基于滑模变结构控制的温室喷药移动机器人路径跟踪

为解决作物种植密集,地面障碍与空间障碍并存等非结构化环境因素对温室喷药移动机器人路径跟踪运动控制精度的影响,在建立移动机器人运动学模型的基础上,设计一种基于指数趋近律的滑模变结构控制方法以保证系统对不确定参数及外界干扰的鲁棒性。与此同时,为有效解决滑模控制固有的抖振问题,提出一种加权增益趋近律算法,在该趋近律的积分项中引入负的加权值,可有效避免当系统状态不在滑模切换时的切换增益的增大,使得控制器输出量平滑,并利用Lyapunov函数证明了其稳定性,并采用该文所设计的基于加权积分增益趋近律的滑模控制器对喷药移动机器人进行路径跟踪控制。试验结果表明,该算法可以顺利消除横向偏差,使实际运动轨迹平稳跟随理想作业路线,避免在作业区域产生较严重的重喷和漏喷现象,其研究成果为温室作物实施精准喷药提供了依据。     

滴头流道结构对悬浮颗粒分布影响的数值分析

迷宫滴头内部结构复杂尺寸微小,研究流道结构对悬浮颗粒浓度分布的影响对于流道优化有重要意义。该文采用正交试验方法设计齿形流道,根据两相流理论,利用计算流体动力学软件对设计滴头进行了液固两相流数值分析。模拟得到入流浓度及颗粒大小不同时滴头内的速度及颗粒浓度分布,分析了结构参数、颗粒大小及入流浓度对悬浮颗粒浓度分布的影响。研究结果表明：流道结构参数对颗粒分布均有影响,程度从大到小顺序为：齿角度－齿间距－流道深度－齿高;入流颗粒大小为流道最小尺寸的1/10～1/6时滴头不易堵塞;齿高与齿间距的比值小于0.5时有利于提高滴头的抗堵塞性。研究为滴头结构优化提供参考。     

鱼粉品质检测电子鼻传感器阵列的多特征数据融合优化

为了提高基于仿生嗅觉的鱼粉品质检测装置的鉴别能力,该文利用自主设计的仿生嗅觉鱼粉品质检测装置,提取鱼粉样本的响应特征信息,对其传感器阵列进行多特征数据融合优化。依据各传感器对样本的响应曲线,提取传感器特征值(10×6个)构成原始特征矩阵,后对传感器阵列特征值进行归一化处理,以紧凑性作为评价特征选择方法合理性的标准,采用了3种单特征排序方法(MIC、χ^2、F-test),3种多特征排序方法(RF、LR、SVM),4种特征递减消除方法(RFRFE、SVMRFE、DTRFE、LRRFE)对不同品质的鱼粉进行分类准确率检验,得到基于随机森林的特征递减消除算法(RFRFE)的紧凑性最好,此时最佳的分类准确率为98.3%,特征数目为33个。优化后的传感器阵列特征发生了明显的变化,传感器阵列由原来的10个变为了8个,去掉了传感器TGS2620和传感器TGS2600,特征值也减少了45%。为了避免选择偏差,采用了10折交叉验证方法,再次得到了RFRFE算法具有更佳的紧凑性。该特征选择方法为利用仿生嗅觉技术鉴别其他动物源性原料样本的特征优化提供了新的方法和参考。     

不同类型农村居民点用地规模研究

为了合理确定城乡建设用地增减挂钩安置区规模,促进农村居民点用地整治工作的顺利开展,探讨了农村居民点用地的标准及规模。通过采用K-Means Cluster聚类分析法,研究农户的从业分类,从而研究该比例农户的农村居民点规模。结果表明：（1）农户通过聚类可以分为4类：纯农业型、农业多样化型、务工型和农工兼具型;（2）宅基地根据其功能可以分为生活用地及生产用地;（3）根据农户性质及宅基地功能对各农户宅基地标准进行讨论,再根据各类型农户占总户数的比例对居民点进行分类并确定合适的居住建筑用地比例,最终得出纯农业型、农业多样化型、务工型以及农工兼具型农户的农村居民点用地标准分别为人均71~82 m2、75~89 m2、63~69 m2、68~75 m2。结合各类型农户的人口状况,最后得出研究区农村居民点规模为5.5~6.2 hm2。研究结果对于研究区同类型区域进行农村土地整治规划工作具有一定的借鉴作用。     

