微机控制乌龙茶做青环境系统的研究

微机控制乌龙茶做青环境系统温度控制范围为20—28℃±1℃,湿度控制范围为相对湿度55—75％±3—5％,能有效地控制乌龙茶做青环境,保证茶叶品质稳定,四季均可制高档茶。做青时间缩短50％,大大减轻了人工劳动强度。乌龙茶品质可比传统人工方法做青提高1～2级,每公斤干毛茶可增值2—3元,提高了乌龙茶出口创汇能力。该系统还可应用于其他农副产品加工与贮藏保鲜所需的环境控制上。     

玉米单倍体核磁共振自动分拣系统的开发

摘要：为满足玉米单倍体育种与研究的大规模应用,本研究利用玉米油份花粉直感效应的生物学特性,开发了玉米孤雌生殖诱导单倍体核磁共振自动识别分拣系统。该系统由单籽粒自动进样模块、玉米油份自动测试模块和自动分拣模块三大模块组成。结果证实该玉米单倍体核磁共振自动分拣系统具有快速（平均速度为4秒/粒）、准确（平均为92.3%）、自动、智能分拣玉米单倍体的优良特性,同时,本系统也可应用于基于油份差异的其他样品的自动智能化筛选。     

蜂王浆三针夹取式拣虫机的设计与试验

蜂王浆拣虫是挖浆前必须完成的工序。由于蜜蜂幼虫个体较小、数目庞大,因此人工拣虫过程劳动强度非常大;然而中国养蜂人员老龄化日益严重,且目前蜂王浆拣虫机械化尚未成熟。该文针对中国养蜂现状提出一种以三针夹取的方式将王台中蜜蜂幼虫夹出的方法。以三针夹取的拣虫方式构建蜂王浆拣虫机整机方案。三根针在王台孔内壁同时做向心运动或分离运动,将蜜蜂幼虫夹住或松开。对传动机构中球面槽轮和凸轮的参数进行计算。通过有限元分析得出动力输入端脚踏板受力情况。计算得出球面槽轮圆柱销弧长7.5π,槽深20.68 mm;得出凸轮的理论廓线;有限元分析结果得出动力输入方式可靠。该机器在保留蜂王浆幼虫完整的前提下,一次性将整条王台(64孔)中蜜蜂幼虫全部拣出,可实现连续作业,拣虫效率为10条/min时为人工的10倍,克服了蜂场手工作业时间长和劳动强度大问题。对扩大中国蜂业养蜂规模有着极大的促进作用。     

茶鲜叶嫩梢捏切组合式采摘器设计与试验

针对条形名优绿茶依赖人工采摘、无专用采摘器的问题,该研究设计了适用于名优茶采摘的捏切组合式采摘器。首先分析人工采摘嫩梢的运动过程及茶叶嫩梢物理特性,设计了基于盘形凸轮的捏切、送、甩、抛循环式采摘机构和柔性捏切一体采摘爪。通过算法控制采摘臂旋转速度,采摘器实现了低振动、准确采摘。样机试验表明：采摘器单次作业最大时间小于0.6 s,实际采摘成功率稳定在100%,说明捏切组合式采摘器符合茶园嫩梢采摘连续、快速的需求。喂入深度和采摘高度越大采摘成功率越高,根据茶叶生长环境和农艺要求确定较优采摘高度和喂入深度均为10 mm、采摘角度为0°。试验结果表明采摘器采摘的茶叶嫩梢与人工采摘品质相同。该研究可为茶叶嫩梢低损、快速采摘提供参考。     

基于微处理器的红外监测系统识别母猪发情

正确识别母猪正常发情是获得母猪适期配种时间和提高其受胎率的技术关键。目前大部分种猪场识别母猪发情仅依靠人工观察的手段来完成。该文介绍了采用微处理器控制的红外监测系统自动识别母猪的发情。详述了该系统的结构设计，包括红外传感与检测电路的设计，微处理器的红外信号采集与存储电路的设计等，以及用于识别母猪发情的应用原理。该系统在经过种猪场现场测试，分析其试验结果后表明：红外监测系统识别母猪正常发情的准确率达到80％以上，并可有效地减少了母猪非生产繁殖的天数与投入的人工费用。     

