基于灰色关联度的农用喷头结构与性能分析

应用灰色关联度分析法,探讨扇形雾喷头的内腔直径、相对切深、V型槽角度对流量、喷雾角性能的影响。该研究为在灌溉中研究高性能喷头、确定喷头的结构参数及科学评价喷头质量提供依据。     

梳脱混合物复脱分离装置的研究

对梳脱式联合收割机复脱分离的特点及国内外研究情况进行了概述；分析了影响梳脱式联合收割机复脱分离工作性能的主要因素；根据梳脱混合物的特性，提出了梳脱式联合收割机复脱分离装置的设计方案。     

稻穗结构图像特征与籽粒数相关关系分析

针对人工测量低效,重复性差且无法同时获取多个参数的问题,提出稻穗结构图像特征测量方法。首先人工测量稻穗一次枝梗长度和每穗籽粒数,发现二者具有显著相关性;采用图像处理方法提取稻穗图像面积、一次枝梗长度特征,并分别分析二者与籽粒数的相关关系。试验结果表明,面积、一次枝梗长度特征与籽粒数的相关系数在0.90以上,预测籽粒数的最大误差平均值为7.90%,说明稻穗形态特征的图像提取方法可行有效,面积、一次枝梗长度均能用来表达或替代稻穗籽粒数特征。     

液氨过氧化氢联合预处理对玉米芯酶解的影响

为提高木质纤维原料可发酵单糖的酶解转化率,采用液氨过氧化氢联合预处理(H-LAT)玉米芯,研究了温度与过氧化氢用量比对玉米芯固体回收率、化学成分及聚糖酶解转化率的影响,并采用X射线衍射图谱和红外光谱对玉米芯H-LAT预处理前后的纤维结构特性进行了分析。结果表明:H-LAT预处理能有效地去除玉米芯中的木质素并能保留绝大部分碳水化合物;在最优的预处理条件下,添加纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶组成的复合酶系酶解72 h,玉米芯糖化率达85.0%,1 000 g干基玉米芯可获得可发酵单糖593.1 g,是未处理的3.53倍;X射线衍射表明,经H-LAT预处理后玉米芯结晶区与无定形区同步下降;红外光谱分析表明,H-LAT预处理能打破纤维素的氢键连接,破坏木质素-碳水化合物复合体内部的酯键连接,同时使残留木质素分子结构受到一定的破环,这些变化有效地降低了玉米芯的抗水解屏障,是酶解率提高的根本原因。     

农作物几何特征量测量系统设计与试验

为实现复杂背景下农作物几何特征量的实时测量,设计了交互式软件系统和便携式硬件结构。软件基于Matlab图像处理技术和多个作物几何特征量的计算模型,提出了动态交互式颜色特征提取方法和逐点颜色分量差值筛选法,实现了目标作物与背景的有效分离。研究了非旋转体作物体积与投影面积的关系,提出了测量这类作物的体积等特征量的新思路;建立了单位像素实际值与物距的对应关系,避免了需要在背景中设置参照从而计算单位像素代表作物几何特征量的实际值。软件渗透了人机交互和分类设计的思想,具有较好的交互性、通用性和扩展性。硬件采用高配的PC机核心部件、快速响应的工业触摸屏、自动定焦对焦工业相机和可控的相机支架、大容量锂电池。结构紧凑(29.8 cm×19.9 cm×6 cm)、操作简便、便于手持式和分体式测量。系统经过精度测量和实时测试,能完成多种作物的几何特征量测量,一般测量误差4%~8%,自动处理时间平均1.63 s(建好颜色特征库时),装置有较好的处理速度,有一定的实用价值。     

西南丘陵山地套作小型多功能底盘的应用前景分析

对西南丘陵山地耕作区农业生产现状包括其特有的地理、气候和套作种植模式等特点进行了分析,并结合国家政策以及研究的多功能底盘自身适合丘陵山地套作种植的特点,得出套作小型多功能底盘在西南丘陵山地具有广阔的发展应用前景。     

边界点数量对傅里叶描述子识别精度的影响

以傅里叶描述子(FDs)为形状边界的特征识别时,边界点数量(N)是影响其识别精度的唯一不确定参数。为合理选择该参数,以圆、椭圆、稻飞虱前翅边界为研究对象,以复数傅里叶描述子(CFD)、椭圆傅里叶描述子(EFD)为边界特征,以类内相似度、类间相似度为评价指标,对边界点数量影响识别精度的实质进行试验分析和验证。结果表明,边界点数量是以改变类内相似度/圆形边界信息量达到傅里叶描述子识别精度的改变,而且,一次采样的边界点数量N≥64时,CFD可以用较少的重采样的边界点数量(N≥16)来描述边界的整体形状;一次采样和重采样的边界点数量对EFD的识别精度均有影响,该描述子需要较多的边界点数量(N≥128)来表达边界的细节信息,尤其适用于边界形状极其相似的场合。     

基于CFD模型的温室温度多指标GA优化控制

建立了基于CFD模型的温室温度多指标优化闭环控制系统.采用GA优化算法,在综合考虑温度平均值、温度均匀性和控制代价3项指标下,通过循环迭代构建了温度系统的闭环形式,获取了自然通风模式下的最佳控制量(入口和天窗开度),使得系统在多指标条件下达到最优.仿真实验表明:基于CFD模型的设计方法可将温室整体纳入控制系统之中,区别于传统的“点”控制形式,通过多指标体系的GA算法寻优,可使温室作物的区域性生长差异和能量消耗减小,提高温室控制精度,丰富温室控制系统的设计方法.     

离心匀肥罩式水稻地表变量撒肥机设计与试验

为实现水稻生长周期内区域性实时变量施肥,提高机械化施肥作业效率和肥料利用率,结合水稻施肥农艺特点和近地光谱技术,设计了一种基于传感器的双圆盘离心匀肥罩式水稻地表变量施肥机。对光谱检测装置、决策控制系统、变量执行机构等关键部件进行设计,搭建基于STM32F103核心控制器的反馈系统,结合专家施肥策略响应目标施肥量。以闸口排肥流量A、撒肥圆盘转速B、整机行进速度C为影响因素,颗粒分布变异系数Cv和施肥量相对误差γ为评价指标,设计三因素三水平撒肥性能正交试验。性能试验结果表明:在目标作业幅宽内(24 m),影响Cv主次因素为A、B、C,影响γ主次因素为B、A、C,综合选择较优的工作参数因素水平组合为:A2B2C2,即排肥流量300 g/s,圆盘转速600 r/min,整机行进速度1.2 m/s时,Cv=13.82%,γ=9.54%,整机撒肥性能最优。田间试验结果表明:与性能试验相比,Cv误差均值为9.19%,γ误差均值为9.25%。研究结果表明离心式变量施肥机满足撒肥均匀性和施肥量准确性要求,提高了离心式变量施肥机撒肥性能,为圆盘式撒肥机传统的经验式施肥提供了理论基础。     

稻麦联合收获开沟埋草多功能一体机设计

设计了一种集稻麦收获开沟埋草等功能于一体的复式作业机械,该机采用联合作业方式,一次作业可完成联合收获、开沟、埋草等作业.田闻试验表明,该机传动合理、工作可靠、开沟作业质量稳定,梯形沟上、下口宽分别约为220 mm和160 mm,平均深度为193 mm,满足农艺埋草、排水的要求.