颗粒饲料单模孔挤压成型装置设计与试验研究

为了分析颗粒饲料挤压成型过程中的力学行为变化,探究饲料原料特性以及生产加工中工艺参数对颗粒饲料质量的影响规律,文章提出了一种饲料挤压成型研究方法,自主研制了单模孔颗粒饲料挤压成型装置,分析对比了在6种含水率(10%、12%、14%、16%、18%、20%)、5种加载载荷(5.09、10.19、15.28、20.37、25.46 MPa)、3种加热温度(60、70、80℃)条件下,仔猪粉料在挤压成型过程中的力学变化、应力松弛特性、挤压成型的颗粒饲料外观质量和硬度。结果表明:加载载荷和物料含水率均对原料松弛模量有极显著影响(P<0.01),温度、含水率和载荷均对颗粒饲料硬度有极显著影响(P<0.01),温度和含水率对颗粒饲料颜色影响明显。文章提出了一种颗粒饲料单模孔挤压成型装置及其研究方法,可以在多种工艺条件下进行单个颗粒饲料的成型试验,为深入研究颗粒饲料成型机理提供了新的测试方法和相关力学参数。     

基于前馈补偿的3R机械臂力位混合控制研究

分别采用笛卡尔空间解耦控制法和参考力前馈补偿力控制法对3R机械臂进行了位置控制和力控制的混合控制。首先使用拉格朗日方程推导了3R机械臂关节空间动力学方程,进而利用雅克比矩阵推导了其笛卡尔空间规范化动力学方程,然后基于此模型在MATLAB/Simulink中建立了Sim Mechanics可视化仿真系统,接着采用笛卡尔空间解耦控制法对机械臂进行位置控制。为了减小干扰力对机械臂末端力控制精度的影响,利用一种基于参考力前馈补偿的机械臂力控制算法对其进行力控制。最后通过仿真结果验证了该机械臂力位混合控制算法具有响应速度快、超调量小、稳态精度高等优点,实现预期目标。     

基于MODIS NDVI的冬小麦收获指数遥感提取

为研究利用遥感技术反演冬小麦收获指数，以河北省馆陶县为例，使用2016年、2017年、2018年连续3年冬小麦生长期内的MODIS NDVI时间序列数据，并基于农学观点和冬小麦生理机制，提出了一种构建收获指数（HI）相关参数的新模型HI_MEAN,并与已有相关模型HI_NDVI和HI_NDVI＿SUM进行比较，最后建立了收获指数的预测模型。结果表明，与收获指数参数模型HI_NDVI和HI_NDVI＿SUM相比，模型HI_MEAN的精度最高。进一步反演了2018年河北省馆陶县的冬小麦收获指数，与实测冬小麦收获指数对比，其r²为0.632 9,说明收获指数参数模型HI_MEAN在反演冬小麦收获指数时，理论基础更加合理，同时也具有最高的精度。同时，收获指数参数模型HI_MEAN构建也为后续的以及其他作物收获指数提取研究提供了一种可行的思路。     

集成多源遥感数据与生育期时序光谱特征的水稻种植面积提取

为快速、有效地提取水稻空间分布信息，利用水稻生育期内的光学和雷达影像，依据水稻不同生育时期内的光谱变化规律，提出了简单实用的时序像元频率约束模型（TPFCM）。首先，采用中值合成法分别将Sentinel-2、Landsat-8和Sentinel-1合成为月度数据，将合成后的Sentinel-2和Landsat-8进行融合以减少云阴影对水稻像元的影响，并选取3种融合影像的特征光谱波段计算归一化植被指数（NDVI）、增强植被指数（EVI）和地表水分指数（LSWI），生成月度多维特征成果影像。其次，检索水稻5个生育时期的遥感影像数据，利用随机森林（RF）分类器提取各生育时期的种植面积，并输入TPFCM模型计算水稻生育期内每个水稻像元的频率，最终依据预提取精度、提取面积误差阈值条件控制模型输出最优水稻空间分布信息。结果表明，TPFCM模型输出的水稻提取面积相对误差为-3.83%，与基于RF分类器的单一生育时期的水稻提取面积相对误差相比绝对值减少了3.94百分点，且提取面积与统计参考面积相关性显著（R2=0.97）。