蛋胚成活性分拣机器人真空吸盘装置设计与试验

为解决168枚蛋盘自动分拣装置在分拣过程中,存在蛋胚跌落、胚浆吸出等问题,结合国内外现有蛋胚分拣技术,以负压控制灵活的真空发生器为核心,设计一种具有独立负压控制回路的真空吸盘装置.通过对蛋胚吸持过程的气流场分析,采用蛋胚与吸盘无接触时的悬浮力和接触时的负压吸力对比分析,优化吸盘缓冲机构,降低了吸持负压要求.对负压控制回路的真空发生器、储能器、吸盘、气管等器件进行性能试验和连接优化设计,构成具有168路独立的负压回路的真空吸盘装置.按照分析和设计制作样机,进行蛋胚分拣试验和负压系统的供压性能验证,每路独立负压回路,实现了稳定低压供应,降低了耗气量,在负压为-20 kPa时,胚蛋可靠吸持率为99.89％,无跌落和胚浆吸出现象,为类似分拣设计提供数据参考.     

全方位高速瓜果图像采集系统的研究

快速可靠的图像采集系统是实现对瓜果进行准确分拣的基础。介绍了一种全方位高速瓜果图像采集系统。该系统实现了果实多个表面图像的同步采集，采用多线程程序结构提高图像采集速度，采用单场提取模式提高图像质量。利用开发的智能瓜果精选分级试验样机对图像采集系统的性能进行了试验，试验结果证明获得的图像质量和采集速度可以满足实时瓜果分级系统的需要。     

开关型磁阻电机调速系统(SRD)微机控制的实现

提出了一种新型开关磁阻电动机驱动系统的微机控制技术。该技术兼有异步电动机变频调速系统和直流电动机调速系统的优点，运用它可对大小功率各类电动机实现高可靠性的平滑调速。简单介绍了各组成部分的工作原理、控制系统的硬件实现方法和软件流程。由于该系统以8098单片机为控制核心，结构简单、控制灵活，并有故障诊断和保护功能，且整机调速精度高，动态响应速度快；因此，是一种具有很强竞争力的变速驱动系统。     

基于神经动态优化的人工气候箱温湿度模型预测控制

针对由于人工气候箱温湿度的耦合和滞后特性,使其难于精确控制的问题,该文采用模型预测控制算法进行精确控制。基于人工气候箱温湿度控制模型,推导出了输入滞后对象的模型预测控制方法及其优化模型。为了解决模型预测控制的快速优化问题,采用神经动态优化方法作为模型预测控制的动态优化器,获得了基于神经动态优化的模型预测控制方法,并用来解决人工气候箱的温湿度控制问题。最后采用该方法和PID方法针对人工气候箱温湿度的阶跃响应和周期响应进行了仿真试验。试验表明,与常规PID(proportion integration differentiation)控制方法相比,该控制方法超调小,控制精度高,在线优化速度快。该研究可为模型预测控制在时滞系统中的应用提供参考。     

ZigBee网络下茶园环境监测系统设计与实现

ZigBee网络下茶园环境监测系统的设计与实现能够方便茶园管理,提高茶园的生产效率以及茶叶的质量和产量。21世纪,互联网技术高速发展,被广泛地应用于各个行业中,茶园环境监测领域也不例外。因此,基于ZigBee网络设计了一种无线传感网络技术的远程监控系统。该系统实现了对茶叶生长环境中温湿度、光照强度、土壤水分等环境数据的监测和控制,促进了现代农业信息化的实现。     

