农田平地机导航侧滑估计与自适应控制方法

针对农田平地机在无人驾驶作业时因受地面侧滑影响而导致路径追踪控制精度降低的问题,提出一种基于牵引式农田平地机的导航侧滑估计与自适应控制方法。根据路径追踪时平地铲与拖拉机的位置关系,建立了牵引式农田平地机的运动学模型;基于运动学模型,提出了一种侧滑估计器,用来预测导航控制中车轮因侧滑产生的侧滑角,并计算出拖拉机的前轮转角控制率;采用改进的非线性函数构造方法对PID控制器的参数KP、KI、KD进行实时整定,实现了农田平地机自适应导航控制。田间试验表明,该方法使平地铲路径追踪的平均绝对偏差减小了6.78 cm,标准偏差减小了10.1 cm。与无侧滑估计和参数自适应的导航控制相比,本文方法提高了农田平地机的路径追踪精度,增强了导航控制系统对平地机的适应性和鲁棒性。     

单品种淡水活鱼数量的被动声学估计

针对单品种淡水活鱼数量估计问题,以鲫鱼和鳊鱼为研究对象,采用不同数量淡水鱼的被动水声信号作为样本,通过4~6层小波包分解算法,对比分析了样本的若干特征提取方案,明确了鲫鱼水声信号特征的提取方案为短时平均过零率+6层小波包分解频段能量,而鳊鱼只需提取6层小波包分解频段能量作为其信号特征。根据不同样本集划分方法比较结果,确定了鲫鱼样本集划分方法为Rank-SPXY(m=10),鳊鱼为Rank-SPXY(m=5)。利用竞争自适应重加权采样,筛选出样本的关键特征,并使用多元线性回归和偏最小二乘回归建立了若干淡水活鱼的数量估计模型,结果表明:多元线性回归模型的性能较好,鲫鱼和鳊鱼数量估计模型的复相关系数分别为0.835和0.893,相对分析误差分别为1.79和2.01。     

金农油1号高产综合农艺措施数学模型研究

应用二次回归正交旋转组合设计,通过建立数学模型的优化与解析,对杂交油菜品种金农油1号产量与密度、氮肥、磷肥、钾肥四因素的定量关系进行系统研究.结果表明:在4因素中,对金农油1号产量的影响效应大小依次为氮肥＞密度＞磷肥＞钾肥;要获得≥250 kg/hm2的产量,其最佳栽培措施组合是:密度13.2万～15.0万株/hm2,施氮量262.5～330.0 kg/hm2,施磷量102.3～119.6 kg/hm2,施钾量102.3 ～ 129.2 kg/hm2 .     

基于水稻QTL定位分析预测单穗粒重最优基因型

选择符合需要的基因型个体是育种实践中的重要环节,而理想基因型的预测则又是其前提。本文以水稻“珍汕97B×明恢63”的F₁杂种（汕优63）所衍生的永久F₂群体为材料,对单穗粒重进行了QTL定位分析,并对不同环境下单穗粒重的最优株系（SL）和最优杂种（SH）的基因型及其遗传效应值进行了预测。结果表明,QTL定位分析共检测到9个与单穗粒重相关的QTL,其中7个具有环境互作效应;上位性是控制水稻单穗粒重遗传变异的一个重要的遗传组分。最优基因型预测显示,不同环境下最优株系（SL）与最优杂种（SH）的基因型及遗传效应值不同。在两个环境中,SH的遗传效应值都是最高的。因此,SH将能够充分挖掘单穗粒重的最大潜力。9个QTL全为杂合或全为纯合均不是最佳选择,预测得到的SH有近一半的QTL是纯合基因型。同时讨论了在育种中获得SL和SH的途径。     

玫瑰花抗氧化活性研究

通过对不同提取溶剂、不同提取温度、不同提取时间和不同提取pH值等方面研究了不同条件对玫瑰花(Rosa hybriad cv.Cardinal)清除DPPH能力的影响.结果表明,沸水的提取效率比其他提取方法更有效,其提取液对DPPH的清除率显著强于其他提取液(P＜.05).100℃沸水提30min是最优提取条件,延长提取时间不会有效提高提取液对DPPH的清除能力(P＜0.05).然而,pH值明显影响提取液对DPPH的清除能力,pH值为5时,提取液的清除能力最强,碱性条件下提取液的清除能力明显减弱.同时,提取液对DPPH的清除能力与多酚含量有关,提取液浓度与DPPH清除率呈一定的线性关系(y=157.92x 14.745,R=0.9914).     

