秸秆丝化机锤片参数的优化设计

目前市场上秸秆丝化机机型众多，但存在消耗功率较大，生产效率低，丝化质量差等问题。为了对秸秆丝化机的主要参数设计提供理论参考，该文通过正交试验的方法，并借助计算机统计分析软件，研究了新研制的9JST-20型秸秆丝化调质机样机性能指标的影响因素，获得影响丝化性能指标的主次因素及影响规律。     

智能型温室环境控制器的研究开发

为了精确地控制温室环境，研究了温室的主要参数温度、湿度和光照度的关系及秧苗的水分需求情况，给出了建立数学模型的方法，提供了硬件结构。     

智能型温室环境控制器的研究开发

为了精确地控制温室环境，研究了温室的主要参数温度、湿度和光照度的关系及秧苗的水分需求情况，给出了建立数学模型的方法，提供了硬件结构。     

4YW-2型玉米收获机的性能改进与试验分析

针对国内使用较多的4YW-2型玉米收获机工作效率低，不对行作业适应性差等问题，在原机型基础上对收获机割台、果穗输送装置及动力传递部件进行了改进。通过田间试验表明，改进后机型对玉米不对行收获适应性有所改善，同时降低了漏摘率、籽粒损失率和籽粒破碎率，为不对行玉米收获机械设计提供了参考依据。     

利用内部信息的农用自动引导行走车的研究(第5报)农用自动引导行走车控制系统的仿真研究

该文对于所建立的自动引导行走车的控制系统，通过仿真的方法进行了数值实验。考察了几种主要参数的影响作用；得出了控制系统在低速时具有良好的目标路径追踪性及稳定性的结论；确定了预测控制中的预测时间间隔为０．５ｓ等主要参数。为进一步的系统实验奠定了基础。     

电动多旋翼植保无人机升力特性综合测评方法

升力特性是电动多旋翼植保无人机性能测试的重要参数之一。为了实现对电动多旋翼植保无人机升力特性的性能检测,针对不同型号、不同规格的电动多旋翼植保无人机在评价过程中存在无统一的评价指标问题,该文提出了一种半系留式电动多旋翼植保无人机升力特性的测试与评价方法,包括性能检测平台、升力特性测试方法及指标、升力特性的评价方法。为了验证方法的可行性,对3种不同机型(分别为四旋翼机型Ⅰ、六旋翼机型Ⅱ、八旋翼机型Ⅲ)进行了升力特性指标的性能测试试验。试验结果表明:3种机型在功率载荷、重量效率、热效比等方面有较大差异,功率载荷最好的机型Ⅲ比最差的机型Ⅰ大7.6 m N/W,重量效率最好的机型Ⅰ比最差的机型Ⅱ大0.33,热效比最好的机型Ⅲ比最差的机型Ⅱ大10.5 N/℃,反映出3种机型在设计过程中整个动力系统效率、机型整体结构和材料选择上的差异,从而在整机作业性能上表现出差异。在上述指标测试的基础上,结合无人机动力系统数学模型,提出了运用功率载荷、重量效率和热效比进行电动多旋翼植保无人机升力特性综合评价的评分方法,对上述3种机型进行综合评分的结果为:机型Ⅲ机型Ⅰ机型Ⅱ,该结果表明所提出的评价方法能有效对不同类型电动多旋翼植保无人机的升力特性进行综合评判。该文所给出的测试与评价方法,不仅能用于电动多旋翼植保无人机性能的评测,还能为机型性能的进一步改进提供参考。     

利用内部信息的农用自动引导行走车的研究(第5报)——农用自动引导行走车控制系统的仿真研究

该文对于所建立的自动引导行走车的控制系统，通过仿真的方法进行了数值实验。考察了几种主要参数的影响作用；得出了控制系统在低速时具有良好的目标路径追踪性及稳定性的结论；确定了预测控制中的预测时间间隔为０．５ｓ等主要参数。为进一步的系统实验奠定了基础。     

换向通风横流式干燥机的研究及计算机辅助设计

横流式谷物干燥机有许多优点，是世界上设计较早、使用时间较长的干燥机型之一，但同时也存在着较大的不足。为了克服其不足，该文介绍了新研究发明的换向通风横流式干燥工艺及其机型的结构原理，并运用ＣＧＤＳＰ谷物干燥综合模拟程序进行了优化设计。     