太阳光的收集、输送和分配系统在航天中的应用研究

人类航天必须解决的基本问题之一，是如何最大限度地利用太阳能光照系统种植作物，大功率的人工光源在其照射作物的同时，还会产生热辐射，能源消耗大。太阳能是目前人类唯一可在太空中获得的外部补充能源。介绍了目前美国用于航天的太阳光收集、输送和分配系统的研究工作，认为该系统的合理利用将有助于降低宇航中作物生长对人工光源的需求。     

人工气候箱温湿度模糊控制

针对人工气候箱中温度控制、湿度控制的模型参数不确定及参数变化以及大滞后、强耦合特性,提出一种温湿度模糊控制及模糊解耦方法来进行控制。该方法不需要系统精确的模型,可以克服对象的大滞后和强耦合特性问题。文章给出了系统实现电路及仿真试验结果,试验结果表明该方法控制精度高、响应快,能够满足人工气候箱温湿度控制的要求,实际应用可以达到温度差±0.5℃的控制精度。     

受生物启发的离散滑模变结构液位控制研究

以趋近律设计的离散滑模变结构控制与系统参数及扰动有关。该文受生物启发，提出一种生物细胞膜分流模型同以趋近律设计的离散滑模变结构控制相结合的控制策略。将该方法应用于遗传算法建模的变参数双容对象的液位控制，仿真及试验结果表明该方法是有效的，它克服了基于趋近律设计的一般离散滑模变结构控制方法的缺陷，可明显改善具有外部干扰及参数变化时的系统稳态性能。该研究为提高现代化农业生产所必需的液位控制性能提供了理论基础。     

密闭式植物工厂的嵌入网络式环境监控系统

21世纪对蔬菜、林木、药草、香料等各类种苗或植物的大量需求将推动完全使用人工光源的密闭式植物工厂的大力发展。为了配合密闭式植物工厂内的适度环境控制和能源收支核算的研究需要，基于关系数据库MSSQLServer2000和面向对象的程序设计语言VisualBasic6．0开发了通用型嵌入网络式环境监控系统软件。用户可根据实际生产需要选择适当的控制策略和控制目标，也可调整控制参数来增减或改善执行机构的运行。植物工厂内所有控制参数和实时监测的数据和图像都可以动态地进行WEB发布，用户界面友好并实施各级安全自动管理。经过近两年的实际运行，该环境监控系统软件有效地实现了人工光型密闭式植物工厂内的嵌入网络式动态环境监控和电能消耗自动计量。     

人工气候室自动测试专家系统购数据库管理

人工气候室参数自动测试和智能化信息处理是实现人工气候室现代化管理的重要手段。系统的数据库管理是系统设计的关键技术。本文介绍了系统的基本组成，提出系统的数据库管理问题，论述了系统的数据库管理目标、管理内容、管理功能和管理特点。为系统的控制决策奠定了基础。     

苹果内部品质自动化无损检测系统的原理与实现

介绍了一个苹果内部品质自动检测系统的原理性样机，该样机在计算机控制下基于介电特性实现苹果品质检测。待检测苹果的介电参数通过两只电容传感器和LCR(电感-电容-电阻)测量仪进行采样并输入样机内的控制计算机。选择等效电容(介电参数之一)作为苹果等级分类变量。对于一批待检测的苹果，其最佳分类阈值可通过对抽选出的合格和等外样本的在线学习获得。试验结果表明，该样机可获得良好的分类效果。在待检苹果直径为7.0 cm～8.5 cm，坏损部分的直径大于2 cm，电容传感器工作频率为1 kHz时，以学习得到的最佳分类阈值进行分类，分级正确率大于80%，分级效率达到2.5 s分选一个苹果，接近人工分选效率。     

