基于无线定位的温室生产平台自动导航

  目的  为了提高温室内车辆自动导航的精度,提出了一种基于超宽带定位和带有自调整函数模糊控制的路径跟踪方法。  方法  首先利用超宽带(UWB)模块构建无线定位系统,采用二元三次多项式对定位误差进行拟合,并修正测量点误差;其次结合带自调整函数解析式的模糊控制器,对横向偏差与航向偏差的权重进行动态调整,输出前轮转角;最后分别进行直线和矩形路径跟踪的实车试验,并与使用纯追踪方法的结果进行对比。  结果  在进行不同初始状态的直线路径跟踪时,平均偏差均值为22.4 cm,标准差为5.8 cm,稳态偏差平均值为5.4 cm,比纯追踪模型精度分别提升了28.4%、40.2%和34.9%;进行矩形路径跟踪时,平均偏差为14.4 cm,最大偏差为46.9 cm,相比于纯追踪模型精度分别提升了46.5%和53.5%,其中最大偏差主要出现在矩形的转角处。  结论  本研究提出的方法具有较好的稳定性和控制精度,能满足生产平台在温室内自动导航作业需求。图8表3参24     

西藏云杉立木生物量与材积相容性模型研建

利用2011年实测的西藏天然云杉立木生物量与材积数据,采用非线性度量误差联立方程组、分段建模方法,构建了云杉立木地上生物量与树干总材积、地下与地上生物量相容性模型,以及生物量与材积换算、根茎比模型,并分析对比建立的立木地上生物量与材积相容性整体模型与分段模型效果。结果表明:1)将胸径<5cm的幼树与>5cm林木一起进行整体建模,建立的一元和二元立木生物量整体模型预估值在12cm以下径阶产生明显偏差;2)选取合适的分段位置(D=10cm),采用分段建模方法建立的一元立木地上生物量分段模型各径阶偏差明显减小,二元分段模型无系统性偏差;3)研究建立的一元、二元立木地上生物量和材积相容性分段模型的总相对偏差均在±2.5%以内、预估精度均>91.2%,地下生物量分段模型预估精度也>92%。建立的分段模型可用于西藏云杉立木生物量和材积的估计。     

拖拉机路径跟踪的变论域模糊控制

为了提高拖拉机自动导航控制系统的精度,采用变论域理论设计纠正位置和方向偏差的自适应模糊控制器,对搭载全液压转向装置的东风DF904拖拉机进行了在无干扰平坦路面和有干扰坑洼路面按预定路径行走的试验。结果表明,在平坦路面无干扰时路径跟踪的最大偏差不超过7 cm,平均偏差小于4 cm,在遇到障碍干扰而发生路径和方向偏差时拖拉机能快速、准确地纠正偏差,返回预定路径,完全满足作业要求,验证了提出方案的可行性和有效性。     

面包虾中金黄色葡萄球菌生长预测模型的建立

为了研究金黄色葡萄球菌在面包虾中的生长规律,通过测定14、18、22、27、32、37℃下金黄色葡萄球菌在面包虾中的生长数据,采用修正Gompertz、修正Logistic、Baranyi、Weibull模型拟合生长曲线.通过比较4种模型的相关系数和标准差,采用最优模型拟合一级模型,将最优一级模型拟合出的最大比生长速率(μm)与迟滞期(λ)建立与温度的二级模型.结果表明,修正Gompertz模型最适合拟合生长曲线,模型经偏差因子(Bf)和准确因子(Af)验证,均在合适的范围内,表明所建模型能有效预测金黄色葡萄球菌在面包虾中的生长情况.     

油菜直播机组自动对厢作业控制器设计与试验

针对基于视觉的油菜直播机组自动对厢作业控制,本研究提出了结合模糊控制和带死区的PD控制的组合控制器,其中模糊控制器作为对厢作业路径跟踪控制器,带死区的PD控制器作为直播机组转向控制器。根据直播机组运动模型和相机成像模型,分析了图像路径参数跟随直播机组运动的变化规律,并设计模糊控制器的控制规则。同时,在图像中将直播机组与目标厢沟相对位置没有偏差时的图像路径标定出来作为图像目标路径,据此以图像实时检测路径与图像目标路径的角度偏差和截距偏差设计为模糊控制器输入,前轮目标转角为模糊控制器输出。对直播机组前轮转向控制则设计了带死区的PD控制器,通过两者的有机结合实现了直播机组的自动对厢作业。田间试验结果表明:油菜直播机以0.5或0.8m/s的速度行驶时,直线导航跟踪的横向偏差小于6cm,以1.0m/s的速度行驶时,横向偏差小于10cm。     