不同品种冬小麦生理耗水及产量特性研究

采用密闭式盆栽方法,于2006年10月—2007年6月在中国科学院栾城农业生态系统试验站,对4种较典型的生态型品种冬小麦进行不同水肥处理,生理耗水、产量和水分利用效率（WUE）等的进行比较研究结果表明,冬小麦品种间全生育期生理耗水在充足供水且施肥条件下存在显著差异,最大相差达9.9%,差异主要由返青后各生育期日耗水和总耗水的差异累积而致。施肥增加作物生理耗水量和干物质积累,提高植株水平WUE（蒸腾效率）,其促进作用随土壤水分含量的升高而增大;施肥略微降低产量水平WUE,但差异不显著。水分对籽粒产量的贡献大于肥料的贡献,水分胁迫提高各品种植株水平WUE。各品种全生育期生理耗水量和生物量在不同水肥条件下的表现更多的与品种自身特性有关。在类似于农业生产的正常年份的水肥条件（充足供水且施肥）下,对各品种在生理耗水、生物量、籽粒产量和WUE方面的比较表明,水旱兼用型品种石家庄8号在经济产量和产量水平WUE方面表现最优,有更大的推广价值。     

浮动平底推杆等宽凸轮机构第Ⅱ类机构综合问题

以浮动平底推杆等宽凸轮机构为研究对象,通过引入往程、返程、向径标定线和等宽映射区间套等概念,阐述了往程/返程运动角、远近休止角的内在规律性关系,运动学尺寸、行程幅值和初位参数间的内在特征关系,输出摇杆返程角位移规律的求解,主副平底容许选择区段和凸轮基圆半径取值域确定,凸轮基圆半径、压力角和宽度的变化规律等,揭示了等宽凸轮机构的设计蕴含着诸多的异质性内涵。还对等宽凸轮机构、共轭凸轮机构进行了比较,得到了两种形锁合机构相同点、差异点。最后给出等宽凸轮机构的一个综合算例。     

基于最优轨迹跟踪的地下铲运机无人驾驶技术

结合地下巷道的特殊应用环境,提出了一种基于最优轨迹跟踪的铲运机无人驾驶技术。铲运机在无人驾驶时,通过车载传感器实时获取其实际的行驶轨迹相对于最优路径轨迹的偏差信息,包括横向位置偏差和航向角偏差,将偏差信息进行充分融合后,通过实时控制并调整铲运机前后铰接角的大小实现位置和航向角偏差不断趋向于零,以达到较好的跟踪最优路径轨迹目的。结合实际应用对算法进行了仿真测试,在模拟巷道环境下,利用2 m3铲运机验证了该无人驾驶技术,模拟实际环境下的实验结果证明,基于最优轨迹跟踪的方法可实现铲运机的无人驾驶。     

采摘茎尖次数对叶菜型甘薯品种百薯1号薯块产量及品质的影响

2007年夏季,在一般大田常规栽培条件下,通过分期采摘茎尖的方法,对叶菜型甘薯品种百薯1号的薯块产量和品质进行了研究。结果表明：⑴随着采摘茎尖次数的增加,薯块产量呈直线函数降低,其曲线方程为Y=-2009.6X＋35776（R2=0.9417﹡﹡）。⑵不同品质性状受采摘茎尖次数的影响存在明显差异,可溶性糖变异最大,淀粉、蛋白质和烘干率变异较大,脂肪、纤维和维生素C变异较小,灰分变异最小。⑶采摘茎尖3次时,烘干率、灰分、脂肪、蛋白质、淀粉和纤维含量均居首位,可溶性糖含量居第二位,维生素C含量居第四位,薯块的综合品质达到最优,这时薯块实际产量为29527.5kg/hm^2,占对照薯块实际产量的84.6%,可以作为最佳采摘次数。     

基于粒子滤波的苹果采摘机器人目标姿态估算

针对苹果采摘机器人中果实姿态信息缺失造成果实损伤及采摘失败等问题,根据苹果尾部花萼遗迹区域是否可见分析了果实姿态信息机器视觉测量方法,研究了果实姿态信息的粒子滤波估计。将单目摄像机固定在机器人末端手爪上,在手爪趋近果实的采摘过程中,随机采集多帧果实图像。对每帧图像运用惯性主轴或重心点偏移两种方法计算果实在机器人坐标系下的姿态向量值,并通过粒子滤波融合来得到果实姿态信息的最优估计。实验结果表明,粒子滤波方法可以有效地融合多帧图像的苹果姿态信息,能够减小因依靠单帧图像直接测量而产生的误差。