武夷山茶园土壤铜、铅和锰形态及茶叶有效性特征

通过测试武夷山19个茶园土壤及茶叶中的Cu、Pb和Mn元素全量及土壤元素化学形态组成,分析土壤三种元素的生物可利用性和茶叶对其富集能力,并研究土壤理化性质对茶叶元素含量的影响。结果表明,武夷茶区土壤和茶叶Cu、Pb和Mn全量属于安全范围内。元素形态中,Cu以残渣态为优势;Pb、Mn以残渣态和铁锰氧化态为主,三者的生物可利用性大小排序为:Pb>Mn>Cu。富集系数比较得出,茶叶对土壤Cu、Mn富集能力较强,Pb的富集系数较低。相关性结果表明,该茶区土壤酸化很可能已经导致了土壤锰在一定量上的淋溶与流失;土壤有机质的增加,促进茶叶对Cu、Mn的吸收、累积,并降低土壤铅的有效性;重元素全量不能充分反映土壤对茶叶的有效性,赋存形态对合理评估土壤对茶叶的有效性更加重要。     

基于能值的专业化茶叶种植农业生态系统分析* ——以福建省安溪县为例

世界饮茶热潮不断推动着我国传统农业——茶叶种植规模的扩大,茶叶经济发展不断受到关注,然而茶叶种植所产生的生态环境效应却往往被忽视。本研究以专业化茶叶种植县——福建省安溪县为对象,通过综合各乡镇茶叶种植面积、茶叶种植区位商和集中系数3种方法,将安溪县各乡镇茶叶种植专业化情况划分为高度专业化、较高专业化、中等专业化、较低专业化和无茶叶种植5个等级,基于能值理论分析方法,构建安溪县农业生态系统投入、产出指标体系,并建立能值投入密度、环境负载率、可持续发展指数等8个能值评价指标,进行不同专业化茶叶种植农业生态系统的评价与分析。研究结果表明:(1)安溪县专业化茶叶种植农业生态系统运行过程中以可更新环境资源投入为主,不同专业化茶叶种植间环境贡献率高达0.96~0.99,而能值投资率仅有0.01~0.04;(2)茶叶种植专业化等级与产出能值密度之间总体上呈正相关,随着专业化等级的不断增强,农业生态系统生产力总体上不断提高,高度专业化等级茶叶种植的产出能值密度达到4.15E+11 sej·m-2,是无茶叶种植的1.32倍;(3)专业化茶叶种植农业生态系统具有较高的生产效率和经济效益,专业化茶叶种植等级与净能值产出率之间呈正相关,高度专业化茶叶种植的净能值产出率为1.29,是无茶叶种植的2.86倍,且环境负载率为0.05,具有环境友好性;(4)专业化茶叶种植降低了农业生态系统稳定性,系统稳定性指数与茶叶种植专业化等级间呈负相关,无茶叶种植等级系统稳定性指数为1.12,是高度专业化等级的1.56倍。因而在茶叶专业化种植过程中,应注重复合生态茶园建设,提高专业化茶叶种植系统的生物多样性和稳定性,并加大科技管理投入、提高农业生产技术水平,以进一步提高农业系统总体经济发展水平和可持续发展能力。     

压力式变量喷雾系统建模与仿真

根据施药目标特征和机组行走速度的变化改变施药量可有效地节约农药和减轻农业生态环境对化学物质的负担。变量施药技术是当前植保机械研究的重要内容和发展方向。该文在自行设计的压力式变量喷雾系统基础上，建立了该系统的控制数学模型，得出了系统的传递函数，并利用MATLAB对系统模型进行了仿真。结果表明,该模型可方便地控制系统的施药量变化，并能达到较满意的控制效果。     

茶叶氨基酸特征指纹图谱的初步研究

通过酸水解法处理茶叶样品,以阳离子交换—茚三酮柱后衍生法分析水解液中的氨基酸含量,以归一法计算各氨基酸的峰面积,绘制了茶叶水解氨基酸的指纹图谱,进行了主成分分析.结果表明,茶叶中水解氨基酸总含量在18％～30％之间,水解氨基酸指纹图谱能够较好区分龙井群体和龙井43,同时也可区分龙井茶与其他茶叶,与主成分分析结果基本一致.该法的建立为研究茶叶品质提供了一个新的思路,同时也为我国名优茶叶的真伪鉴别和追踪溯源提供了参考.