联合收获机惯性分离室工艺参数的优化——基于改进遗传神经网络

针对联合收获机惯性分离室工艺参数最优组合问题,提出了一种改进的遗传神经网络优化方法。该方法利用区间自适应遗传算法自适应动态调整区间的特点,彻底取代BP神经网络中"误差逆传播"过程,将区间自适应遗传算法和神经网络的优势有机地结合起来,有效解决BP困境。优化实验结果表明:该方法拟合精度明显优于二次回归的拟合精度,更接近联合收获机惯性分离室参数的实际情况,为农业机械中通过实验设计方式解决的"黑箱"优化问题提供了一种新的方法。     

改进遗传算法在油茶果采摘机优化中的应用

为了提升算法在求解优化问题时的性能,提出了一种改进的实数遗传算法(RCGA)。算法的改进之处在于引入了一种新的交叉算子及替换操作:交叉算子通过增大算子的搜索范围来提升解的质量与算法收敛速度;替换操作则同时考虑了个体目标函数值与多样性贡献率两个特征,以方波函数的模式对种群进行周期性的局部初始化操作,从而增大种群多样性。将改进的算法应用于油茶果采摘机的优化设计中,通过一系列的对比实验验证了改进算法的性能优于其他先进有效的算法;同时,改进后的算法能够明显优化采摘机的工作空间与采摘臂的长度,使整体结果提升了63.49%。可见,改进后的算法是解决采摘机优化的一种有效方法。     

基于改进云模型的黑龙江省水土资源生态安全探析

针对黑龙江省水土资源引起的生态安全问题,构建水土资源生态安全评价体系。将体系中的指标作为云滴,由云滴构成云空间,结合各指标对生态安全的贡献率对黑龙江省2003—2015年的水土资源生态安全现状进行研究。结果表明:水土资源生态安全发展呈W型,从II级(危险级)上升到III级(敏感级)。经济系统安全指数最低;农业用水比例,农、工业万元产值耗水量等指标抑制该地区水土资源生态安全建设。建筑用地比例、耕地生态指数、工业用水比例、人口密度、人口自然增长率和自来水普及率等指标对该地区的水土资源生态安全建设贡献显著。     

鲜食玉米果穗收获负压除杂装置参数优化与试验

针对现有鲜食玉米收获机在收获果穗时，果穗中含有茎叶等杂质，影响运输、贮存和后续加工等问题，采用轴流风机负压除杂技术去除果穗中的茎秆和茎叶等杂质，同时在除杂装置内增加动、定刀，切碎杂质，便于后续的打包回收利用，并对风机负压除杂装置进行了性能分析和参数优化。通过对动、定刀进行动力学分析，对动、定刀数和刀间隙进行分析，确定了该装置的风机转速范围为1326~1573r/min，动、定刀间隙20mm，定刀数为3~8。采用二次回归正交组合试验方案，以风机转速、定刀数、喂入量为试验因素，以果穗含杂率和茎秆切碎长度合格率为试验指标进行台架试验，通过分析各因素对指标贡献率，得到影响茎秆切碎长度合格率的主次顺序为喂入量、风机转速、定刀数，影响果穗含杂率的主次顺序为风机转速、喂入量、定刀数。建立了参数优化数学模型，利用Optimization模块优化得出，当风机转速为1524r/min、单排定刀数为4、喂入量为7.6kg/s时，茎秆切碎长度合格率为96.8%，果穗含杂率为0.69%。对优化后的参数组合进行了5组验证试验，得到茎秆切碎长度合格率平均值为96.2%，果穗含杂率平均值为0.71%。相比于传统收获机，该装置使果穗含杂率降低了23.3%，说明该优化参数能够满足鲜食玉米果穗收获和茎叶青贮相关技术要求。     

大中小型拖拉机压实对土壤坚实度和大豆产量的影响

探讨农业机械压实对土壤坚实度和产量的影响规律，对改善作物生产环境、促进农业机械化向质量型转变具有重要意义。以东北典型黑土区耕地土壤为研究对象，依照随机区组试验原理，选择大、中、小3种型号拖拉机进行6种压实处理，同型拖拉机相同压实次数试验重复3次，采用PV6.08型贯穿阻力仪测量压实轮辙截面土壤坚实度。试验结果表明：土壤坚实度随压实次数增加而逐渐递增，3种拖拉机压实测试截面浅层均出现明显压实核，且压实核内土壤坚实度随压实次数增加而逐渐增大，CASE-210型拖拉机压实对表层土壤坚实度影响程度和范围最大，压实12次时压实核处土壤坚实度达4.0 MPa，JD-280型拖拉机对深层土壤压实影响程度和范围最大，在65~80 cm的土壤深层坚实度的峰值达3.2 MPa；拖拉机压实均导致大豆产量降低，CASE-210、JD-904和JD-280拖拉机压实12次时大豆产量分别降低了21.24%、18.15%和12.38%。     