基于干、湿筛法下滇中森林土壤团聚体酶活性特征对氮沉降的响应

研究森林土壤团聚体酶活性对氮沉降的响应差异以及团聚体酶活性的影响因素，以滇中亚高山云南松林和华山松林为研究对象，于2020年6月至2021年5月通过野外模拟氮沉降试验，设置对照[CK,0 g/(m²·a)N]、低氮[LN,10 g/(m²·a)N]、中氮[MN,20 g/(m²·a)N]、高氮[HN,25 g/(m²·a)N],分别采集旱季(2021年2月)和雨季(2020年8月)的土壤样品，分析土壤团聚体中脲酶(Ure)、蔗糖酶(Inv)和酸性磷酸酶(AP)的变化特征，以及与环境因子的交互作用，阐明不同筛分方式下土壤团聚体酶活性对氮沉降的响应特征。结果表明：(1)氮沉降对2种林分下土壤团聚体的分布未造成显著影响，而不同筛分方式则影响显著；不同氮沉降水平下，土壤团聚体中3种酶活性均表现出LN促进，MN与HN抑制；(2)与干筛法相比，湿筛法下土壤团聚体中酶活性均有显著下降，Inv和Ure的团聚体酶活性的降幅均在20%以上，AP的降幅可达57.55%;(3)土壤干筛、湿筛团聚体酶活性的几何平均数(GMe...     

两种蔺草专用肥的肥效试验研究

分别进行有机型蔺草专用肥和无机型蔺草专用肥肥效试验,结果表明:采用有机型蔺草专用肥作蔺草种植前的基肥和早期追期较常规施肥,显著提高蔺草产品的品质和产量;采用无机型蔺草专用肥作蔺草的中后期追肥较普通复合肥而言,也具有同样的效果。     

基于神经网络建模的种子精选机遗传最优控制

为解决原有的精选机控制系统难以实现不同类型、品种、批次的种子的分级精选问题，提出了一种新的控制算法。该算法通过采用RBF神经网络实现对种子精选过程的离线建模和在线修正，然后利用遗传算法实现对种子精选过程模型寻优，从而实现最优控制。使用5XZW-1.5型重力精选机及微机控制系统，将人工手动调节的分级结果与该文的控制策略作对比实验。结果表明，提高了种子的总获选率，该算法对同类的控制系统也具有指导意义。     

Analysis on autonomous task trajectory tracking performance of construction robot with online gravity compensation

工程机器人自主作业时,工程机器人动臂举升、前臂摆动重心上升过程中需要克服自身重力做功,而在工程机器人动臂下降、前臂摆动重心下降过程中,自身重力要参与做功,影响工程机器人的运动速度,进而影响工程机器人自主作业的轨迹跟踪效果。针对这一问题,建立了工程机器人动臂、前臂的动力学模型,探讨采用最小二乘拟合法辨识动力学参数,进行工程机器人动臂、前臂的在线重力补偿,以消除在自主作业过程中重力做功对轨迹跟踪的影响。最后,在工程机器人试验台上进行了试验。试验结果表明,在线重力补偿可有效地补偿工程机器人自主作业过程自身重力,消除工程机器人动臂和前臂在运动过程中重力做功对自主作业轨迹跟踪过程的影响,有利于减小轨迹跟踪误差,提高工程机器人自主作业轨迹跟踪的性能。     

在线重力补偿下工程机器人自主作业轨迹跟踪性能分析

工程机器人自主作业时,工程机器人动臂举升、前臂摆动重心上升过程中需要克服自身重力做功,而在工程机器人动臂下降、前臂摆动重心下降过程中,自身重力要参与做功,影响工程机器人的运动速度,进而影响工程机器人自主作业的轨迹跟踪效果。针对这一问题,建立了工程机器人动臂、前臂的动力学模型,探讨采用最小二乘拟合法辨识动力学参数,进行工程机器人动臂、前臂的在线重力补偿,以消除在自主作业过程中重力做功对轨迹跟踪的影响。最后,在工程机器人试验台上进行了试验。试验结果表明,在线重力补偿可有效地补偿工程机器人自主作业过程自身重力,消除工程机器人动臂和前臂在运动过程中重力做功对自主作业轨迹跟踪过程的影响,有利于减小轨迹跟踪误差,提高工程机器人自主作业轨迹跟踪的性能。     

