智能堆垛叉车三向属具的运动学建模和验证

为优化智能堆垛叉车的三向属具的控制方法,对三向属具进行运动学建模及仿真分析。搭建三向属具的实验平台,基于D-H建模方法,建立了三向属具的数学模型,运用Robotics Toolbox作为分析工具,通过仿真和实验开展平台的正、逆运动学分析及验证。实验结果表明:逆运动学结果与正运动学设定的关节变量中垂直方向的移动关节变量误差为0.1%、水平方向的移动关节变量误差为1.5%、转动变量误差为1.1%,验证了所建的三向属具平台数学模型的正确性。该研究为智能叉车三向属具准确有效控制提供了参考。     

液氮充注气调厢开门时O2体积分数预测模型研究

为掌握液氮充注气调厢开门时厢内O2体积分数的变化规律,在分析热压作用下气调厢开门渗风特性的基础上,建立了O2体积分数预测模型,并进行了试验验证。研究结果表明:气调厢开门期间,开门时间越短则气调厢内外空气交界面的平均温度上升越快;在气调厢内相对湿度为90%~95%情况下,气调厢内外空气交界面的相对湿度在开门后60 s内即迅速上升至100%,并且开门期间平均相对湿度均在97%以上;开门时气调厢内O2体积分数上升速度随着开门时间的延长而逐渐降低,通过对比计算数据和试验数据发现气调厢内O2体积分数试验值和理论值存在一定误差,开门时间为3 min以上时,相对误差均在10%以内。     

基于时间序列和多元模型的集约化猪舍温度预测

目的 从挖掘猪舍历史环境参数数据时序信息角度出发,提出基于时间序列模型和多元模型序列的猪舍温度预测模型。方法 采取缺失部分环境因子统计预测,评估猪舍环境中相对湿度、二氧化碳浓度、氧气浓度等环境因子对温度预测的影响程度。针对猪舍温度时间序列进行数据预处理,滤除错误值和缺失值,采用时间序列模型构建基于门控循环单元网络(Gated recurrent unit,GRU)的猪舍温度预测模型,采用多元模型建立基于梯度提升决策树(Extreme gradient boosting,XGBoost)缺失值重要程度的猪舍温度预测模型。将该预测模型用于预测广东省某集约化猪场母猪分娩舍温度,并与循环神经网络(Recurrent neural network, RNN)模型、反向神经网络(Back propagation neural network, BPNN)模型进行对比试验。结果 对比温度预测值与实测值发现,基于GRU模型对应的猪舍温度均方根误差和平均绝对误差分别为0.25和0.19 ℃,平均绝对百分比误差为0.65%;基于XGBoost多元模型的猪舍温度均方根误差和平均绝对误差分别为1.21和0.71 ℃,平均绝对百分比误差为2.50%。在时间序列的温度预测模型中,GRU模型表现出更优的预测效果;在多元模型的温度预测中,XGBoost模型的预测效果更优。结论 本研究使用的GRU模型在时间维度上对母猪分娩舍温度的变化起到了预警作用,确定了各种环境参数对温度的影响程度,为养殖环境的精细调控提供了参考。     

香蕉保鲜环境参数的研究现状与分析

为了掌握香蕉保鲜参数对香蕉贮藏品质的影响,对国内外香蕉保鲜参数研究进行综述,分析了温度、气体成分、相对湿度以及各参数在贮藏环境中的优先级关系.对多数香蕉品种而言,适宜的保鲜参数为:温度12～20℃,最佳温度13℃,O2浓度2％～5％,CO2浓度2.5％～7％,相对湿度85％～95％.气体成分优先级中O2浓度大于CO2浓度.     