滑模施工中滑升偏差的防治及纠正

本文以采用无井架液压滑升模板工艺的某沿海石化公司(原油车间三、四部炉)120m高的钢筋混凝土烟囱施工为例,分析了滑模施工中出现偏差的原因,并针对不同现象的偏差介绍了不同的纠偏的方法,提出了有效的内外相结合的控制方法和预防措施.通过频繁而定时的测量检查,及时发现不同程度偏差,并进行纠偏,可以确保高耸结构滑模施工的按质按时进行.     

可见近红外漫反射光谱法测定赣南脐橙的表面色泽

[目的]建立赣南脐橙颜色指标定量数学模型,探索用颜色进行水果分级的新方法。[方法]采用色差计来测量50个赣南脐橙样本的表面颜色,用近红外漫反射光谱并结合多元校正算法偏最小二乘法(PLS),建立了赣南脐橙颜色指标L、a、b的定量模型。[结果]在全波段范围内,原始光谱所建模型最佳,其颜色指标L所建校正模型相关系数(r)为0.933,预测均方根偏差(RMSEP)为1.330,完全交互验证相关系数(rcross)达0.926;颜色指标a所建校正模型相关系数为0.970,预测均方根偏差为1.524,完全交互验证的相关系数达0.967;颜色指标b所建校正模型相关系数为0.893,预测均方根偏差为2.676,完全交互验证的相关系数达0.875。[结论]原始光谱所建模型最好,但其模型的校正均方根偏差和完全交互验证均方根偏差都偏高。     

过度离散型数据的统计模拟与分析

针对车险索赔次数数据经常出现的过度离散问题，采用数值模拟的方法，分别使用泊松模型(Poisson)、负二项回归模型(NB)以及广义泊松模型(GP)对不同程度的过度离散车险索赔次数数据进行拟合，并用均方误差、偏差以及AIC和BIC准则对Poisson、NB、GP三种模型的优良性进行比较分析，得到了不同条件下三种模型的优良性，并针对不同的条件给出了模型选择的建议.     

多元线性回归与神经网络模型在森林地上生物量遥感估测中的应用

利用遥感影像构建森林生物量估测模型,能够快速、实时估算区域森林生物量。采用吉水县TM影像以及森林资源调查固定样地数据,构建估算森林地上生物量的多元线性回归模型及BP神经网络模型,并对两种模型进行了比较。结果表明:两种模型对样地生物量的预测值大部分比实测值小,多元线性回归模型预测值与实测值的偏差幅度比BP神经网络模型更大,偏差幅度分别为-110.24~38.09 t·hm-2、-35.12~26.17 t·hm-2;多元线性回归模型与BP神经网络模型的决定系数(R2)分别为0.470和0.869,均方根误差(RMSE)分别为30.52和12.69 t·hm-2,预测精度分别为50.07%和71.65%。因此,运用BP神经网络模型估测森林地上生物量优于多元线性回归模型。     

基于UWB定位的农业机械辅助导航系统设计与试验

【目的】低成本实现南方中小型田块中农业机械田间精确定位,降低农机操作人员劳动强度、提高农机作业效率。【方法】采用超宽带(Ultra wide band,UWB)技术对作业机械进行实时定位,通过位置解算算法,得到定位标签的三维精确位置坐标;利用位置校正算法,修正作业机械车身倾斜引起的田间定位误差;设计基于AB线的路径规划算法,实时规划作业路径并计算作业偏差;通过可视化人机交互界面为农机操作人员提供实时辅助驾驶信息。【结果】水田环境中,分别以0.5、1.0和1.5 m/s的速度沿规划路径行驶时,系统平均横向定位偏差均小于7 cm;当行驶速度大于1.0 m/s时,利用位置校正算法平均横向定位偏差降低了52.79%,标准差降低了49.82%,最大横向定位偏差降低了50.04%。搭载辅助导航系统进行田间插秧试验,各行作业轨迹与自身行拟合直线的平均横向偏差为5.90 cm,标准差为3.64 cm;各行作业轨迹与其规划直线路径的平均横向偏差为6.98 cm,标准差为4.95 cm。【结论】辅助导航系统具有较高的定位精度和良好的稳定性,成本低且通用性强,能够满足南方中小型田块中农业机械田间作业要求。研...     

