数字图像处理在SEM空蚀图像定量分析中的应用

针对收缩-扩散型水洞中进行铝制翼型空蚀破坏试验时,传统度量不能准确量化翼型表面不同位置的空蚀程度,提出了数字图像检测的方法.获取试验翼型表面SEM空蚀图像,然后对图像进行模糊增强,并进行类间方差最大阈值分割,用二值形态学方法处理边缘,最后由统计特性计算出空蚀破坏表面积、蚀坑数量等.图像测量可得到空蚀对翼型表面破坏数值的定量结果.     

基于图像旋转投影的导航路径检测算

提出一种农业车辆视觉导航路径识别算法--旋转投影算法.该算法通过角度枚举对图像ROI实施旋转变换,由旋转后图像的列均值与枚举角度构成旋转投影矩阵R,对其行向量实施差分运算得到差分旋转投影矩阵Rd,由Rd的极值可确定图像导航路径,即航向偏差θ与航位偏差d,进而可以求得世界坐标系下的导航路径参数.同理可以对田头线进行检测.为了提高算法的实时性,提出设定合理的ROI、实施线性压缩、旋转角度先粗分再细分的二步法以及充分利用前帧信息4种处理方法,使处理一帧用时6.2ms左右.通过对不同条件下成熟小麦图像测试表明,该算法识别导航路径准确率达到95%.     

高精度气动比例压力阀设计与特性分析

设计了一种两级阀芯活塞式结构的以比例电磁铁为控制元件,采用电反馈闭环控制的高精度气动比例压力阀。该阀输出压力在0.6MPa内连续可调,且稳态精度可达0.25 kPa。建立了比例阀完整的非线性动态模型,分析了主要物理和几何参数对系统动态特性和控制性能的影响;构建了输出因子调整的模糊自适应比例加积分控制器,并利用ATmega16单片机实现了压力在设定范围内的快速高精度控制。实验结果表明,该阀在设计压力范围内具有良好的压力和流量特性;和传统PI算法相比,输出因子调整的模糊自适应算法在改善系统响应和控制稳定性的同时,显著提高了稳态控制精度,具有较高的效率和鲁棒性。     

面向设计的产品模块划分方

提出了面向产品设计的模块划分方法.首先对产品子结构间的功能和结构相关性进行了分析,应用模糊树图聚类算法,探讨了模块的聚类形成过程,得到多种模块划分方案.然后,基于信息熵理论,以模块化产品设计中的横系列设计复杂度、纵系列设计复杂度和更新换代设计复杂度为优化目标,建立了面向设计的模块划分方案数学评价模型,对模糊树图法聚类得到的多个方案进行评价,从而得到最合理的模块划分方案.最后,以石材花线制品加工设备为例,验证了该方法的有效性和合理性.     

基于粗糙集的属性约简算法在农业机械中的应用

传统的利用区分矩阵进行属性约简算法,其时间复杂度和空间复杂度很大.近年来提出了各种启发式算法,其时间复杂度由原来指数级递增降到了平方级递增,但此算法并不能保证找到最优解.为此,提出了属性约简的改进算法,其在时间复杂度和空间复杂度上都降低很多,易于求出最优解.把此算法用于对一款农业机械的评估判断和规则提取,用VC++和SQL Server 2000进行实现,并通过专家数据验证其正确性.     

串联式混合动力汽车模糊控制策略的研究

针对串联式混合动力汽车特点,提出了恒SOC模糊逻辑控制策略。一方面,模糊逻辑控制器根据路况功率需求和蓄电池SOC,分配发动机给定功率,实现恒SOC控制;另一方面,将发动机的工作点控制在发动机最小燃油消耗的高效率区间内,使发动机具有较好的燃油经济性。实例仿真结果表明,恒SOC模糊逻辑控制具有较好的鲁棒性,能在不同的循环工况下实现恒SOC控制,且具有较好的燃油经济性。     

Experimental research on cardiac fibrosis induced by recombinant mouse interleukin-11 in mice

