农业机器人轨迹优化自动控制研究——基于BP神经网络与计算力矩

以农业机器人精密轨迹优化自动控制为目标,在优化算法中引入BP神经网络与计算力矩法结合的自动控制器,旨在减少作业过程中的运动误差,提高其工作效率。首先,建立农业机器人数学模型,分析其运动学和动力学原理;然后,设计了农业机器人运动控制系统,引入BP神经网络对不确定动力学因素进行判断,并提出解决该因素的自适应学习法;最后,对该系统运用Mat Lab进行了仿真。试验表明:以BP神经网络与计算力矩法结合的自动控制器可以有效优化机器人运动路径,提高机器人整体作业效率,系统运行稳定、可靠性强,且对外部环境的干扰因素具有较强的自适应学习能力。     

丘陵地区光伏智能施肥灌溉系统设计

生态农业的发展离不开施肥灌溉等设施的支持。本文介绍了光伏智能施肥灌溉系统的相关配置方案、设计方法、设备选型及计算方式;设计了一套以独立光伏提供能源动力、以GRPS提供无线远程控制,并结合现有智能化施肥灌溉技术的智能施肥灌溉系统,为丘陵山区农作物远程智能化施肥灌溉提供了新的解决方案。     

富锗金针菇菌丝体多糖的分离纯化及对自由基的清除能力

以金针菇为研究材料,通过液体发酵技术获得富锗金针菇菌丝体,对富锗金针菇菌丝体多糖进行了分离和纯化,通过体外抗氧化试验测定了富锗金针菇多糖对自由基的清除能力。试验表明:富锗金针菇菌丝体经提取纯化后得到单一组分多糖,纯度为99.78%,不含蛋白质;富锗金针菇菌丝体锗含量为7.42 mgg,有机锗的转化率为6.25%;富锗金针菇多糖经纯化后抗氧化性显著增强,对氧自由基、羟自由基和DPPH自由基均具有较好的清除作用,与空白对照相比均具有显著差异,自由基清除率随富锗多糖的浓度增加而增强。在试验范围内当富锗多糖浓度为900 μgmL时,对氧自由基、羟自由基和DPPH自由基的清除率最高分别达68.16%、64.26%和64.3%。该富锗多糖具备开发为天然抗氧化剂、功能性食品或药品的潜力。      

基于ARM的过滤器控制器的研究

在简介自动清洗过滤器工作原理、控制发展设计需求的基础上,比较分析了国内外成熟应用自动反冲洗控制系统,并找出目前控制系统存在问题,针对存在的问题提出基于ARM7的自动反冲洗控制系统,利用模块化结构、触摸式人机界面和丰富通讯接口,满足不同灌溉规模水处理需求。其相关技术产品研发与应用,能够摆脱过国外滤器厂商对控制器的垄断,将进一步促进我国自动反冲洗过滤器控制和产业化水平。     

基于色调分形维数的柑橘糖度和有效酸度检

研究了宫川温州蜜柑糖度及有效酸度的机器视觉检测技术及影响检测精度的因素.对机器视觉系统采集的柑橘图像进行图像裁切、亮度法去图像背景和RGB空间至HSI空间的转换,将柑橘色调范围分割为0°～20°、20°～40°、40°～60°、60°～80°、80°～100°和100°～120°共6个区域,提取各区域色调分形维数,以此作为BP神经网络输入,无损检测宫川温州蜜柑糖度及有效酸度.167个测试样本的检测结果表明:在±1.5°Brix精度范围内糖度正确识别率为66.6175%,在±0.5精度范围内有效酸度正确识别率为73.9275%.宫川温州蜜柑糖度及有效酸度与果皮色调分形维数之间具有相关性,可用机器视觉检测其糖度及有效酸度.     

农田信息采集单多跳共存LEACH算法

针对农田环境信息量丰富的特点,提出一种基于LEACH算法的改进型无线传感器网络路由算法--LEACH-SMC.在LEACH-SMC算法的稳态阶段,簇头节点到基站间通信采用临界距离来判断和选择多跳或单跳方式,在多跳方式中采用基于最小能量消耗的路由方式.应用Matlab对LEACH-SMC算法和LEACH算法进行仿真对比分析,结果表明, LEACH-SMC算法能提高网络有效覆盖面积并延长整个网络的寿命.     

混合弹流润滑下弧齿锥齿轮传动啮合效率计算方法

齿轮的实际润滑状态为兼具完全弹流润滑和边界润滑的混合弹流润滑.通过推导混合弹流润滑下齿轮的平均滑动摩擦因数,结合弧齿锥齿轮的几何接触特性与承载接触特性,计算其瞬时接触椭圆长轴上各点的滑动摩擦功率损失,拟合了啮合周期内的滑动摩擦功率损失函数,经过积分运算得到了混合弹流润滑下弧齿锥齿轮传动的啮合效率.通过与格利森公司计算锥齿轮传动啮合效率的方法对比分析,表明该方法计算正确且精度高.     

基于机器视觉的田间杂草定位技术

采用摄像机弱透视模型,对采集的标定靶图像进行处理,获取48个靶点质心的像素坐标,利用DLT的最小二乘法获取摄像机隐参数矩阵.室内土槽的有序杂草和无序杂草定位试验表明,利用建立的摄像机隐参数矩阵,有序杂草和无序杂草的质心定位误差分别为19.2 mm和22.8 mm,可以满足除草剂精确喷施的要求.     

低温挤压加酶脱胚玉米粉生产糖浆糖化试验

对低温挤压加酶脱胚玉米粉挤出物直接调浆糖化生产玉米糖浆进行了试验。该技术省去了双酶法生产玉米糖浆的淀粉生产和喷射液化工序和设备,以及对应的水耗、电耗和环境污染。研究了挤出物的挤压-液化系统参数对糖液的主要考察指标的影响规律。实验室研究表明,加酶脱胚玉米粉挤出物糖化12h糖液的过滤速度、DE值和淀粉出品率分别为239.8～269.5L/（m2?h）、89.2%～89.3%和96.2%～97.2%。生产试验结果表明,添加耐高温α淀粉酶的脱胚玉米挤出物,直接糖化17h和19h,糖浆的DE值分别为95.89%和95.10%,透光率分别为     

复合叶轮离心泵数值模拟正交试验设计方法

按无过载离心泵设计要求,选择对复合叶轮离心泵性能影响比较关键的叶片出口安放角β2、叶片出口宽度b2、喉部面积Ft和短叶片进口直径Di的4个参数为变化因素按正交方案设计了9台复合叶轮离心泵模型。采用Fluent全流场数值模拟方法对设计的9台模型泵进行正交试验,得到了各几何参数对复合叶轮离心泵各性能指标影响的主次顺序, 并得出模型泵的最优设计方案。对最优设计方案的样机试验表明,全流场数值模拟方法的选 优结果在实现无过载的同时,保持了较高效率,达到了试验目的。研究结果验证了全流场数 值模拟正交试验选优的可行性。