微生物发酵玉米蛋白粉生产富肽饲料的研究

玉米蛋白粉是一种蛋白含量较高的原料,但是其蛋白质可溶性差,氨基酸不平衡,利用率较低。采用酵母菌发酵玉米蛋白,利用酵母菌产生的蛋白酶水解玉米蛋白粉中的蛋白,产生可溶性小肽,且具有抗氧化活性,可以清除自由基,减少疾病的发生,从而减少抗生素的使用,提高畜产品的安全性。文章以玉米蛋白粉为主要原料,通过工艺条件优化得到最佳发酵条件,提高了蛋白的可溶性,并通过亚铁离子螯合性测定确定其具有抗氧化活性。     

基于多种数学模型下我国联合收割机保有量的预测

联合收割机保有量的预测是一个复杂的非线型系统,三次多项式时间序列模型、灰色预测的GM(1,1)模型和BP神经网络模型对发展变化具有增长性和波动性以及信息不完备的复杂经济系统具有一定的实用性。为此,利用我国联合收割机保有量的历史数据,综合使用这3种模型进行均值预测,使生产联合收割机的厂家在能够把握市场的需求量、不至于盲目生产及造成不必要的损失同时,可以为政府预测新的经济前景、制定新的生产计划提供重要参考。     

基于合成法的定位误差的分析与计算

为保证机床夹具设计的可靠性,定位误差的计算是机床夹具设计过程中必不可少的重要环节之一。为此从定位误差的产生机理出发,介绍了定位误差的概念、产生原因,并给出计算公式,有助于快速实现定位误差的求解。     

不同水分胁迫下的小麦/玉米间作群体响应机理研究

为探明不同水分胁迫下小麦/玉米间作群体响应机理,试验设置了1个充分灌水、3个不同水分胁迫程度间作处理及2个充分灌水单作对照处理。结果表明:共生期内,各间作处理间普遍存在小麦条带水分捕获当量比高于玉米条带的现象,随水分胁迫的加剧,此趋势愈加明显;随着生育期的推进,此趋势渐弱甚至出现反转,而带间的水分相对竞争能力则呈现逐渐下降的规律。在根系分布特征方面,充分灌溉下间作群体平均根系分布深度为17. 15～17. 24 cm,其根质量密度的90. 42%～90. 77%分布于耕层内,其中小麦为87. 49%～88. 70%,玉米为92. 63%～92. 81%,而水分胁迫会显著影响间作群体根系的空间分布。在间作优势方面,要保持间作优势,每次灌水最少需满足80%左右的田间持水率,随水分胁迫程度的增加,间作群体土地当量比呈现先微升、后下降的规律,且间作玉米的偏土地当量比下降速率快于间作小麦。在种间相对竞争能力方面,表现出随水分胁迫的加剧,小麦相对于玉米先微升、后快速下降,并逐渐近于消失的趋势。间作群体的特殊性造成了两作物条带存在时间与空间上的土壤水分差异,进而导致灌溉水入渗速度及入渗总量的不同,而水分胁迫增大了这种趋势,这在一定程度上满足了灌溉水的最佳去处,从而提高了间作群体的水分利用效率,进而揭示了间作群体的节水增产机理。     

基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺研究

为保证稻谷干燥后品质、提高干燥效率,基于不同含水率稻谷的玻璃化转变温度,提出变温热风干燥工艺。采用三因素五水平中心组合试验方法,以稻谷温度、初始含水率和热风风速为影响因素,以稻谷爆腰指数、整精米率和干燥时间为评价指标,研究稻谷玻璃化转变温度、恒温和变温干燥特性,模拟解析稻谷干燥过程中传热传质规律,以5、10、15℃的变温幅度进行变温干燥试验。结果表明,稻谷玻璃化转变温度与其含水率呈负相关,恒温干燥最佳工艺参数为稻谷温度47℃、初始含水率22.0%、热风风速0.50 m/s,干燥后稻谷爆腰指数70、整精米率57.67%、干燥时间195 min;与恒温干燥相比,以5℃和10℃为变温幅度的变温干燥工艺,干燥后稻谷爆腰指数分别降低了20和10,整精米率提高12.6、7.7个百分点,干燥时间缩短30 min和60 min。研究表明,基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺明显改善了稻谷干燥后品质,提高了干燥效率。