在马铃薯苗期和块茎形成期（有效积温小于900℃）叶面积指数的增长率大于块茎干物质积累量的增长率，在块茎膨大期（有效积温大于等于900℃）块茎干物质积累量的增长率则大于叶面积指数的增长率。叶面积指数、全株干物质积累量和块茎干物质积累量的增长过程均为S形变化曲线，即马铃薯各指标生长曲线呈现慢-快-慢的特征，符合Logistic生长模型。运用Logistic生长模型对马铃薯叶面积指数、全株干物质积累量和块茎干物质积累量过程进行定量分析，结果表明，该模型可较好描述马铃薯主要生长指标的变化过程。研究结果可为合理选择马铃薯适宜的播期和生长期管理提供科学依据，也为有效利用当地的自然气候条件、实现增产高效提供参考。

摘要:针对猪舍地下风道进风(Ground channel ventilation, GCV)和吊顶进风(Ceiling ventilation, CV) 两种不同进风方式对舍内环境的影响，分别开展了GCV与CV通风效果的试验研究。采用现场测试方法，对冬季广西壮族自治区某规模化保育场GCV和CV两种不同通风模式猪舍的热环境和空气质量环境进行测试，结果表明：GCV猪舍热环境优于CV猪舍，虽然测试期间GCV猪舍内平均温度与CV猪舍无明显差异（p>0.05），但GCV猪舍舍内温度波动1.7℃，小于CV猪舍4.6℃，GCV猪舍温度分布均匀性优于CV猪舍（p＜0.05）；GCV猪舍地下风道对舍外新风有加热或降温的预处理作用，地下风道的温度常年在20℃左右,当舍外新风温度较低时对其加热，舍外新风温度较高时对其降温；尽管GCV猪舍平均通风量低于CV猪舍，但GCV猪舍的NH3、PM2.5、PM10浓度均低于CV猪舍（p＜0.05），GCV猪舍移除气体污染物效率高于CV猪舍（p<0.05）；两模式猪舍排风口气体污染物浓度相差不大（p>0.05），GCV猪舍污染物的排放率低于CV猪舍（p<0.05）。结果表明，保育舍在冬季采用GCV通风模式，猪舍内环境优于CV通风模式。

摘要:以不同来源污水处理过程产生的污泥为研究对象，考察了水热预处理对污泥粘度、氨氮质量浓度、pH值、TS（总固体）组分含量及厌氧消化性能的影响，并评估了不同污泥的水热改性效果及其中试条件下厌氧消化增益情况。研究结果表明，同等水热温度处理下，污泥粘度、氨氮质量浓度、pH值受污泥来源的影响较大。水热预处理对不同污泥都具有良好的改性效果，水热温度达到170℃后，污泥性质基本不变。各种污泥挥发性固体（VS）产气率随有机负荷的提高无显著性变化，但运行情况存在差异。不同污泥在水热预处理后厌氧消化产气性能均明显提升，VS产气率增加比例差异较大，北京、上海、山东三地污泥VS产气率增加25.2%~69.8%，由于广西污泥为纯剩余污泥，水热处理后VS产气率增加高达101.6%~133.8%。VS产气率的增加量相差不大，且随自身产气性能改变的波动较小，增加量为83~218m3/t（平均143m3/t）。水热预处理后污泥流动性能提高，可实现厌氧消化的高浓度、高负荷进料，反应器减容率可达38%~71%。

摘要:通过酸解的方法获得不同结晶度的几丁质纳米晶体（ChN），采用均质协同超声技术制备O/W型皮克林乳液。通过X射线衍射和傅里叶红外光谱计算分析了几丁质纳米颗粒的结晶度及官能团变化，进而对O/W乳液的微观结构、界面接触角、物理稳定性、热稳定性、乳析稳定性、储藏稳定性进行测定，分析了不同结晶度的ChN对乳液稳定性的影响。结果表明：酸解并不会破坏几丁质的官能团，但是酸解可以改变几丁质的结晶度，且酸解2.5h时获得的ChN结晶度最大，为78.15%；结晶度高的ChN制备的乳液形成更稳定的网状结构，ChN更多地附着在油-水界面，使得乳液具有更小的界面接触角，提高了乳液的亲水性；研究还发现，结晶度高的ChN制备的乳液热稳定性指数和物理稳定性指数较高，分别为63%和69.52%；乳析稳定性好，乳析指数不足1%；另外，ChN稳定的乳液在常温下储藏30d均不分层，具有良好的储藏稳定性，且结晶度最高的ChN制备的乳液粒径最小，储藏稳定性最好。因此，可以通过提高几丁质纳米晶体的结晶度制备稳定的O/W型皮克林乳液。