籽棉异性纤维清理机多目标清理自适应控制模型

为了提高异性纤维清理效率、减少棉纤维损伤,该文以MQZY-10型异性纤维清理机为研究对象,设计了四因素二次正交旋转试验,研究了喂花量、籽棉回潮率、缠绕辊转速和风速对异性纤维清理效率和纤维长度损伤的影响,建立了异性纤维清理机多目标自适应控制模型。试验结果表明各因素对线状异性纤维清理效率影响的大小顺序为:缠绕辊转速风速回潮率喂花量,4个因素均为影响显著因素;对片状异性纤维清理效率影响的大小顺序为:风速缠绕辊转速回潮率喂花量,4个因素均为影响显著因素:对纤维长度损伤影响的大小顺序为:缠绕辊转速回潮率风速喂花量,其中影响显著的因素为缠绕辊转速、回潮率和风速。该模型己应用于异性纤维清理机的多目标自适应控制,在实际生产中用户可以依据棉花品级需求对异形纤维清理机进行适用性调节。本试验条件下,相对于经验固定值控制,线状异性纤维清理效率平均提高了约9.4百分点,片状异性纤维清理效率平均提高了约2-3百分点,棉纤维长度损伤平均减少了约0.051百分点,取得了满意的清理效果。     

批次式种子清选机自动控制系统设计

批次式种子清选机是为满足试验小区种子特殊加工要求而研制的专用装备。为解决种子批次处理过程中操作工序多、劳动强度大、作业效率低等问题,该研究基于ARM(AdvancedRISCMachine)嵌入式系统设计了批次式种子清选机自动控制系统。该系统由给料余量监测、筛面变频振动、激振清筛控制、筛面倾角调节等功能模块组成,以物料位置和状态信息为主要控制条件,采用优先控制策略及变频控制优化模型,明确了给料速度、振动频率、激振频率、筛面倾角的控制方法,实现物料位置特征信息精准提取、工作参数动态调整、作业过程自动控制及筛面高效清理。控制系统运行准确性试验结果表明,筛面倾角、给料速度、振动频率变异系数均小于3.19%,满足使用要求。在前期研究基础上开展批次式清选机作业性能试验,综合考察清选机自动控制下的作业质量。试验结果表明:设定工况下自动控制系统运行正常、工作可靠,净度、种子获选率、批次作业时长、作业效率变异系数分别为0.15%、0.26%、2.2%和2.19%,实现了批次式种子清选机的自动化作业。研究结果可为种子及其他颗粒物料的批次处理装备自动化设计提供参考,为智能装备的研发奠定基础。     

Simulation of gravity fingering in porous media using a modified invasion percolation model

We introduce a modified invasion percolation (MIP) model for the immiscible displacement of a nonwetting fluid by a wetting fluid within a porous network. The model includes the influence of gravity and is applicable in the quasi-static limit of infinitesimal flow rate where viscous forces are negligible with respect to gravity and capillary forces. The incorporation of gravity alone creates complicated, pore-scale gravity fingers. To properly model wetting fluid invasion where macroscopic gravity fingers form, we incorporate a pore-scale geometric capillary smoothing function we refer to as facilitation.Facilitation models the physics of wetting fluid invasion of pores by modifying the capillary pressure required to fill a pore based on the number of adjacent necks connecting the pore to the invading wetting fluid. The wetting fluid invasion facilitation process creates compact clusters and macroscopic fronts in horizontal simulations and in combination with gravity, creates macroscopic, gravity fingers that are in qualitative agreement with physical experiments. The MIP model yields much different imbibition front structures than standard invasion percolation. For MIP, capillary fingering, capillary facilitation, and gravity fingering compete to determine the wetted network structure as a function of pore-size distribution.     

