基于动态规划的电动拖拉机动力电源能量控制策略研究

针对纯电动拖拉机能量利用率低、续航里程不足的问题，提出了基于超级电容和蓄电池复合的纯电动拖拉机动力电源系统。通过分析纯电动拖拉机的作业工况特点以及功率需求，对动力电源系统进行了拓扑结构选型和参数匹配，并以动力电源能耗最低为优化目标，应用动态规划对纯电动拖拉机的动力电源系统进行能量控制策略优化，对动态规划结果以及工况特点进行分析，总结出基于规则的动力电源能量控制策略，利用Matlab/Simulink建模对控制策略进行仿真。结果表明基于动态规划的控制策略能量消耗比基于规则的控制策略能量消耗减少了18%，证明了基于动态规划的能量控制策略在节能降耗方面的有效性。     

玉米脱粒破碎率关键影响因子及其最优预测模型研究

子粒破碎率高是当前中国玉米机械收获子粒的重要限制因素,解析破碎率变化原因,建立其简便预测模型是需要解决的重要问题。本文采集7个玉米品种在3个种植密度下组合的果穗,在不同子粒含水率梯度条件下开展单穗脱粒试验。种植密度在6万～9万株/hm2范围内对子粒破碎率没有影响,品种、子粒的含水率、抗侧压碎力和穿刺强度等的影响均达到统计显著水平。品种对破碎率变化的偏贡献率为12.7%,且品种的偏贡献率子粒含水率的偏贡献率抗侧压碎力的偏贡献率穿刺强度的偏贡献率,种植密度的偏贡献率接近于零。破碎率的最优预测因子是穿刺强度,预测模型:破碎率=10.25×0.990穿刺强度,满足破碎率不高于5%约束的穿刺强度值不得低于60 MPa。研究结果可为玉米破碎率预测、宜机收玉米新品种培育与鉴定、脱粒机具设计与制造提供数据支撑和技术参考。     

产蛋期蛋鸡不同类型玉米净能研究

本试验利用禽用开放式呼吸测热装置进行能量代谢试验,通过间接测热法结合替代法测定不同类型玉米在产蛋期蛋鸡饲粮中的表观代谢能和净能。选用34周龄产蛋期海兰褐蛋鸡180只,随机分为6组,每组30只。试验选用1种玉米-豆粕型基础饲粮和5种待测饲粮。待测饲粮由5种待测玉米(3种2018年10月收获的正常玉米和2种2016年收获储存3年的陈化玉米),分别以50%比例替代基础饲粮构成。试验鸡在舍内笼养,预试期7 d,正试期27 d,其中正试期分为3期,每期9 d(适应3 d、呼吸测热3 d、绝食测热3 d)。每期试验中,从每组中选择4只试验鸡,称重后分别放入呼吸测热装置的12个代谢室(每个代谢室2只),每2个代谢室对应1种饲粮,测定气体交换和排泄物总量,呼吸测热的同时进行消化代谢试验。结果表明:与基础饲粮相比,5种玉米待测饲粮的表观代谢能显著提高(P<0.05),3种正常玉米待测饲粮的净能显著高于基础饲粮和2种陈化玉米待测饲粮(P<0.05);2种陈化玉米的表观代谢能和净能显著低于3种正常玉米(P<0.05)。本试验中,3种正常玉米的表观代谢能分别为16.19、15.85、16.17 MJ/kg,2种陈化玉米的表观代谢能分别为15.12和15.06 MJ/kg;3种正常玉米的净能分别为12.39、12.57、12.25 MJ/kg,2种陈化玉米的净能分别为11.29和12.05 MJ/kg。     

