枸杞岛周围底栖海藻分布的回声探测及其插值研究

以枸杞岛天然海藻场近岸50 m范围内的底栖海藻为研究对象,利用BioSonics回声探测仪采集的回声样本,对未采样区域进行反距离加权插值预测,使用该方法探测评估底栖海藻资源量具有经济、高效的特点。枸杞岛地区的底栖海藻呈斑块状分布,插值预测可有效弥补回声采样难以覆盖全部研究区域的不足,并能由点及面地表现完整研究区域内底栖藻的资源状况;反距离加权插值法“在空间上越靠近就越相似”的预测特点与底栖海藻呈斑块状生长特点的契合性,适用于预测底栖海藻的空间分布情况;赋予反距离加权插值法合适的幂指数可准确高效地预测评估底栖海藻的生长分布情况,本研究中p=5为最佳幂指数。目前回声探测方法和插值预测方法在海藻资源评估领域的应用尚处于研究初期,本文探索了其在复杂的海洋环境中的应用特点,评估其应用效能。     

Inverse Leaf Aging Sequence （ILAS） and Its Significance of Wheat

The implication of the revelation of the inverse leaf aging sequence (ILAS) of wheat needs to be probed in theory and practice. Since 2005, the comparison experiment of the ILAS and the conventional leaf aging sequence (CLAS) has been carried out to measure the canopy temperature and some important biological parameters of wheat. In nature, there existed the phenomenon that the wheat leaves aged in an sequence opposite to the conventional sequence and some of the leaves of ILAS wheat aged sequentially differed from those of CLAS wheat, i.e., the penultimate leaves rather than the flag leaves aged last among the leaves at different leaf positions; in correspondence with the inverse leaf aging sequence,there appeared an unconventional leaf color structure at the late fruiting stage, which had yellow upper leaves and green lower leaves, opposite to the conventional leaf color structure that had green upper leaves and yellow lower leaves; the chlorophyll concentrations, soluble protein concentrations, transpiration rates, and net photosynthetic rates of the penultimate leaves of ILAS wheat unconventionally surpassed those of their flag leaves as their growth moved forward from one stage to another stage, and the ILAS wheat characteristically presented cold canopy temperature, i.e., a cold tail canopy temperature at the late fruiting stage, or a cold canopy temperature at the whole fruiting stage; because ILAS wheat was unique in physiological process, its kernel weights were obviously higher than those of CLAS wheat, which closely related to the "relay" kernel-filling mode, which was different from the kernel-filling mode of CLAS wheat under which the flag leaves act as the main nutrient supply source at the whole fruiting stage. This study provided a new idea and approach for the theoretical exploration on wheat fruiting and aging, wheat yield further improvement, and cold type wheat and cold tail wheat breeding.     

基于载荷分布的潜水轴流泵叶轮与导叶水力设计

对潜水轴流泵进行三维反问题设计,以水力效率为设计目标,提出叶轮、导叶适合的载荷分布形式。通过正交试验设计、单因素分析和数值模拟的方法研究载荷参数对潜水轴流泵内外特性的影响,得到水力效率较优的载荷分布形式:叶轮叶片为前载型,导叶叶片为轮毂中载、轮缘前载型。具体的载荷参数取值范围:对于叶轮,斜率取值范围为-1~0,前载点取值范围为0.25~0.45,后载点取值范围为0.55~0.75;对于导叶,轮毂斜率在0附近取值,轮缘斜率取值范围为0~0.75,轮毂前载点取值范围为0.25~0.45,轮缘前载点在0.25附近取值,轮毂后载点取值范围为0.55~0.75。叶轮设计中发现:前载型叶片对原泵叶根尾缘的二次流有改善作用。导叶设计中发现:由于潜水轴流泵导叶的扩散式结构特点,导叶近壁面易出现分离涡,轮毂中载、轮缘前载型叶片能够有效地抑制导叶近壁面的涡分离。     

一类次对称矩阵反问题的最小二乘解

讨论了一类次对称矩阵反问题的最小二乘解，得到了解的具体表达式；并就这类矩阵的左右逆特征对问题进行了讨论，得到了有解的充分条件及解的通式。     

六自由度解耦机械臂的逆运动学通解

为求解六自由度解耦机械臂逆运动学通解,提出一种基于欧几里得范数的位姿分解逆运动学求解方法。先推导前3个关节角的解析解,快速、准确的获取机械臂的腕心位置;再利用已知的执行器姿态,计算后3个关节角,经六自由度机械臂的正逆运动学仿真互验,验证了方法的有效性。     