新乡村建设模式的理性批判与制度反思

在关注中国农村建设的学者纷纷深入乡村社会的背景下,分析并总结了他们所倡导的乡村建设和发展模式,认为这些模式从不同角度来思考乡村社会和经济问题,采用多元化方法和路径试图推进乡村现代化进程,对乡村社会建设进行了有益的尝试.但由于无经验可资借鉴,也出现了一些偏差,因此对其进行理性反思就显得尤为必要.     

路径结构理论在城市街道景观分析中的运用

以路径结构理论为基础,建立基于道路线型、路网密度、路网类型差异的典型路网模型,分析其路径结构特征,并联系街道景观特征进行解读。将路径结构特征值与景观特征的对应关系应用于上海5处主要CBD地区的街道景观分析,验证路径结构理论分析街道景观的可行性,对研究地区的街道景观判读更为全面准确。路径结构理论与景观分析的结合纠正了传统主观定性分析的偏差,拓展了城市街道景观研究的方法和思路。     

消费者对国产婴幼儿奶粉质量安全风险感知偏差及其影响因素

为了解和调整消费者对国产婴幼儿奶粉质量安全风险感知偏差,基于情景模拟实验法获取559位消费者数据,采用有序Logistic模型,对消费者的国产婴幼儿奶粉质量安全风险感知偏差及其影响因素展开实证研究.结果表明:1)89.98％的消费者主观感知到的国产婴幼儿奶粉质量安全风险高于客观风险水平,存在风险感知偏差.2)产品知识、...     

不同试验条件下猪肉中气单胞菌生长预测模型的建立和验证

采用响应曲面模型(RSM)研究温度、pH、初始菌浓度对冷却猪肉中气单胞菌Aeromonas spp.生长的影响.应用Gompertz模型对不同试验条件下气单胞菌的生长曲线进行拟合,一级模型的参数生长率(U)和迟滞期(LPD)采用RSM方法构建冷却猪肉中气单胞菌生长的二级模型.然后随机选择试验组合对建立的方程进行验证,并应用计算均方误差(MSE)、准确因子(AF)和偏差因子(BF)的方法对建立的生长预测方程进行数学检验.结果表明,修正的Gompertz模型可以较好地模拟不同试验条件下冷却猪肉中气单胞菌的生长情况(R2>0.96),温度、pH和初始菌浓度对气单胞菌生长影响显著(P<0.05),数学检验参数MSE较小,AF和BF接近1.0,均在可接受范围,用RSM方法建立的生长预测模型可以较好地模拟冷却猪肉中气单胞菌在不同试验条件下的生长情况.     

自动导航拖拉机的农机具作业精度研究

针对自动导航拖拉机带农机具作业时农机具跟踪误差会被放大的问题,提出了1种能够提高农机具作业精度的拖拉机导航算法。采用路径跟踪误差最小的优化控制方法,研究拖拉机自动导航作业时引起机具误差大的因素及改进方法,设计具有农机具误差项的拖拉机模型预测控制算法,对该算法进行可行性试验及对比试验。试验结果表明采用带机具误差项的算法使农机具横向偏差平均降低了42.36%,横向偏差标准差平均降低了40.91%,航向角最大偏差平均降低了6.11%,航向角偏差标准差平均降低了31.04%。结果表明增加农机具误差项的模型预测控制算法能有效提升农机具的作业精度。     

生物种群灰色非线性变换通用模型及其应用

基于灰色高阶增量动态GMS(n,l)建模原理和方法[5],提出Logistic扩展模型-LM(n,l)模型、理查兹生长函数扩展模型-LLM(n,l)模型、库柏茨生长函数扩展模型LE(n,l)模型,能有效描述生物种群数量非平稳、振荡性增长过程.应用本文模型对福建三明格氏栲种群数量增长序列进行模拟,复相关系数R2＞0.9974,平均误差率为δ＜4.0343%.拟合优度、精度均佳.文献[1]～[3]中3种模型模拟值在序列前期存在系统偏差,本文3种模型模拟值有效消除了这一系统偏差,更适合格氏栲种群动态增长特征.本文模型信息包容量极为丰富,为非线性生物种群离散时间序列建模、预测、控制提供了新的有效规范方法,在生物、生态等领域具有广泛适用性与广阔应用前景.     