方便米饭加工工艺及生产原料适应性研究

选择12种我国不同产地的大米,通过相关性分析,研究方便米饭感官品质与大米主要化学成分及蒸煮性质之间的关系。结果表明,原料大米的主要化学成分与米饭的蒸煮性质对方便米饭感官品质有明显影响,特别是大米的直链淀粉含量与感官评定呈极显著负相关,硬度,胶稠度也都与感官评定有不同显著程度的相关性;直链淀粉含量低,胶稠度较低,含水量适中的大米生产的方便米饭有较好的感官品质。     

晚稻全生育期Cd的迁移转化规律及预测模型研究

为探讨晚稻全生育期Cd的迁移转化规律及预测模型,采用长沙市望城区大田试验土壤-水稻Cd点对点数据,对水稻4个典型生育期（苗期、分蘖期、灌浆期和成熟期）及不同部位（根、茎叶及籽粒）Cd的吸收、累积和分配差异进行研究。结果表明,同一生育期各部位Cd含量和富集能力均为根>茎叶>籽粒,且根部明显高于其他部位,不同生育期差异显著,具体为成熟期>灌浆期>分蘖期>苗期;Cd转运能力为土-根>根-茎叶>茎叶-籽粒>根-籽粒,籽粒Cd大部分来自于茎叶的转移,且分蘖期转运能力显著高于其余生育期;Cd积累量和分配差异为茎叶>根>籽粒,且分蘖期和成熟期远大于苗期和灌浆期;土壤pH和有效态镉(ACd)含量是影响水稻Cd吸收的主控因子,pH为负效应,有效态镉为正效应,分蘖期茎叶Cd含量受其影响最大,是控制Cd进入籽粒的关键时期。可利用分蘖期土壤pH和有效态镉含量预测成熟期籽粒Cd含量,最优预测模型为lgCd_{成熟期籽粒}=0.158-0.099pH_分蘖期+0.261lgACd_分蘖期。研究结果可为中国长株潭地区稻田土壤Cd污染风险评估和管控提供理论依据和数据支撑。     

1LB-240水平摆式双铧犁的研制

犁的使用在农业生产中占有极其重要的地位,特别是铧式犁的使用已有几千年的历史。为此,阐述了1LB-240水平摆式双铧犁的主要结构、工作过程、主要技术参数和试验结果,并对换向机构及核心部件换向销进行设计与分析。试验结果表明,该机具有生产率高、结构新颖、操作方便等特点。     

迷宫流道转角对灌水器水力性能的影

为研究齿形、梯形以及矩形流道转角变化对水力性能的影响,采用Fluent软件对不同形状下不同转角的流道进行了数值模拟.研究结果表明:当其他条件相同时,转角的变化与流量系数、流态指数呈负相关,其变化对梯形流道灌水器的流量系数影响最大,最多下降了19.03%,齿形流道次之,下降了10.14%,矩形流道是梯形流道转角角度增加的延伸,具有相同的水力性能变化规律;随着角度的增加,梯形流道总的局部水头损失系数最多增加了32.5%,而齿形流道总的局部水头损失系数最多增加了23.4%,变化都很明显;压力较高时,摩阻系数基本保持不变,流体为紊流状态.     

马铃薯品质性状分子育种研究进展

较为简要地叙述了目前马铃薯品质性状分子育种研究进展状况,对马铃薯炸片颜色基因、高蛋白质基因两品质性状的分子标记研究进展以及利用基因工程技术提高马铃薯淀粉含量、降低还原糖含量、提高蛋白质含量、选育优质品种等方面的进展情况进行了描述,并对利用分子育种技术改良马铃薯品质研究中分子标记、基因工程技术上存在的问题作以探讨,为今后开展马铃薯分子育种研究奠定基础,同时对利用分子育种技术改良马铃薯品质前景进行了展望。     

生姜试管苗无土栽培研究

生姜是重要的经济作物,由于生姜长期采用老熟的根状茎进行无性繁殖,不仅繁殖系数低而且容易导致种性的退化,通过生姜的组织培养技术,不仅可以脱毒脱菌而且可以快速繁殖,有效解决生姜生产中的问题。通过对移栽于不同基质的生姜试管苗生理指标的测定,找出最适的移栽基质,从而为完善生姜组培苗的工厂化生产和应用提供理论依据。试验结果表明：生姜茎尖分生组织培养中,用HgC12(0.1%)消毒外植体的最佳消毒时间为10min;生姜试管苗最适移栽基质为珍珠岩:蛭石=1:1的混合基质。