基于BP神经网络的农机总动力组合预测方法

鉴于单一预测模型和线性组合预测模型的局限性,在确定黑龙江省农机总动力单一预测模型的基础上,建立了基于BP神经网络的非线性农机总动力组合预测模型。误差分析表明,该非线性组合预测模型的拟合平均绝对百分误差为3.03%,低于一元线性回归模型、指数函数模型、灰色GM（1,1）模型和三次指数平滑模型的6.26%、4.65%、4.88%和3.72%;稍高于以误差平方和最小为原则构建的线性组合预测模型的2.86%。用2006～2008年黑龙江省农机总动力进行检验预测,结果表明该模型可以有效地提高农机总动力的预测精度,用该模型预测了黑龙江省2009～2015年农机总动力。预测结果表明,在未来几年黑龙江省农机总动力将保持快速增长趋势,到     

瘤背石磺滩涂生态繁殖的初步研究

2006年6~10月,在长江口北支崇明沿岸的芦苇滩涂上进行了瘤背石磺生态繁殖的实验,观察了瘤背石磺繁殖期的性腺发育、交配与产卵、生殖性能、胚胎与幼体发育和繁殖期的其它生态习性。结果表明:(1)瘤背石磺的性腺发育可以初步分为四期,7~8月份亲本石磺的性腺发育主要处于Ⅲ期和Ⅳ期,9~10月份亲本石磺的性腺主要处于Ⅱ期和Ⅲ期,5g以下的当年繁殖个体性腺发育均处于Ⅰ期;(2)实验区的瘤背石磺多为两个体间的交配,夜间和白天均可见交配个体,7~8月初为交配盛期,9月中旬后很少见交配个体。实验区的瘤背石磺有3个产卵高峰期,最后一个产卵高峰期的产卵量(8月28~29日)远低于前两个产卵高峰期,单只瘤背石磺每次所产卵块面积为10~40 cm2之间,平均每次产卵量为(10.14±3.56)×104cell/只亲本石磺,单个受精卵湿重为(8.95±0.55)μg,受精卵的孵化率为(92.50±3.63)%;(3)实验区瘤背石磺胚胎发育时间为4~10 d,孵化的面盘幼虫10 d后可以顺利发育到匍匐幼虫阶段,匍匐幼虫经过15 d左右可以发育成0.2 g左右的幼体石磺,但是成活率极低,其变态过程和变态条件不详。     

太行山低山片麻岩山地生态工程的水分效应

通过太行山低山片麻岩山地土壤水分特性的研究,发现其蓄水保水能力较差，仅能拦蓄102.86毫米的降水量，有1/3--1/4时间土壤的含水量在萎蔫点以下，因而生长季节中有1/2--1/3时间需对该地上的林木进行灌水。通过生态工程措施，可增加蓄水量2.1倍。再进行地膜覆盖或者秸杆覆盖，控制水分的蒸发，调节土壤水分含量，使中、上层土壤水分含量显著增加。     

四种饵料对瘤背石磺生殖性能的影响

比较了螺旋藻粉(A组)、玉米粉(B组)、面粉(C组)和发酵猪粪(D组)四种饵料对成体瘤背石磺摄食、成活、产卵量和卵质量的影响.结果表明,(1)不同饵料对亲本的成活率无显著影响,各组成活率均在90%以上,面粉对亲本瘤背石磺具有较好的诱食性,发酵猪粪组的瘤背石磺摄食量较小;(2)B、C两组亲本的产卵总量明显大于A、D两组,其平均产卵量分别为每只亲本7.27×104个和6.79×104个,A、D两组亲本的平均产卵量仅为B、C两组的70%左右.B、C两组亲本的产卵高峰出现在8月26日左右,而A、D两组则出现在8月28-30日之间;(3)A组胚胎发育速度较快,孵化率达73.97%,显著高于其它三组(P＜0.05),C组孵化率次之(38.26%),D组胚胎孵化率最低(7.71%),且胚胎发育不同步,孵化时间长达19～22 d.由此可见,面粉和玉米粉有利于提高瘤背石磺亲本的产卵量,螺旋藻粉组亲本的胚胎具有较高的孵化率.     

尿素颗粒弹性模量的测试与分析

为研究尿素与机械结构之间的相互作用,必须研究尿素的物理特性,因此采用静态测量法,应用质构仪对尿素的弹性模量进行测试.通过分析测试曲线,得出压力与时间关系曲线具有典型初始加载弯曲段、线弹性段、弯曲上升段,峰值点和下降段.在试验温度22℃、环境湿度45％、尿素颗粒密度1.33×103 kg/m3的条件下,尿素颗粒的弹性模量的数值范围为8.2×107～8.9×107Pa.     

