多通道移动式果园灌溉施肥机设计与试验

针对目前果园种植管理过程中灌溉量与施肥浓度控制精度较低、不能动态调整施肥配方等问题，开发了一种多通道移动式果园灌溉施肥机。样机主要由灌溉混肥装置、吸肥装置、水肥参数检测装置、控制系统、牵引式行走装置和动力系统等6部分组成。对吸肥装置关键部件设计正交试验，分析了吸肥器布置方式、吸肥管道管径、过滤器类型、管道排列方式和过滤器目数等不同因素对吸肥性能的影响，确定了最优的吸肥装置结构。开发了精确灌溉施肥自动控制系统，并进行了样机性能测试，结果表明：施肥机可自动完成果园精准灌溉与施肥作业，动态调整施肥配方，灌溉量控制相对误差≤0.54%,EC值控制绝对误差≤0.07mS/cm,母液配比相对误差≤2.00%。     

基于冠层温度的温室葡萄CWSI模型试验研究

探讨并建立了适合于镇江丘陵地区温室葡萄水分状况监测的作物水分胁迫指数(CWSI)模型.通过田间实验和观测,得到了适合温室葡萄的CWSI经验模型中的经验关系.初步的检验和分析表明,这一模型是合理的,可以用于温室内葡萄基于冠层温度信息的水分状况监测.     

基于离散元的柔性作物茎秆振动响应仿真

建立考虑柔性作物茎秆振动响应特性的动力学模型，对探索谷草分离机理、分析谷物分离过程和联合收获机参数优化具有重要意义。本文提出考虑柔性作物茎秆振动响应特性的动力学仿真模型，研究了作物茎秆的动力学响应特性。首先，给出了作物柔性茎秆的动力学模型和动力仿真方法；以成熟期小麦第3节间为例，测量了茎秆的内外径、单位质量密度和弹性模量等参数；对茎秆的横向弯曲振动和纵向拉伸振动进行仿真，研究茎秆的动力学响应特性，并与理论计算结果进行比较。通过仿真获得长度108mm、外径3.7mm、内径1.9mm、弹性模量5.27GPa的小麦茎秆的横向振动频率和纵向振动频率分别为164.28、7633.59Hz，与理论计算结果的相对误差分别为0.28%和0.12%。最后，通过谷草分离仿真实验，验证了柔性作物茎秆模型的实用性。     

微型植物工厂环境控制参数优化试验研究

为了提高微型植物工厂内部温度分布均匀性和作物净光合速率,提出采用试验研究和CFD仿真相结合的方法对其环境控制参数进行优化设计。以生菜为例,通过多因素耦合试验,探索了温度、湿度和循环风速3种因素对生菜净光合速率和蒸腾速率的影响,并对不同风速控制策略下植物工厂内气流场和温度场进行了CFD数值仿真分析。试验结果表明:风速对生菜的净光合速率和蒸腾速率均有显著影响;微型植物工厂内采用上层低循环风速、下层高循环风速模式,有利于保证内部温度的均匀性,生菜的净光合速率也处于较高水平,有利于其生长。     

机器视觉技术在温室营养液调控系统中的应用

现代设施农业趋向于采用无土栽培.无土栽培是一种采用灌溉营养液来栽培作物的方法.为此,介绍了国内温室无土栽培中营养液供给系统的研究现状,针对目前营养液供给控制存在的问题,将机器视觉技术应用到温室营养液调控中,利用作物的图像信息和环境信息,参考作物专家系统,提出控制策略,调整营养液配置参数,并阐述了系统的软硬件实现方法.     

基于模糊逻辑控制的温室温度控制技术的研究

目前对温室环境控制很难建立一个精确的数学模型，而且温室需要控制的环境因子有很多，采用传统的控制方法很难达到理想的控制效果。本文介绍了以温度作为优先控制的环境因子，采用模糊逻辑控制方法，对温室温度进行调控。     

计算机视觉描述缺素番茄叶片颜色变化的研究

利用计算机视觉系统代替人眼对番茄缺素进行自动识别的方法，通过对缺素番茄叶片彩色图像的分析研究，利用图像处理技术中的颜色分析方法，分析缺N和正常叶片的特征量随着缺素时间的变化规律．提出用G体均值、H色调均值来定量描述缺N叶片随时间的变化。结果表明：利用计算机视觉能定量描述缺N叶片颜色随缺素时间的变化。     

磁吸式精密排种原理分析与试验

针对蔬菜、花卉种子体积小、质量小及形状不规则的特点 ,提出了一种新的排种方式——磁吸式精密排种。应用有关磁选理论 ,建立了磁吸式精密排种的力学模型 ,得出了单粒磁粉包衣种子在气隙磁场中所受磁力的计算公式 ,分析了实现精密排种的基本条件。通过对白菜、番茄种子的排种试验 ,其单粒精播率达 90 % ,漏播率低于5 % ,说明这一排种方式具有较高的播种精度和对不同类型种子良好的适应性。     

基于人工神经网络技术的蔬菜施肥决策研究

阐述神经网络的概念和特点，着重介绍BP神经网络并在Maflab环境下建立基于BP神经网络的施肥模型，以土壤养分（氮、磷、钾)和实际产量为模型输入，以氮肥、磷肥和钾肥的施用量为模型数输出．进行网络训练，直至获得满意的施肥模型。结合投入产出物的价格对模型功能进行扩展，按利润最大化目标进行施肥决策。