基于无人机成像高光谱影像的冬小麦LAI估测

利用无人机Cubert UHD185 Firefly成像光谱仪和ASD光谱仪获取了冬小麦挑旗期、开花期和灌浆期的成像和非成像高光谱以及LAI数据。首先,对比ASD与UHD185光谱仪数据光谱反射率,评价两者精度;然后,选取7个光谱参数,分析其与冬小麦3个生育期LAI的相关性,并使用线性回归和指数回归挑选出最佳估测参数;最后利用多元线性回归、偏最小二乘、随机森林、人工神经网络和支持向量机构建了冬小麦3个不同生育期LAI的估测模型。结果表明:UHD185光谱仪光谱反射率在红边区域与ASD光谱仪趋势一致性很高,反射率在挑旗期、开花期、灌浆期的R^2分别为0.9959、0.9990和0.9968,UHD185光谱仪数据精度较高;7种光谱参数在挑旗期、开花期、灌浆期与LAI相关性最高的参数分别是NDVI(r=0.738)、SR(r=0.819)、NDVI×SR(r=0.835);LAI-MLR为冬小麦LAI的最佳估测模型,其中开花期拟合性最好,精度最高(建模R^2=0.6788、RMSE为0.69、NRMSE为19.79%,验证R^2=0.8462、RMSE为0.47、NRMSE为16.04%)。     

双轴货车悬架参数优化设计

针对双轴货车在良好路面上行驶存在的低频周期性异常振动的问题,基于模态分析方法研究了驾驶室座椅与货箱中心处在轮胎径向跳动激励作用下的振动响应特性。采用正弦扫频激励模拟轮胎径向跳动输入,以座椅处加权加速度均方值与货箱中心处加速度均方值为平顺性评价指标,以装载能力、装配工艺条件与基本振动特性要求为约束条件,建立了悬架系统参数优化模型。最后,对双轴货车实例进行了悬架系统参数优化设计,通过优化前后对比分析,验证了优化模型的有效性。     

基于改进B样条神经网络-PID控制器的温室温度控制技术

针对温室温度控制系统所存在的大惯性、非线性等问题,提出神经网络PID控制算法,并利用知识局部存储且具有较快学习速度的B样条函数作为网络隐层神经元函数,同时,提出了β参数型-B样条曲线的重新参数化方法,通过学习算法对β参数搜索来动态调节B样条基函数,从而建立B-BP神经网络,并利用其对PID控制器的比例、积分和微分参数进行优化调整,从而为B-BP-PID控制器的参数自适应调整提供更好的保证,使温度控制系统有效跟踪系统模型并达到较高的辨识精度。仿真试验获得B-BP-PID控制器的最佳β因子为3.2,其温度控制超调量为27%,调节时间为0.8 s,而BP-PID控制器的超调量为25%,调节时间为4.8 s,RBF-PID控制器的超调量为40%,调节时间为1.2 s,新算法有效提高了温度控制过程的稳定性、精确性与鲁棒性。     

微小型旋耕机关键参数分析与改进设计

对自走式微小型旋耕作业机的演变与发展现状进行了概述,对现行微耕机的结构原理、切土碎土过程、刀片运动轨迹,影响作业质量的主要参数进行了分析,提出了自走式微型旋耕机设计中不可回避的问题,针对存在的问题,提出了改进设计方案。     

酱卤肉制品连续式传输轨道关键技术研究

通过研究钢板式、PU式、网带式、双节距式等不同类型的传送装备对酱卤肉制品感官、微生物指标的影响,确定最佳传送装备为双节距式传送装备,以设备清洗方便性、清洗后食品接触面微生物水平、产品外观完整性为评价指标,调整并确定双节距间隙为0.5 cm;根据产品完整性和产能,确定双节距最佳传送速度15 m/min,显著提高了工作效率,同时提高了产品的感官特性。     