用于铺膜插秧的3SCJ-1型水田除草机设计与试验

为实现铺膜插秧种植方式的有机水稻全程绿色无污染化作业,解决地膜两侧单行内杂草难以根除的问题,根据农艺要求,设计了一种针对铺膜插秧后除草作业的3SCJ-1型单行水田除草机。阐述了基本结构组成和工作原理,分析了除草部件的运动学与动力学特征,建立了除草部件、机架与仿形浮漂整体的力学模型,推导出除草机的驱动扭矩。田间试验以机器前进速度和除草深度为试验影响因素,除草率作为评价指标,对除草性能进行单因素试验,并运用Design-Expert8.0.6软件对试验数据进行分析,得到影响因素与评价指标之间的数学模型。试验结果表明:当机器前进速度从0.3m/s增大至0.6m/s时,除草率先增大后减小,并在前进速度为0.45m/s时,除草率达到最大值(78.52%);当除草深度从50mm增大至110mm时,除草率持续增大,但考虑到除草机的功耗,最佳除草深度取为50～100mm,在除草深度为100mm时,除草率为79.26%。除草机平均除草率为78.02%,满足铺膜插秧种植方式水田除草的农艺要求。     

基于经验模态分解与BP神经网络的农机总动力增长预测

为提高农机总动力增长变化预测结果的准确性和可靠性,根据农机总动力增长变化与其影响因素之间具有在各时间尺度明显的非线性波动特征,提出以1986—2013年农机总动力增长为研究对象,分别对农机总动力增长及其影响因素时间序列数据进行经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD),对得到的各时间尺度下的波动分量分别建立BP神经网络预测模型。将EMD-BP网络预测结果与多元线性回归、支持向量机、BP神经网络进行对比分析,结果表明:基于EMD-BP网络建立的农机总动力增长预测模型,拟合和预测平均相对误差分别为0.99%和1.29%,相关决定系数约为0.999,均方根误差为316.35 MW,模型评价等级为"好",各项精度评价指标都优于其他方法,因此该预测模型精度高、可靠性强。研究成果为农业机械化发展规划的制定和出台相关政策提供有效参考。     

水田侧深施肥装置关键部件设计与试验

针对水田侧深施肥装置施肥均匀性低、作业性能不稳定、输肥管路堵塞等问题,结合水田侧深施肥的农艺特点,对水田侧深施肥装置关键部件排肥器和气力输送系统进行设计与分析,通过运动学和动力学的方法得出排肥轮转速越大越有利于提高施肥均匀性,计算得出排肥轮转速的最大理论值为150 r/min,并设计了适宜输送颗粒肥的气力输送系统。采用二次正交旋转组合设计试验,以排肥轮转速、插秧机前进速度、风机风速为影响因素,以施肥均匀性施肥量均值和施肥均匀性变异系数为响应指标,利用JPS-12型排种器检测试验台对施肥装置的排肥性能进行台架试验,运用Design-Expert软件对试验数据进行方差分析和响应面分析,得到影响因素与响应指标之间的数学模型,并对数学模型进行优化及验证。试验结果表明:在排肥轮转速21.96 r/min、前进速度0.93 m/s、风机风速22.93 m/s条件下,施肥装置的施肥均匀性变异系数为28.25%,且满足黑龙江省寒地稻作区侧深施肥最小施肥量150 kg/hm2的农艺要求。     

液肥深施机差动式双向供肥分配装置设计与试验

针对深施型液态施肥机分配器工作效率低及液肥能量损失大问题,设计了与斜置式扎穴机构相配套的差动式双向供肥分配装置。为了避免差动式双向供肥分配装置与斜置式扎穴机构之间连接的软管发生缠绕,采用双行星轮-内齿圈组合机构的传动原理,并根据斜置式扎穴机构喷肥针肥路接口的运动特性,确定差动式双向供肥分配装置各组件的传动比;为满足喷肥针入出土即刻喷肥特性,进行了差动式双向供肥分配装置空间凸轮的设计,得到相应的结构参数:推程运动角31.8°、回程运动角25.6°、平均圆柱半径100 mm、行程最大值6 mm。对行星轮进行运动学分析,得到行星轮的运动轨迹方程。进行差动式双向供肥分配装置性能试验,记录在一个工作周期内差动式双向供肥分配装置与斜置式扎穴机构每次间隔旋转45°时的输肥软管运动状态,验证软管会否发生缠绕;以液压泵压力为影响因子,分别测得不同水平下每5 s内的施肥量,求得喷肥针与液压泵出口处的流速,并得到差动式双向供肥分配装置液肥能量损失值及节能损失规律,分配装置具有高效率的喷肥性能。