AIM To observe the effect of recombinant mouse interleukin-11 （rmIL-11）injected subcutaneously into mice on heart structure and function and to determine its pro-fibrotic effect. METHODS C57BL/6 mice were randomly divided into experimental group and control group.The mice in experimental group were injected subcutaneously with recombinant mouse IL-11 at the dose of 100 μg·kg^-1·d^-1 for 3 consecutive weeks, while the control group were given equal volume of normal saline in the same way. After the experiment was finished, the parameters of heart function were measured by echocardiography.The heart weight was weighed and the cardiac weight index (CWI) was calculated. HE staining and Masson's trichrome staining were performed to observe the pathological changes and the extent of myocardial fibrosis in mouse myocardia respectively, and the cardiac collagen volume fraction (CVF) was calculated. The expression levels of extracellular matrix proteins in the myocardial tissues of mice, including type Ⅰ collagen, type Ⅲ collagen and fibronectin, were determined by Western blot. RESULTS Left ventricular ejection fraction and left ventricular fraction shortening in experimental group were obviously lower than those in control group (P<0.01), however left ventricular end-diastolic diamension and left ventricular end systolic dimension were significantly higher than those in control group (P<0.05).Compared with control group, the CWI was increased (P<0.01), the myocardial arrangement was disorder, the necrosis of cardiac myocytes was increased, and excessive deposition of collagen was observed in the myocardial tissues in experimental group. Correspondingly, the CVF and protein levels of type Ⅰ collagen, type Ⅲ collagen and fibronectin in the left ventricle in experimental group were increased significantly (P<0.05). CONCLUSION Injection of rmIL-11 into the mice subcutaneously induces fibrogenesis in the heart, which implies that IL-11 is likely a novel pro-fibrotic factor.     

高种植密度条件下玉米杂交种耐密性鉴选指标及评价方法

采用种植密度8.25万株/hm~2和10.5万/hm~2两个种植密度,以28个玉米杂交种为材料,测定植株形态、物质积累、光合特性、穗部性状及单株产量等相关指标,探讨准确有效鉴定玉米杂交种的耐密性指标及方法。利用相对值变异系数较大的指标作为杂交种耐密性强弱的鉴选和评价指标,再利用以指标归一化的变异系数作为权重的模糊隶属函数综合评价方法对28个玉米杂交种的耐密性进行评价。结果表明,以各指标相对值的变异系数(CV≥15%)为标准,筛选出相对茎粗、相对SPAD值、相对Pn、相对干物质量、相对秃尖长、相对行粒数和相对单株产量7个主要指标作为耐密性的评价指标。以7个主要指标归一化变异系数为权重对28个杂交种的耐密性进行模糊隶属函数综合评价,筛选出耐密性较强的杂交种为利民33、登海618、瑞普908、华美1号、KWS2564等,耐密性较弱的杂交种四单19、科河8号、丰田6号、陇单339等。利用主成分分析法进一步验证,得出耐密性强和耐密性弱的前5个品种的重合度均为90%。     

无耦合空间移动并联机构型综合

为解决利用一般型综合方法得到的并联机构具有强运动学耦合性的问题,基于驱动力螺旋理论提出了一种无耦合空间移动并联机构型综合的系统方法。首先建立了无耦合移动并联机构运动输入输出关系的数学模型;然后根据机构速度雅可比矩阵为对角阵的条件推导出分支运动链驱动力螺旋和主动运动螺旋的形式;再根据互易积原理建立了分支运动链非主动运动螺旋的确定方法,给出了分支运动链型综合准则和步骤;最后将所综合的3条分支运动链按照指定的配置方式将动平台和静平台连接起来即可得到具有预期运动特性的机构。本文共综合出60种具有对称结构的无耦合空间移动并联机构,其中非过约束机构有47种,含有惰性副的有29种。所得到的部分机构的雅可比矩阵为单位阵,且其条件数恒等于1。这些机构具有较好的运动和力学传递性能,进一步丰富和完善了并联机构的型综合理论。     

12-6台体型Stewart冗余并联机构正向运动学研究

针对六自由度并联机构的正向运动学无全解析解或全解析解推导困难、不便于程式化、存在多解选择的现状,提出一种含混合单开链支路的12-6台体型Stewart冗余并联机构,推导了适用于实时反馈控制的正向运动学全解析算法。通过单开链的方位特征集运算及路线分解,对机构的拓扑构型进行了剖析,并解算了耦合度,为运动学方程的构造及同构处理指明了方向。基于动平台上4个共面特征点的拓扑关系,对15个二次相容方程进行同构运算,推导了12个一次多项式,得到正向位姿方程的全解析解,具有形式简洁、对称,且根能够唯一确定的特点。根据速度基点法,建立特征点速度之间的矢量关系,解决了机构的速度正解问题。结合杆长协调方程及速度映射方程,并运用Jacobian代数法解析出机构的3组奇异曲面方程。实验结果表明,位姿正解的计算值与测量值完全一致,速度正解的最大相对误差为0.08%,它们的效率指标值分别为0.21和0.32,均满足实时性要求。