半导体制冷果蔬配送箱水冷散热参数优化试验研究

为提高半导体制冷果蔬配送箱的工作性能,提高半导体制冷片热端散热效率,降低散热系统能耗与质量,搭建水冷半导体果蔬配送制冷箱试验平台,针对水泵流量、散热风机风速、水箱容量对半导体制冷性能的影响进行试验研究。结果表明,导体制冷果蔬配送箱最佳水冷散热参数为:水泵流量为13 cm~3/s,散热风机风速4 m/s,水箱200 m L;在该参数条件下,箱内空气温度从25℃降到7℃仅需580 s,半导体制冷片能耗25 165.20 J,制冷系统总能耗为28 408.10 J,制冷效率26.004%,保证了较快的制冷速度和较小的水箱体积,并减少降温能耗。研究结果为便携式果蔬配送系统的设计和优化提供理论依据。     

盒装荔枝果实降温特性数值分析与验证

为掌握冷库带包装荔枝预冷果实温度变化的一般规律,建立了基于气调保鲜试验平台的荔枝果实预冷二维数值模型。结合荔枝果实及包装物理特性,对预冷过程中荔枝果实温度变化进行了数值分析,获得了厢体和包装内流场分布情况。研究结果表明,提高通风风速可以减少预冷时间,但会增大包装内荔枝果实间的温度差异性;当风速达到6 m/s以上,预冷时间减少放缓,果实温度变异系数趋于稳定,约为0.25;降低隔板空气出口温度可以有效促进荔枝果实降温,但会增加包装内荔枝果实间的温度差异性。经试验验证,模拟结果与试验结果吻合良好,平均误差率为1.91%,均方根误差为2.34%。     

保鲜运输车果蔬堆码方式对温度场影响的数值模拟

温度场是保障果蔬运输品质的重要因素之一。为了解温度场的分布规律,该文以基于差压原理的运输厢体为研究对象,采用香蕉为试验物料,建立厢体的1/4等比例三维紊流数值计算模型,结合有孔模型,采用SIMPLE算法和壁面函数法,对厢体中间两侧留空、两侧留空和满载等3种果蔬堆码方式的模型进行温度场的数值计算,得出了厢体内纵截面和横截面的温度以及货物表面的温度分布图。经对比分析发现,合理的货物堆码方式可以改善厢体内温度场的分布;中间两侧留空方式较两侧留空方式和满载方式相比较,冷空气与货物的热交换好,厢体温度场较均匀。经过试验验证,模拟值与测试值平均温度偏差均不超过1.5℃,试验结果与模拟结果吻合较好。该研究揭示了果蔬保鲜车厢体内部温度场分布的一般规律,对保鲜运输车的货物堆码方式以及结构优化设计等研究有一定的参考价值。     

球形水果机械式大小分级技术研究现状

大小分级是水果商品化处理的重要环节,对提高我国水果的市场价格和市场竞争力有重要意义。为此,总结了球形水果机械大小分级的现状,对滚杠式、辊式、滚筒式、带式、挡板式和膜片式等6种形式的机械大小分级机的工作原理进行了介绍,并且讨论了机械式大小分级机的发展趋势,为球形水果机械式大小分级机的研发提供参考。     

出风道参数对冷藏集装箱温度场的影响

结合货物多孔介质理论,建立了装有荔枝货物的保鲜集装箱三维数值模型。考虑荔枝货物及箱体物理特性,通过改变出风道风速、开孔面积和位置对制冷过程中集装箱内空气和货物温度的变化进行了数值分析,获得了箱内温度场分布特性。研究结果表明,提高出风道风速、增大开孔面积,可以促进箱内空气降温速度,并提高货物表面的温度分布均匀性;货物降温速度随出风道风速增大而增大,而与开孔面积关系不明显;出风道开孔位置对箱内空气降温速度影响不大,集中开孔形式下的货物温度降幅较其他开孔形式小。经试验验证,模拟结果与试验结果吻合较好,空气温度变化平均误差为5.05%、均方根误差为5.95%;温度分布平均误差为14.04%、均方根误差为16.48%,证明了模型的准确性。     

果蔬气调保鲜运输技术发展研究

对国内外果蔬气调保鲜运输技术与装备的发展动态进行了研究;系统总结和分析了不同类型气调系统的工作原理和研究现状;对气调保鲜装备的流场进行了分析;结合果蔬保鲜运输要求,特别是我国农业发展现状,指出了适合我国国情的果蔬气调保鲜运输技术与装备的发展趋势,为我国果蔬气调保鲜运输技术的研究与发展提供了参考。