生物炭对黑土区土壤水分扩散与溶质弥散持续效应研究

为探究施用生物炭对黑土区坡耕地土壤水分扩散和溶质弥散的持续效应，于2016—2019年在1.5°、3°、5°的径流小区开展了生物炭持续效应试验，分析了单次施加生物炭对土壤容重、孔隙度、有机质含量、Boltzmann变换参数ξ、非饱和土壤水分扩散率D(θ)、非饱和土壤水动力弥散系数Dsh(θ)的持续作用。结果表明：土壤中单次添加生物炭后的4年内均可显著降低土壤容重、提高土壤孔隙度、增加土壤中有机质含量，且各指标变化率均随坡度增大、施炭年限延长而减小；坡度、年份、是否施用生物炭3个因素中，对土壤容重、孔隙度、有机质含量影响程度最大的均为是否施用生物炭；施用生物炭增大了ξ，且ξ随坡度增加、施炭后年限延长逐年减小。2016—2019年D(θ)与Dsh(θ)均随土壤含水率的增加而迅速增加。当土壤含水率小于等于042cm3/cm3时，生物炭抑制土壤水分扩散；当土壤含水率大于0.42cm3/cm3时，生物炭促进土壤水分扩散。当土壤含水率小于等于0.36cm3/cm3时，生物炭抑制土壤中NaCl溶液的弥散；当土壤含水率大于0.36cm3/cm3时，生物炭可以促进土壤中NaCl溶液的弥散。试验区θ处于0.20~0.35cm3/cm3，故施用生物炭对水分扩散、NaCl溶液弥散均具有抑制效果，且生物炭对水分扩散和溶液弥散抑制效果均随坡度增加、施炭后年限延长而减弱。     

河西走廊非耕地高效节能型日光温室结构设计参数的确定方法

对河西非耕地高效节能型日光温室结构设计参数的确定方法进行了分析,并归纳总结出主要参数的取值范围。     

林分空间结构参数N元分布及其诠释

目的以甘肃省小陇山锐齿栎天然混交林为例，采用林分空间结构参数N元分布全面、系统地揭示林分空间结构特征，以实现森林结构信息的精确描述和直观表达，为森林结构精准调控和重建提供基础参考信息。方法对70 m × 70 m标准地内的林木进行每木定位和调查，采用Winkelmass计算每株林木的混交度（M）、角尺度（W）、大小比数（U）和密集度（C），借助Excel透视表统计N元分布相对频率，并采用R 3.4.3、Origin 2015绘制N元分布图。结果锐齿栎天然混交林整体及林分内大多数林木呈随机分布、混交良好、较为密集；林分整体中庸且各大小比数等级林木均接近20%；二元分布、三元分布和四元分布中该林分结构最突出特点表现为:不管结构参数如何组合，林分均表现出不同结构组合下大多数林木呈随机分布或混交良好。结论结构参数N元分布借助分布频率表达优势从不同层次和角度全面系统地描述了林分结构特征信息，且不同分布之间优势互补，实现了林分结构从“点→线→面→体→超体”的精准详尽解译；双X横坐标或双Y纵坐标的3D图满足了多元分布结构信息直观展现需求；N元分布为森林结构精准调控和林分结构重建提供了先决信息。       

基于参数优化的植保无人机飞控系统性能分析

为进一步提升植保无人机田间作业效率,从参数优化角度出发,对机体的飞控系统进行性能分析。通过全面理解植保机飞控系统原理,明确其控制流程,具体分析无人机作业变异系数、喷施压力、飞行高度与角度等参数间的内在关联,建立以影响飞控系统性能的各项参数为条件的二次性能指标控制模型。进行飞控系统的硬件与软件设计,并进行植保机飞控系统性能稳定性及参数优化可行性试验。结果表明:在频率7Hz、飞行速度为1.5m/s的条件下,系统理论轨迹偏差与试验轨迹偏差间的误差较小,可控制在±0.2%,且在20%～60%占空比范围内,占空比与轨迹误差存在负相关趋势。试验过程中,整机运行稳定,可为植保无人机及其他自动化田间作业设备的深度优化提供一定的参考思路。     

液液系统中荷电射流不稳定性

针对生物柴油液液静电雾化乳化过程,建立了色散方程并应用Matlab进行数值计算,分析了水射流速度、荷电电压、水与生物柴油各自的黏度、表面张力对生物柴油中水射流不稳定性的影响.研究结果表明,在水-生物柴油系统中,提高水射流的速度或荷电电压,均能使界面波最大增长率增大,对应的最优波数也随之增加.水的黏度阻碍水射流的破碎雾化,而生物柴油黏度对水射流的破碎雾化却起着促进作用.水-生物柴油的界面张力越小,对液液静电雾化乳化过程越有利.在水-生物柴油液液静电雾化乳化实际应用过程中,除提高水射流速度和荷电电压外,提高水的温度同时尽可能地降低生物柴油的温度,可以形成粒径细小均匀离散相液滴,获得优质的生物柴油乳化燃油.