批次式种子清选机橡胶球清筛装置激振力模拟分析

橡胶球清筛装置清筛性能对批次式种子清选机作业效率与质量具有重要影响,橡胶球对筛面的激振力是决定清筛性能的关键因素。针对橡胶球随机弹性碰撞清筛过程理论解析困难、橡胶球激振力难以精准获取等问题,该研究介绍了橡胶球清筛装置结构与工作原理,分析了橡胶球弹跳产生条件与激振力作用机制;采用Hertz-Mindlin接触模型建立了筛分装置EDEM-MBD耦合仿真模型,并搭建了橡胶球激振力测定装置,单个橡胶球平均激振力、最大激振力模拟值与实测值相对误差分别小于5%、10%,形成了橡胶球激振力模拟方法;采用四因素三水平Box-Behnken试验模拟了不同工况下清筛装置激振力,建立了平均激振力、最大激振力与振幅、振动频率、筛面倾角、球格球数等参数的数学关系;以筛面卡种数量为指标开展了玉米种子清选清筛性能试验,获得了不同振动频率下筛面卡种数量与清筛装置激振力的对应关系。试验结果表明：振动频率为7.2 Hz时筛面无卡种,清筛装置平均激振力8.87 N、最大激振力18.78 N;批次式玉米种子清选作业各工况清筛装置激振力应满足条件：平均激振力≥9 N、最大激振力≥19 N。研究结果可为橡胶球清筛装置清筛机理研究及其结构参数优化提供研究方法与设计参考。     

基于CFD离散相模型的气流式皮棉清理机参数优化

气流式皮棉清理机能有效的清除不孕籽、破籽等杂质,提高皮棉等级,且对皮棉不产生任何损伤。为提高气流式皮棉清理机的除杂效率,降低纤维损耗,对其除杂机理进行了分析。通过建立基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的离散相模型(discrete phase model,DPM)对皮棉纤维轨迹、杂质轨迹分别进行了追踪分析,并对影响落棉率、除杂率的入口速度、出口压力和排杂槽口尺寸3个参数进行了仿真试验。通过正交试验方法,共进行了25组试验。根据正交试验的极差和方差分析,得出了影响气流式皮棉清理机落棉率的参数排序是入口速度槽口尺寸出口压力,影响除杂率的参数排序是槽口尺寸入口速度出口压力。通过建立综合评分标准,得出了气流式皮棉清理机的最优加工参数为入口速度20 m/s,出口压力-650 Pa,槽口尺寸30 mm,此时落棉率为5%,除杂率为90%。通过现场的加工试验验证,表明仿真分析所得出的优化组合和优劣分析是可行的,可为气流式皮棉清理机的加工工艺改善提供依据。     

2000-2019年新疆植被覆盖度时空格局及重心变化分析

植被对生态环境稳定有着极其重要的意义，研究植被覆盖变化及驱动机制，可为区域生态保护工作提供参考。该研究利用2000-2019年MODIS/EVI数据，基于像元二分法获取植被覆盖度（Fractional Vegetation Cover，FVC），运用线性回归分析揭示了FVC变化规律，进一步利用重心模型分析了植被、气温和降水的空间变化过程。结果表明：1）2000-2019年新疆平均FVC值为0.255，空间分布差异明显，以极低覆盖度为主，极高覆盖度区域主要分布在西北部、北部以及南疆的绿洲地区。2）新疆FVC呈上升趋势，变化平稳。东疆波动较大，2015年FVC高于平均值近20%，其他地区FVC在平均值5%上下波动；全疆植被减少趋势区域占总面积的53.04%，极显著恶化区域占总面积的4.73%。3）从重心迁移分析，气温是新疆FVC空间变化的主要驱动因素，在经度变化上呈正相关（相关系数为0.734）；伊犁河谷地区植被重心和降水重心在经度变化上呈负相关（相关系数为?0.492）。新疆植被覆盖度低且分布不均匀，具有显著性变化（P<0.05）的像元主要分布在人类活动区域，好转区域面积大于恶化区域，生态恢复工作效果明显，在恶化区域应当继续加强植被保护工作。     

基于改进空间引力模型的农作区遥感影像亚像元定位

针对空间引力模型在遥感影像亚像元定位中存在的不足,该文提出了一种基于改进空间引力模型的农作区遥感影像亚像元定位方法。研究首先分析了原始空间引力模型运行速度慢、定位精度低的原因。然后,分别改进了空间引力模型的初始化算法和优化算法,改进后的初始化算法使亚像元更具空间相关性;改进后的优化算法在初始化的基础上显著提高了模型的运行速度和定位精度。最后,以吉林省镇赉县农作区SPOT-5影像为例,在原图像空间分辨率退化4倍的尺度下进行遥感影像亚像元定位试验。结果表明,改进模型与原始模型相比亚像元定位精度提高了6.67个百分点,运行速度提高了10.69倍。因此,改进空间引力模型在地物类别相对复杂的农作区遥感影像亚像元定位中,可以更好的突破空间分辨率的限制,为确保农作物种植面积提取、区域产量遥感估测提供有力支撑。