PWM间歇式变量喷雾的雾化特性

采用频率在20Hz以内可调、占空比可调的方波信号驱动开关电磁阀,改变电磁阀门开通和关断的时间,实现了基于脉宽调制(PWM)技术的间歇式脉动变量喷雾.以农业喷施中常用的平口扇形喷嘴为例,从间歇式脉动变量喷雾的流量调节范围、雾量分布、喷雾角、雾滴粒径、雾滴速度及喷雾动态特性随流量的变化规律等方面,分析讨论了PWM间歇式脉动变量喷雾的雾化特性.研究结果是,流量调节范围为4.17;随流量的减小,雾量分布向中央集中的趋势很小,雾滴粒径稍增大,喷雾角、雾滴粒径随流量的变化率分别为0.0433(°)/%、0.616μm/%,影响程度很微小;随流量的减小,雾滴速度基本无变化,动能中值直径(KEMD)和比能(SE)随流量的变化率分别为-0.63μm/%、0.2451J/(kg·%),流量控制对喷雾动态特性的影响也较小.     

采摘机器人视觉伺服控制系统设计

分析了采摘机器人目标位置与机器人关节角度之间的运动学关系,给出了两者之间的坐标变换公式.根据伺服控制特点,在机器人伺服控制中引入模糊PID控制方法,利用模糊控制策略在线自适应整定PID参数,提高了控制系统的动、静态性能.仿真和实验结果验证了设计的合理性和有效性.     

基于遗传算法和神经网络的车辆主动悬架控制技

采用遗传算法与神经网络相结合的控制策略,以四自由度车辆主动悬架半车模型为仿真对象,与传统的被动悬架进行控制性能比较.通过改变神经网络训练参数、遗传算法输入函数以及车速,对系统的响应特性进行了分析.结果表明车辆主动悬架控制策略可以减小车辆的振动,改善车辆行驶平顺性.     

基于形态学的棉花种子破损检测

以"中棉35"棉花种子为对象,应用图像处理技术,提出了基于形态学的破损识别方法.采用链码算子获取轮廓信息并进行傅里叶算子平滑,根据曲率特征定位轮廓尖端点后,通过轮廓的对称性识别局部破损棉种;基于统计思想,根据大小、形状特征的差异识别严重破损棉种.选取完好、破损棉种各200粒进行识别试验,结果表明破损棉种识别率达到94%.     

基于近红外傅里叶特征提取方法的土壤含水率检测

以湖北地区的3种土壤为研究对象,利用偏最小二乘法建立了处理后样品的土壤含水率分析模型,模型预测值与标准值的决定系数为0.995,交叉验证预测均方差为0.801%,模型预测决定系数为0.992,预测均方差为0.912%,利用该模型预测黄土高原地区黄绵土含水率误差均大于4%.利用近红外光谱傅里叶变换特征提取方法对湖北地区黄棕壤、稻田土和潮土建立土壤含水率PLS预测模型,模型决定系数为0.988,交叉验证预测均方差为1.106%,且该模型预测黄绵土的误差均在2%左右,精度较传统模型有较大提高.     

环模制粒机中环模结构型孔的有限元分析

苜蓿草粉对环模系统的磨损是造成饲料制粒机关键部件环模失效的主要原因.本研究应用Pro/E及ANSYS软件完成三种类型环模型孔的建模及有限元静力分析.得到了三种类型环模型孔沿轴向路径的应力与变形分布,找到了环模孔倒角与环模孔轴向路径的应力与变形的影响关系,60°倒角环模孔结构好,为环模进行结构优化提供了依据.     

汽车联合制动系统制动力分配系数优化

由电涡流缓速器和汽车主制动器构成的联合制动系统中,变化的制动力分配系数导致控制单元设计复杂。因此,分析了电涡流缓速器转子盘和制动盘以及制动鼓在不同制动工况下的温度变化过程,建立了联合制动系统制动力分配的优化函数,确定了制动力分配系数的具体数值为0.7。在虚拟多坡度道路上进行了制动过程的模拟计算,结果表明具有优化制动力分配系数的联合制动系统的电涡流缓速器转子盘温度和主制动器的制动盘及制动鼓的温度都处于较低的水平,且变化趋势一致。     

基于计算机视觉的新疆棉种颜色分选系统设计

设计了一套基于机器视觉的脱绒棉种在线分选系统,采用种子平抛和气吹分离的方式实现了新疆地区红棕色棉种与黑色棉种的自动分选。研究了无序状态下的种子图像采集方法,并通过区域细分的方式解决了无序种子与气流喷嘴的对应关系。提出了种子位置跟踪和分离算法,实现了对棉种图像处理结果的延时分离操作。实验结果表明:在传送带速度为0.50 m/s时,分选精度为88.6%,选出率为80.7%。     

移动式温室精准施肥机的研制

针对我国设施农业的发展和需求现状,研制了一套施肥量可调、能够在不同温室内自由移动的精准施肥机.通过实验和推广应用表明,该机性能优异,灌水、施肥的均匀度分别达99.6%和98.8%,具有操作简单、节水、肥料利用率高和节约劳动力成本等显著特点.同时,该机能够实现滴灌施肥和叶面肥喷洒两种施肥方式.     

氮磷钾配施对苦瓜产量和品质的影响

采用田间试验的方法研究了氮磷钾配施对苦瓜产量和品质的影响。结果表明,氮肥、磷肥和钾肥以及适宜配合施用可显著提高苦瓜的产量。氮肥可提高苦瓜粗蛋白和氨基酸的含量,降低苦瓜维生素C和糖分含量,磷肥可提高粗蛋白和糖分含量,钾肥可以提高苦瓜维生素C、糖分和氨基酸含量,减缓施氮不合理带来的负面影响。充足的钾素供应和适宜的氮磷钾配比是保证苦瓜产量和品质的关键。