玉米奥帕克-2(o2)修饰基因遗传规律的研究 Ⅰ.胚乳硬质度、胚乳赖氨酸含量及胚乳蛋白质含量的世代平均值分析

1986年始,以奥帕克玉米的软硬胚乳相近基因型为材料,在与种子幼胚相同的世代上以单粒胚乳分析为基础,采用莫惠栋3N 胚乳模型探讨胚乳硬质度、胚乳赖氨酸含量及胚乳蛋白质含量的遗传规律。结果表明:奥帕克-2(opaque-2)主基因的修饰基因属多基因系统·位点间上位性互作效应起重要作用。6～9对因子间互作被鉴别出来。比较了采用2N 模型分析3N 性状所带来的偏差。并对胚乳性状遗传特点与模型配合的有关问题作了简要讨论.     

基于差分量子退火算法的农用无人机路径规划方法

为解决不规则区域内农用无人机植保作业问题,以农用无人机的总飞行距离和多余覆盖率为指标建立模型,将无人机的植保作业航向角作为优化目标,并考虑有障碍物下的情形,采用差分进化算法(different evolution algorithm,DE)与量子退火算法(quantum annealing algorithm,QA)融合的方法对应用模型进行求解,分析算法的执行过程并进行MATLAB仿真试验。结果显示:在设定的不含障碍物农田区域环境下,相较于未规划与差分进化算法规划情况,采用差分量子退火算法(differential evolution algorithm-quantum annealing,DEQA)时无人机总的飞行距离分别减少101.52、73.00 m,转弯路径分别减少43.02、43.10 m,多余覆盖率分别减少22.25%和12.79%;在设定的含障碍物农田区域环境下,相较于未规划与差分进化算法规划情况,采用差分量子退火算法时无人机总的飞行距离分别减少73.24、24.54 m,转弯路径分别减少52.50、12.72 m,多余覆盖率分别减少72.34%、23.52%,其余指标均有所下降。仿真结果表明,采用差分量子退火算法能够完成农田区域路径规划问题,可为农用无人机路径规划提供技术支持。     

基于栅格DEM与水流路径的黄土区沟缘线自动提取技术研究

基于数字高程模型(DEM)进行沟缘线的自动提取是黄土丘陵沟壑区进行分布式水文计算与土壤侵蚀建模的关键技术.该文以基于栅格数字高程模型进行河网提取与流域划分技术为基础,基于栅格单元间八流向算法构建水流路径,提出一种基于汇流路径坡度变化特征确定沟坡段,进一步形成封闭沟缘线的新方法,并编程实现了该方法.通过对蔡家川流域1∶10 000等高线生成2 m数字高程模型,依据35°作为判断沟坡单元的标准,自动生成沟缘线分布图,并与原始坡度分布图比较,取得满意的结果.      

南沙海域鸢乌贼渔场与海洋环境因子的关系

根据2013年在南沙海域4个航次的声学走航调查数据,以鸢乌贼的资源生物量为渔场指标,结合遥感获得的海表温度(sea surface temperature,SST)、海面高度(sea surface height, SSH)、海表盐度(sea surface salinity,SSS)和叶绿素a浓度(chlorophyll-a concentration,Chl.a)等海洋环境数据,采用广义可加模型(generalized additive models,GAM)建立渔场与海洋环境因子之间关系模型。研究表明:南沙海域鸢乌贼渔场分布有明显季节差异,春季主要集中于南沙西南部和越南东部海域,夏季和秋季主要分布于南沙南部海域,冬季主要分布于南沙中南部海域;各环境因子中SSH与SSS对渔场有显著影响,SST和Chl.a影响不显著;影响渔场的主要因子有SSH、SSS、经度(LON)和纬度(LAT),并依据赤池信息准则(akaike information criterion,AIC)建立渔场与影响因子的最优关系模型,模型的总偏差解释率为54.7%,进入最优模型的4个因子中,纬度对模型的影响最大;南海鸢乌贼渔场的形成除地理位置影响外,与海流洋流影响关系密切。