以科技创新引领农业高质量发展

农业作为国民经济的基础和关系国家安全的战略性产业,要实现高质量发展,必须依靠科技创新。科技创新有利于农业突破发展瓶颈、拓展发展空间、提高发展效益。按照农业农村部对司局级领导干部联系基层的工作部署,调查组赴湖北荆门屈家岭管理区就科技创新助推农业高质量发展开展专题调研。通过对屈家岭管理区以科技创新引领现代农业发展的案例研究,为更好的提升农业高质量发展提供经验和借鉴。     

鲢中国土著群体与海外移居群体遗传多样性的AFLP分析

采用AFLP技术从长江群体内(邗江、老河)、中国长江、珠江、黑龙江群体间以及中国土著群体和海外移居群体(多瑙河、密西西比河)间3个层面分析了鲢自然群体在世界范围内的遗传格局。结果表明,邗江、老河、珠江、黑龙江群体的Nei氏基因多样性(H)分别为0.0481±0.1151、0.0659±0.1333、0.0510±0.1155和0.0661±0.1364,多瑙河、密西西比河群体分别为0.0576±0.1250和0.0540±0.1221;中国土著鲢总的遗传多样性(0.0729±0.1295)高于海外移居群体。AMOVA分析表明,群体间差异对群体总遗传变异的贡献率为8.14%,而群体内差异的贡献率为91.86%。长江石首与邗江群体间的遗传分化FST值为0.0701(P<0.01),长江、珠江、黑龙江群体间的FST值为0.0704(P<0.01),中国土著群体与海外移居群体间的FST值为0.0424(P<0.01),鲢中国土著群体内、土著群体与海外移居群体间均表现分化显著。研究结果为进一步监测海内、外鲢自然群体的遗传变化趋势积累基础资料。     

挖掘机工作装置复杂轨迹跟踪实验

为实现挖掘机自动控制,对其进行了电液比例改造.建立了挖掘机工作装置的运动学模型及其电液控制系统的非线性模型,并通过实验验证了机理建模中指出的电液控制系统死区及动态特性不对称非线性.为满足地面平整作业,采用五次多项式插值法在笛卡尔空间生成了斗杆末端轨迹,并通过运动学模型获得系统关节空间轨迹.针对控制系统主要存在的死区和不对称非线性,设计了带死区补偿的分段PID控制器,通过对比实验,证明了分段PID比常规PID控制精度高,能克服系统的主要非线性特性.通过协调控制挖掘机工作装置三关节,实现了一个复杂轨迹的有效跟踪.     

挖掘臂电液伺服系统非线性辨识

针对机理建模存在未建模动态及其参数辨识难的问题,采用由分段非线性模块、线性时不变动态模块及间隙非线性模块串联组成的Pseudo-Hammerstein-Wiener模型来描述挖掘臂电液伺服系统。利用关键变量分离原理将系统模型化解为最小二乘格式,再采用带中间变量估计的改进递推最小二乘算法进行辨识。实验表明,辨识所得Pseudo-Hammerstein-Wiener模型能很好地逼近实际系统,误差比Hammerstein及线性模型分别减少29%及68%。     

鳙中国土著群体与移居群体遗传变异的AFLP分析

为全面了解鳙(Aristichthys nobilis)在世界范围的群体遗传状况,本研究采用AFLP技术分析了鳙中国土著群体(长江、珠江)与国内、外移居群体(中国黑龙江、欧洲多瑙河、北美密西西比河)的遗传变异特征,结果表明,鳙长江、珠江土著群体的Nei's基因多样性(H)分别为0.039 4±0.122 1和0.052 9±0.123 6,黑龙江、多瑙河、密西西比河移居群体分别为0.023 3±0.088 3,0.012 2±0.0619和0.0134±0.0614,说明国内、外移居群体的遗传多样性显著低于国内土著群体,这与移居群体的来源以及在异地适应、定居、建群过程中发生了明显的遗传瓶颈效应有关.AMOVA分析表明,群体间差异对群体总遗传变异的贡献率为31.48%,而群体内的贡献率为68.52%0鳙长江、珠江群体间的遗传分化指数Fst值为0.350 1(P<0.01),土著群体与国内、外移居群体间的总Fst值为0.155 0(P<0.01),鳙土著群体与国内、外移居群体间表现为显著分化,反映了移居新形成的自然群体在遗传背景、遗传漂变、经历的生态环境压力与自然选择等方面与土著群体间存在明显差异.本研究通过了解鳙自然群体的遗传现状,海内、外移居群体与中国土著群体的遗传差异,旨为进一步监测该物种海内、外移居群体的遗传变化趋势积累资料,为鳙遗传资源保护、引种移植管理提供依据.     

液压挖掘臂二自由度动力学参数辨识

通过拉格朗日法建立了斗杆、铲斗的二自由度动力学模型,并将系统动力学模型整理为未知组合参数的线性化表示.通过对拟合的关节角-液压缸位移函数进行求导得到关节力矩与液压缸驱动力间的函数关系,并在液压缸驱动力模型中引入摩擦力.分别采用递推最小二乘法与递推随机牛顿法对系统动力学模型的未知参数进行辨识.将辨识所得模型用于预测驱动力矩,与实测数据对比分析表明,随机牛顿法比最小二乘法的预测误差在斗杆与铲斗关节分别减少约65％和63％.结论表明随机牛顿法对系统噪声的鲁棒性更好,能获得系统精确的动力学模型.