激光深熔焊接小孔内等离子体的反韧致辐射吸收研究

在假设小孔为圆柱形的基础上，通过跟踪光线在小孔内的多次反射轨迹，对激光深熔焊接过程中小孔内等离子体的反韧致辐射吸收进行了研究，计算了小孔孔壁上吸收的激光功率密度，分析研究了孔壁的多次反射次数、聚焦透镜的焦距以及小孔直径等因素对孔壁上的激光功率密度分布的影响．计算结果表明：小孔孔壁通过等离子体的反韧致辐射吸收的激光功率密度主要取决于等离子体对直射激光的反韧致辐射吸收，小孔孔壁的多次反射光只对小孔下部孔壁的激光功率密度分布有一些影响．随着聚焦透镜焦距的增大，小孔孔壁上吸收的激光功率密度峰值减小，但分布区域向小孔深处推移．最后，对小孔孔壁上吸收的激光功率密度与小孔的尺寸之间的关系进行了讨论．小孔的尺寸取决于孔壁上吸收的激光功率密度大小．激光功率密度越大，小孔直径越大。     

子阵约束下矩阵方程AX=B反问题的实反对称解及其最佳逼近

利用矩阵的奇异值分解及广泛逆，给出了子矩阵约束下矩阵方程AX＝B反问题有实反对称解的充分必要条件及其通解的表达式，另外，给出了解集合中与给定矩阵的最佳逼近解的表达式以及求解最佳逼近解的一个数值算法和一个数值例子。     

基于LS-SVM逆系统的焦炉集气管压力系统内模控制

焦炉集气管压力是炼焦生产过程中重要的工艺参数,其值是否稳定,直接影响到煤气质量、焦炉寿命、焦炭质量和生产环境。针对焦炉集气管压力系统是一个强干扰、非线性和多变量耦合的复杂系统,采用LS-SVM辨识出焦炉集气管压力系统的逆系统模型,并将其串联在原系统之前,运用逆系统的方法将集气管压力系统解耦成2个相互独立的单输入单输出伪线性子系统。同时,对解耦后的系统采用非线性内模控制策略以保证系统的鲁棒性和稳定性。仿真和应用结果表明该控制策略的解耦控制效果较好,提高了系统的快速调节能力和跟踪精度,而且增强了系统的鲁棒性,可以保证焦炉集气管压力稳定在现场工艺要求的范围内。     

苹果采摘机械手的逆运动学求解研究

为了提高苹果采摘机械手的采摘成品率,保证采摘后苹果质量,提出一种引入采摘综合因素的苹果采摘机械手的逆运动学求解方法。首先,采用Denavit Hartenberg模型对苹果采摘机械手进行建模,并将逆运动学求解问题转化为规划问题,其中,目标函数为所求得逆运动学参数对应的机械手末端中心坐标与待求坐标欧式距离。然后,在遗传算法选择、交叉、变异算子进行全局搜索的基础上,结合非线性规划对目标函数进行局部搜索。最后,借助随机森林算法将逆运动学求解结果分为3个姿势等级。试验表明,非线性遗传算法在苹果采摘机械手的逆运动学求解上相比遗传算法精度提高了8～25 mm,随机森林算法可以很好地对其求逆结果进行优化,从而提高苹果采摘成品率。     

联合收获机差逆变速箱整体式箱体设计与分析

履带式联合收获机的行走机械变速箱箱体大多采用中间分离式结构形式,其密封性和可靠性不高,且拆卸维修不便,有必要研究设计整体式箱体。为此,在满足差逆变速箱原理的基础上,采用Pro/E软件对整体式箱体进行绘制,设计开口布局,用其自带的装配模块模拟装配并验证开口布局的合理性,对其安装形式和连接方式重新设计。应用ANSYS Workbench对箱体进行有限元静力学强度分析和有限元模态分析,通过DH5902动态信号采集仪采用锤击法进行箱体试验模态分析并与有限元仿真结果对比,结果表明:总体刚度满足要求,有限元模态分析结果与试验模态分析结果相差不大,满足要求。