摘要:以米糠蛋白为研究对象，采用加热处理（pH值7.2、100℃、20min）制备热可溶性聚集体，分别对热聚集体进行空化微射流（0、30、60、90、120MPa）处理，以未经处理的可溶性米糠蛋白作为对照，探究空化微射流处理对可溶性米糠蛋白聚集体结构特性（3D微观结构、粒径分布、电位、表面疏水性、官能团、二三级结构）和乳化特性（乳化性和乳化稳定性）的影响。结果表明：与热可溶性聚集体相比，经过空化微射流处理（90MPa）后，3D微观结构高度和颗粒大小、总游离巯基含量、平均粒径和β-折叠含量降到最低，结构变得疏松；表面疏水性、乳化性指数及乳化稳定性指数提高了798.05、90.32m2/g和281.68min。低压（30~90MPa）处理减小了热可溶性聚集体颗粒粒径，将不溶性聚集体转化为可溶性聚集体，使其乳化特性增大；而高压（120MPa）处理则会使蛋白发生聚集，乳化特性降低。

摘要:以乳清分离蛋白（Whey protein isolated，WPI）、大豆分离蛋白（Soybean protein isolated，SPI）和豌豆分离蛋白（Pea protein isolated，PPI）分别与麦芽糊精作为复合壁材，卵磷脂作为乳化剂，将微射流处理后的乳液进行喷雾干燥，制备鱼油微胶囊。采用激光粒度分布仪、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪等对3种蛋白制备的鱼油微胶囊性能进行研究比较。结果表明：乳液的粒径分布从大到小依次为SPI、PPI、WPI，乳化性质从优到劣依次为WPI、PPI、SPI；WPI制备的乳液粒径最小，微胶囊的包埋率最高、氧化稳定性最好；WPI制备的微胶囊呈球形，表面较为完整，SPI和PPI制备的微胶囊表面存在凹陷和少量孔洞；WPI含有高含量α-螺旋和无序结构，更有利于包埋；3种鱼油微胶囊在200℃以下均具有良好的热稳定性，满足一般食品的加工条件，而SPI制备的微胶囊热稳定性最高。因此，除热稳定性外，以WPI制备的鱼油微胶囊性质明显优于SPI和PPI。

摘要:提出了一种应用能量色散X射线荧光光谱分析（EDXRF）法测定饲料中轻元素磷的方法。采用间接测量的方式，通过一系列化学反应将目标元素磷转换为磷钼酸喹啉沉淀，并对沉淀进行洗涤、过滤与干燥，应用EDXRF测定样品中的钼元素含量，最后根据生成物化学式中的磷元素与钼元素的化学关系计算得到磷元素的含量。对钼元素的最佳激发条件进行了探究，通过计算钼元素特征谱线峰背比，绘制其与激发条件的关系曲线，得到钼元素的最佳管电压为27kV、最佳管电流为9μA、最佳测量时间为120s。测量得出，含磷饲料中磷元素的质量分数为22.36%，相对标准偏差为0.46%，相对极差为0.24%，与熔片法（X射线荧光光谱分析）检测分析结果相一致。

摘要:针对目前马铃薯贮藏方式、管理方式不当和贮藏效果不佳的问题，根据马铃薯贮藏工艺条件，设计了一套马铃薯贮藏环境调控系统。该调控系统利用温度传感器、湿度传感器和CO2浓度传感器对环境参数进行实时检测，通过调节进出气窗、风机、压缩机组以及加湿装置，对马铃薯贮藏环境的温度、相对湿度以及CO2体积分数等参数进行调控，使贮藏环境中的温度、相对湿度以及CO2体积分数等参数满足马铃薯的贮藏要求。各测点的温度误差在-0.3~0.3℃范围内，各测点温度极差为0.6℃，检测温度与真实温度基本一致；调控试验中，库内温度处在系统设定的允许范围内，库外温度对于库内温度影响较小，相对湿度和CO2体积分数均可控制在合理范围内。该调控系统能够较好地改善马铃薯的贮藏环境。

摘要:针对目前丘陵山区农用底盘倾斜后调平精度低、滞后的问题，提出一种预检测主动调平方法，该方法提前检测行驶前方地面情况，判断如何实施调平动作，并在底盘倾斜同时进行主动调整，可主动预防、避免或减少在崎岖不平地面上行驶作业过程中的底盘倾斜。设计了一种采用Y型可调悬架作为调平机构的农用车辆预检测主动调平底盘，分析计算了底盘悬架调整与预检测调平参数、承载能力与调平速度及调平执行策略，分析计算表明，可通过Y型可调悬架的高度调节实现底盘调平。利用样机在室外试验田中进行崎岖不平地面的行走试验验证，试验结果表明，在预检测主动调平行走过程中，丘陵山地农用预检测主动调平底盘可在精度0.5°范围内实现动态调平，验证了预检测主动调平方法以及丘陵山地农用预检测主动调平底盘设计方案的可行性。