卢氏绿壳蛋鸡育成期适宜能量水平的研究

试验旨在通过研究不同能量水平对卢氏绿壳蛋鸡育成期体尺、生长性能及屠宰性能的影响，得出其育成期能量的需要量。选用150 只体重相近的8 周龄卢氏绿壳蛋鸡，按能量水平（A组10.52 MJ/kg、B组10.90 MJ/kg、C组11.29 MJ/kg、D组11.70 MJ/kg、E组12.10 MJ/kg）随机分为5 组（5 个重复，每个重复6 只鸡）。试验采取单因素试验设计，预试期1 周，正试期10 周。结果表明：不同能量水平显著影响卢氏绿壳蛋鸡育成期的胫长、胸宽和胸深(P<0.05)。D和E 组的终末体重和平均日增重差异不显著(P>0.05)，但均显著高于A、B和C组(P<0.05)。能量过高时（E组），终末体重和平均日增重又有所下降。不同能量水平对卢氏绿壳蛋鸡的屠宰性能影响显著(P<0.05)。在本试验条件下，日粮能量水平为11.70 MJ/kg时，更有利于提高卢氏绿壳蛋鸡育成期的生产性能和屠宰性能。     

不同激励下宽频磁浮俘能器俘能试验

振动能量俘获是获取可再生的清洁能源一种有效途径，具有广阔的应用前景，有利于社会的可持续性发展。目前，随机功率谱激励下的高功率密度和宽频能量回收仍然是研究的难点。该研究设计了一种可有效利用宽频振动能量的高功率密度磁浮式俘能器，采用COMSOL Multiphysics软件计算悬浮磁体非线性回复力与位移的关系式，根据磁浮振动系统的控制方程和基尔霍夫定律建立俘能器的数学模型，详细研究了模型参数变化对俘能器性能的影响。随后进行正弦扫频和驻频试验以验证俘能器的发电能力。同时，从俘能器的效率、效能和体积优质3个指标对俘能性能进行评价；并结合实际应用，设计俘能器稳压电路。根据丘陵山区农业机械工作的随机路谱特性，建立随机激励的数学模型，根据响应幅值的概率密度函数的FPK方程表达式，得到了平稳概率密度函数的解。结果表明：在激励频率从9.77到31.75 Hz变化时，俘能器最大输出电压在5.92和21.52 V之间；最大输出功率在10 Hz时达81.93 mW，从5到50Hz，输出功率范围为5.76到81.93 mW；俘能器的效率、效能和体积优质分别为2.85%，9.85%和39.74%；俘能器电压输出的功率谱密度有5个峰值点，对应频率分别为9.804、29.41、36.76、36.76、51.47和71.08 Hz，进一步验证了该研究提出的磁浮式俘能器具有宽频发电性能，并可满足丘陵山区农机设备监测传感器的供电需求。     

Effect of energy and protein levels on performance,egg quality,and nutrient digestibility of laying pigeons

A total of 3,240 female Taisheng pigeons at 40 wk age were fed 9 diets containing 3 ME levels (2,630, 2,770, and 2,940 kcal/kg) and 3 CP levels (14.0, 15.0, and 16.0%) in a factorial arrangement. These diets were fed to investigate the effects of ME and CP on performance, egg quality, and nutrient digestibility. Female pigeons were housed under the same managerial conditions and randomly assigned into 9 treatments (6 replicates of 60 birds each). Two female–female paired pigeons housed in one cage were under a 16L:8D lighting cycle. Feed in pellet form and water were provided for ad libitum consumption. The study lasted 12 wk. As dietary ME level increased from 2,630 to 2,940 kcal/kg, BW, egg production, and apparent DM, crude fat (CF), and phosphorus (i.e., P) digestibilities increased (P < 0.05), feed intake decreased (P < 0.05), and feed conversion efficiency increased (P < 0.05). Increasing the level of dietary protein from 14 to 16% resulted in an increased (P < 0.05) BW, shell percentage, length of the major axis, and DM digestibility. Therefore, dietary ME had a greater influence on the performance of Taisheng laying pigeons than did dietary protein.     

