气泡在横流中的几何及动力学特性

为研究横流中气泡的几何特征和动力学特征,采用向循环水洞中通气的方法形成气泡,利用高速摄像技术对气泡的形态及演化过程进行采集,并基于MATLAB软件编写特定算法,对获得图像中的气泡特征参数进行提取.对气泡的初生形态、受力分析、运动轨迹、上升角度、尺寸与脱离频率进行分析,并获得了气泡终速度和当量直径的线性关系,通过量纲一数的分析,将气泡纵横比与韦伯数相关联,得到以下结论:随着雷诺数的增加,气泡脱离尺寸减小,脱离角度增加并且脱离频率呈线性增加趋势;气泡运动轨迹与静水环境中相似,分为直线段和振荡段,上升角度变化呈正弦规律且随雷诺数增加而逐渐稳定.轨迹随着水流速度的上升逐渐倾斜接近于直线,振荡段摆幅降低;气泡的终速度随着当量直径的增加迅速减小,小气泡的速度上升速度较快;高雷诺数下气泡形变与表面张力的关联可以忽略.     

GPS-RTK结合手机奥维互动地图在农田土地平整测量中的应用

结合河北省森泽县某测区实践,探讨了利用载波相位实时动态差分定位(GPS-RTK)进行土地平整测量的便捷性,以及用手机奥维互动地图来代替传统的"草图+点号"法的可行性,二者结合,极大地提高了土地平整测量的外业工作效率。     

基于移动终端的谷物产量实时监测平台设计

作物产量的空间变异性反映了农田环境和管理等因素对产量的影响,获取准确的产量空间分布信息是实施资源按需最优化投入的前提。为了获取谷物产量空间信息,设计了基于移动终端的农田谷物产量空间分布信息实时监测平台,可实现对联合收获机实时位置、作业状况和产量数据的远程监测,进而对产量数据的空间分布状况进行分析。平台主要由数据接收及存储、数据传输、数据显示和数据分析4个模块构成。其中,数据接收及存储模块接收由收获机传来的位置、谷物流量、升运器转速、谷仓温湿度和割幅宽度等作业状况信息数据包,将数据解析并存入数据库。数据传输模块为移动终端提供Web service服务,提取数据库中相应数据供前端调用。数据显示模块在移动终端上实时显示联合收获机作业位置和作业状况等信息。数据分析模块通过调用ArcGIS Server GP服务,将谷物产量信息的空间分布进行插值分析,分析结果以产量空间分布图的形式显示。经过测试,该监测平台运行稳定,能够实时显示和分析农田谷物产量信息,为农田精细管理提供技术支持。     

联合收割机产量检测系统智能终端设计

产量检测系统智能终端是获取田间产量信息的核心装置。为提高我国农机装备的技术水平和竞争能力,全面提升我国农机装备产业的自主创新能力,设计开发了基于CAN总线分布式的产量检测系统智能终端。智能终端包括车载显示器和智能节点两部分:车载显示器通过CAN总线接受智能节点的数据,而且能够实时显示并保存产量信息;智能节点的作用是读取各传感器的数据,并发送到CAN总线上。田间试验表明:智能检测终端运行良好,满足田间测产的要求。     

除草机器人自适应快速积分终端滑模跟踪控制技术

智能除草机器人在草坪作业时,易受到外界扰动以及系统不确定性的影响,从而导致轨迹跟踪收敛时间长以及跟踪效果差等问题。因此,设计一种面向轨迹跟踪的自适应快速积分终端滑模控制算法。首先,考虑驱动轮动力学特性以及未建模误差、外界干扰、动静摩擦等不确定性因素,建立除草机器人的动力学模型。然后基于所建立的动力学模型,设计自适应快速积分终端滑模控制器。所提出的控制器结合了快速终端滑模、积分滑模和自适应估计技术的优点,能够实现期望的跟踪性能并抑制控制信号抖动。同时,在不需要明确系统不确定性和外界干扰上界的情况下,可以通过所设计自适应估计项进行实时补偿,提高系统的鲁棒性。最后,通过仿真和试验验证了该方法的有效性。试验结果表明,所设计的控制器能够使跟踪误差在有限时间内快速收敛,并且横向误差绝对值不超过0.097 9 m,纵向误差绝对值不超过0.102 6 m,航向角误差绝对值不超过0.057 8 rad,保证除草机器人准确跟踪作业路径,同时具有较强的鲁棒性。     

以太网远程供水测控终端系统的设计

介绍了一种新型铁路供水远程测控系统的设计方案，详细地说明了远程测控终端系统的硬件电路和软件设计。系统由监控中心和分布在供水现场的单片机系统组成。两者之间通过RS485／以太网转换模块经以太网进行通信。其实际应用结果表明：该系统可靠性高，运行稳定，有很强的推广价值。     

压电微定位系统自适应鲁棒有限时间跟踪控制

针对压电微定位系统中存在外界扰动、迟滞等时变不确定、非线性因素影响其定位精度的问题,提出了一种基于函数逼近的自适应鲁棒有限时间控制策略。通过引入具有连续、非奇异,且有限时间收敛特性的终端滑模面,设计了满足压电微定位系统的轨迹跟踪控制律。为了克服该控制器依赖于系统不确定量的边界信息,采用傅里叶级数进行动态逼近,并针对其逼近误差,利用模糊逻辑系统实现在线补偿。最后,应用Lyapunov函数获得傅里叶系数及模糊调节参数的自适应律,并证明了该控制器的有限时间稳定性。仿真分析与实验结果验证了控制策略的鲁棒性与有效性。     

农田无线传感器网络移动终端数据收集方案

农田无线传感器网络部具有署面积大、汇聚节点位置不固定的特点,为了解决移动汇聚节点高效、低能耗地收集网络数据的问题,提出了一种基于层次型拓扑结构的移动终端数据收集方案—DCSMT_H。方案综合考虑节点位置及当前剩余能量选举簇头并形成层次型拓扑结构,根据移动终端当前位置灵活构建簇间数据汇聚路由。仿真实验结果表明,DCSMT_H方案的网络能耗低,该方案与LEACH相比能有效延长网络生存期约15%,能够较高效地应用于移动终端收集大规模农田生产信息。该研究为提高无线传感器网络在精准农业中的应用水平做出了有益探索。     

基于手机浏览的山西农业大学新闻系统的设计

通过分析山西农业大学新闻发布事项及师生对校园新闻的需求,采用Eclipse为开发工具,Mysql为后台数据库管理系统,tomcat为服务器,设计了服务器端的采集程序和手机客户端,实现了新闻显示及更新、校园服务帮助等功能.与通过智能手机平台直接浏览PC版的校园新闻网页相比,这种方式具有打开速度快、显示清晰及耗费流量少等特点.     

前驱差速轮式农业机器人的BP定位估计方法

针对一款自主研发的轮式农业移动机器人,提出了一种基于BP神经网络的轮式农业移动机器人定位估计方法.该机器人为前驱模式,依靠差速完成转向.定位方法是在前期的神经网络训练过程中,以左轮、右轮的驱动脉冲数为输入,以左右轮行进长度为输出,训练函数采用Bayesian规则;在后期的定位推算中,则假设机器人左右轮行进轨迹为两段同心圆弧,进而计算机器人几何中心位移.在与最小二乘定位估计方法的实验对比中,基于BP神经网络的定位估计方法具有更高的定位精度和更小的估计方差.