摘要:提出了一种采用电-机械直线执行器和液压缸的液电混合直线驱动系统。为消除电-机械直线执行器和液压缸之间的耦合影响，液压泵和比例阀协同控制液压缸输出力和运行方向，满足系统负载力需求，电-机械直线执行器用于运动控制，并补偿液压缸输出力波动和外部干扰力。为实现上述目标，设计了基于扩张状态观测器的电-机械直线执行器自适应滑模控制方法，以估计的负载力调节泵压力和比例阀开度，对液压缸输出力进行调控。比例阀在系统运行中主要用于控制液压缸运动方向，阀开度较大，可显著降低节流损失。通过仿真和试验分析了系统的运行特性和能效特性。结果表明，该系统具有良好的位置控制特性，能量效率高，较传统阀控系统能耗减少51%。

摘要:基于力觉控制的机器人运动系统能够通过感知外界环境的接触力，实现机器人作业过程中对力和位置的双重控制。为了提高机器人对接触力的感知精度，实现准确的柔顺控制，提出一种基于力传感器重力补偿的机器人柔顺控制方法。首先，通过调整机器人末端姿态，采集机器人不同位姿下力传感器数据，计算机器人底座安装倾角、力传感器零点数据、末端工具重力及重心坐标等参数；然后，利用机器人姿态变换矩阵，实现对力传感器的重力补偿，为机器人柔顺控制提供准确的受力感知；最后，采用导纳控制，实现机器人对物体的抓取搬运。进行了力传感器重力补偿实验及机器人柔顺放置实验，结果表明，该方法能够提高机器人对外界环境感知的精准度，实现精准的机器人柔顺控制。

摘要:采用主动抑振系统快速抑制冲击作用下的套叠结构臂体振动。考虑到臂体末端变形量不易测量的问题，将伸缩臂模型等效为由扭簧连接的两刚性杆系统，以变幅力矩为输入、两杆仰角为输出，建立拉格朗日动力学模型。将第1杆仰角与第2杆末端加速度合成微分平坦输出，构建单输入、单输出的二阶系统。采用线性自抗扰控制器，根据杆长变化实时更新扩张状态观测器和控制回路参数，使系统参数的物理意义明确，简化了整定过程。仿真和实验结果表明，在不同臂长条件下，均能实现2s内消除抖动并保持仰角设定值稳定的效果。该方法整定过程直观、简便，在简化模型条件下，根据外伸长度调整控制系统参数，保证了系统的抗扰能力持续有效。

摘要:通过采用多个齿轮泵/马达单元和控制阀组等基础元件，设计了一种数字型液压变压器。数字型液压变压器具有数字元件的离散、简单和易控等特性，将多个不同排量的齿轮泵/马达单元进行组合，各个齿轮泵/马达之间同轴连接，每个齿轮泵/马达单元的进口、出口分别安装有电磁开关阀，采用节流阀模拟数字型液压变压器负载，通过控制齿轮泵/马达单元进口、出口控制阀组的得失电状态，实现数字型液压变压器变压比根据二进制数字控制而变化的目标。利用AMESim仿真软件对数字型液压变压器的变压过程进行仿真分析，基于试验平台对数字型液压变压器进行了验证。结果表明，所提出的数字型液压变压器可以通过数字控制进行变压，验证了其变压原理的可行性

摘要:普通比例溢流阀在高压、大流量工作时，其调压偏差大、压力波动大，同时会引起调压弹簧疲劳，产生振动和噪声，降低了使用寿命及可靠性。针对以上问题，基于G型π桥液阻网络原理，设计了一种先导腔动压反馈电液比例溢流阀，提出采用液压刚度（活塞式）替代先导阀弹簧刚度的设计方法，以提升先导阀芯响应速度和整体稳定性。对溢流阀进行了结构设计、原理分析、数学建模及仿真分析，并根据优化后的结构参数进行设计和实验验证。结果表明，该溢流阀高压时调压偏差低，在压力26.25MPa时比普通阀降低了72%，最低为0.53MPa；动态特性良好，超调最低为0.94%，阀芯振动减小，工作平稳。将溢流阀用于ZL50G型装载机上，代替原有的动臂油路上溢流阀和背压用电磁溢流阀，分析了空载状态下溢流阀对工作装置动作的影响，仿真分析结果表明,溢流阀压力波动降低了70%，系统工作稳定性得到提高。

摘要:为满足工业机器人多角度操作需求，提出了一类具有3组耦合分支，且对称分布的6自由度Delta型机器人。首先，将每组耦合分支拆分为独立运动单元，并等效为串联运动链，基于旋量理论求出等效后的运动自由度；其次，利用闭环矢量回路法分别计算耦合分支中每条主动链的位置逆解，建立机器人的逆运动学模型；在此基础上，提出一种搜索算法，用于描绘满足边界条件的机器人运动空间，并与相同尺度参数的3自由度Delta机器人进行对比。结果表明，3自由度Delta机器人的运动空间是所提机器人工作空间的子集。最后，根据理论分析，完成了工程样机的搭建与运动实验，实验结果表明，该Deta型机器人具有6个自由度运动能力，且所提运动空间搜索算法具有较高的计算精度。