仿生法评定抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米的酶水解物能值的研究

本试验旨在分析抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米原料及饲粮与同源非转基因玉米原料及饲粮体外总能消化率以及酶水解物能值,为转基因玉米的营养实质等同性仿生评定方法的研究提供参考。试验采用单因素完全随机设计,使用单胃动物仿生消化系统模拟饲料原料和饲粮在鸡胃肠道的消化过程,分析同源非转基因玉米、抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米以及对应的3种玉米-豆粕饲粮在不同体外模拟消化阶段的干物质消化率、总能消化率和酶水解物能值的差异。结果表明:同源非转基因玉米、抗草甘膦玉米和转Bt基因玉米以及对应饲粮在常规概率成分含量上是相似的。抗草甘膦玉米及饲粮与同源非转基因玉米及饲粮相比,在干物质和能量胃消化率、全消化道消化率及酶水解物能值上均没有显著差异(P0.05)。转Bt基因玉米全消化道总能消化率低于同源非转基因玉米(P=0.03,变异系数=0.50%),对应玉米饲粮的酶水解物能值则高于同源非转基因玉米饲粮(P=0.02,变异系数=1.12%),但均处于仿生消化系统测试的误差范围内(变异系数≤1.64%)。由此可见,抗草甘膦玉米的酶水解物能值与同源对照玉米没有差异,而转Bt基因玉米存在统计学意义上的差异,但所有的测值均处于仿生消化系统的测试误差之内。仿生法发现的差异是否具有生物学意义有待体内试验验证。仿生法可为转基因饲料营养等同性研究提供一种新方法。     

添加复合酶对临武鸭瓜尔豆胚芽养分、氨基酸和能量利用率的影响

本试验旨在研究添加复合酶对临武鸭瓜尔豆胚芽养分、氨基酸和能量利用率的影响。试验选用24只体重2.0 kg左右的健康成年临武鸭公鸭,随机分为3组,每组8个重复,每个重复1只鸭。采用绝食强饲-全收粪法进行代谢试验。1、2组试验鸭每只强饲60 g/d饲粮,2组饲粮中添加250 mg/kg的复合酶,3组强饲60 g/d无氮饲粮。测定添加复合酶对临武鸭瓜尔豆胚芽中干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、粗纤维(CF)和17种氨基酸的表观利用率、真可利用率、表观代谢能(AME)和真代谢能(TME)。结果表明,临武鸭对瓜尔豆胚芽DM、CP、EE、CF和能量的真可利用率分别为67.07%、67.57%、65.52%、82.88%和77.39%,AME和TME分别为11.34和13.31 MJ/kg,17种氨基酸的真可利用率为67.72%~93.70%;添加复合酶使临武鸭的DM、CP、EE、CF和能量的真可利用率分别提高了5.23%、8.02%、5.80%、3.66%和3.31%(P0.05),AME和TME分别提高了3.97%和3.27%(P0.05),17种氨基酸的真可利用率提高了1.73%~11.62%,其中丝氨酸、甘氨酸、亮氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸的真可利用率显著提高(P0.05)。由此可知,添加含有蛋白酶和非淀粉多糖酶的复合酶能够提高临武鸭对瓜尔豆胚芽中养分、氨基酸和能量的利用率。     

基于自适应趋近律的采摘机器人关节滑模控制研究

利用离散趋近律设计的滑模控制可有效抑制滑模控制中的抖动现象,但其抑制抖动的效果与离散趋近律的设计参数及系统的采样时间有着密切的关系。为此,在分析指数趋近律抖动的基础上,提出了一种自适应滑模控制器,Mat LAB能够进一步的提高基于趋近律的滑模控制器的抖动抑制能力。为了验证本文所提出方法的有效性,在Mat LAB中实现了该算法,并利用其来控制采摘机器人关节的伺服电机。仿真结果表明:本文所提的算法具有较好的位置跟踪能力,进一步地抑制了指数趋近律滑模控制中存在的抖动现象,提高了系统的性能。