亚/超临界甲醇体系中磷钼酸催化液化木粉

以杉木屑为原料,研究磷钼酸在亚/超临界甲醇条件下的催化液化性能,并探讨反应温度、反应时间、催化剂用量和杉木屑用量对杉木屑液化率的影响.结果表明该磷钼酸在亚/超临界甲醇条件下具有很好的催化液化性能.在150 m L甲醇、0.5 g催化剂、1 g杉木屑、240℃条件下反应30 min,液化率达到93.32%.采用SEM、FT-IR和GC-MS对液化残渣、轻油和重油进行表征.结果表明,残渣主要是由木质素或木质素衍生物组成;而液化产物轻油主要是由酯类、酚类、醛类、酮类等组成,主要是由纤维素及半纤维素与甲醇反应得到;而液化产物重油中的酚类物质主要是由木质素液化反应得到.     

自激式振动深松整地机设计与试验

为了减小深松耕作阻力、提高深松深度的稳定性,设计了一种入土角可控的自激式振动深松整地机。通过室内土槽对比试验优化了自激式振动深松装置的弹簧参数,验证了减阻效果,并对整机作业质量进行了田间测试。土槽试验表明:弹簧的性能参数对减阻效果有显著影响,当弹簧刚度为194 N/mm时,入土角可控自激振动深松可使牵引阻力下降29.8%,自激振动条件下入土角可控较不可控牵引阻力下降8.9%;田间试验结果表明:深松整地机作业后深松深度合格率达到100%,稳定性系数达到95.49%,土壤膨松度平均值为19.34%,土壤干扰系数为56.62%;机具作业后地表平整,碎土率平均值为76.4%,通过性能良好,较好地满足了我国北方一年两熟区深松整地技术的要求。     

基于嵌入式监控的双差速驱动果蔬采摘机器人设计

为了提高采摘机器人的转弯性能和自动寻迹能力,利用双差速驱动系统建立了速度协同约束的非线性运动模型,并进行了线性优化,提出了一种基于嵌入式监控图像采集反馈信息的闭环控制模型,提高了采摘机器人移动和转弯寻迹的灵活性。针对采摘机器人双差速的路径寻迹问题,建立了机器人输入、输出的非线性运动模型,并分析了冗余运动约束和系统运动约束条件,通过控制姿态偏差和距离偏差,结合嵌入式监控系统的反馈信息,实现机器人移动和寻迹的反馈调节。对采摘机器人的采摘性能进行了测试,测试项目主要包括寻迹能力和路径规划的耗时。通过测试发现,机器人可以实现较高精度的路径寻迹功能,路径规划耗时短,系统稳定性好。     

东方红拖拉机电控液压转向系统设计及试验研究

为实现农业机械自动导航,在东方红-X804拖拉机平台上设计了电控液压转向系统。首先阐述了系统整体设计方案,介绍了系统的组成及工作原理;针对系统非线性特性,采用双闭环控制方法,解析了控制原理。同时,对该系统进行动态分析,推导建立了系统数学模型,使用Mat Lab工具箱进行系统辨识得到传递函数的参数。试验结果表明:系统属于存在不灵敏区的饱和非线性类型,转向角和油缸伸缩量之间呈现近似二阶线性拟合关系,双闭环转向控制方法有效提高了农业导航控制精度。     

基于DGPS与双闭环控制的拖拉机自动导航系统

以东方红X-804型拖拉机为平台,设计了一种基于RTK-DGPS定位和双闭环转向控制相结合的自动导航系统,研究提高农业机械导航控制精度的方法。阐述了导航系统整体设计方案,以RTK-DGPS和AHRS500GA分别提供位置信息和辅助修正信息实现准确定位,以电控液压转向系统实现转向控制。分析了整体控制的策略,建立了路径跟踪的传递函数模型,阐述了双闭环转向控制算法的建立过程,以及控制器的硬件实现。试验结果表明:GPS定位数据经过校正后,平均偏差降低至0.031 m;双闭环控制算法提高了自动转向系统性能,稳态时方波信号以及正弦波信号的跟踪误差平均值为0.40°;在拖拉机田间作业跟踪过程中,路径跟踪误差平均值不超过0.019 m,转向轮偏角跟踪误差平均值为0.43°,标准差不超过0.041 m。     

云南热带亚热带退耕山地中蚂蚁对舞草种子的影响研究

舞草为云南热带、亚热带山区刀耕火种轮歇地的一种常见多年生先锋植物。野外调查表明蚂蚁与舞草具有互惠共生关系。在舞草群落地，蚂蚁会将舞草种子搬运到蚁巢。本文研究了刀耕火种过程中蚂蚁对舞草种子的影响，结果表明：地表面的舞草种子火烧5min后，已完全丧失了生活力，而埋在地下5、10cm的种子，经5、30、60、90、120min火烧处理后与对照相比，都显著提高了种子的萌发率。离地表5cm处的种子其萌发率明显高于10cm处的种子，萌发时间则短于10cm处的种子。蚂蚁搬运舞草种子能使其免遭于火烧毁伤，使舞草种群得以恢复与扩散，从而有助于森林植被的演替。这可以视为舞草与蚂蚁的互惠共生。     

棕榈藤继代培养增殖和成苗特性的研究

本文研究了黄藤，短叶省藤，单叶省藤及其同一藤种不同家系之间在组织继代培养过程中增殖和成苗特性及其变化规律；观察比较繁殖体的各继代增殖速度及增殖芽苗的形态特征和生长情况；揭示继代繁殖３个发育过程，即驯化适应期，适应繁殖期和衰老期，讨论了繁殖体在一代培养过程中愈伤恢复，迅速增殖和增殖衰老的阶段性变化特性。     

双模融合6-[(RPRRRP)R-R]US并联机构运动学分析

针对工程上对不同性质的运动需要叠加融合的一类应用需求,设计一种能够实现双模式运动融合的6-[(RPRRRP)R-R]US型并联机构。阐述了将机构原驱动副R转换为(RPRRRP)R-R双输入子闭环机构的方法。对机构单模式工作和双模式融合工作分别进行运动学正、反解分析,提出两种双输入反解驱动分配策略,根据双输入子闭环和外层6-RUS机构特点分别采取二分法和牛顿法进行运动学正解运算,并给出求解流程图。通过数值算例,分别对单轴运动下的双模融合、多轴复合运动下的双模融合的反解运算以及双输入融合驱动下的正向运动学进行理论计算,并对不同情况下的算例进行运动学仿真,结果表明理论值与仿真值之差均在10-6量级,证明了理论方法的正确性和有效性。该机构可应用于车载、船载以及星载设备的指向与稳定协同调节装置,提升载体设备的作业性能。     

不同降水年型下大气CO2浓度和温度对旱地春小麦产量的响应模拟

为量化不同降水年型CO₂浓度升高、增温对旱地春小麦(Triticum aestivum L.)产量的影响,本研究基于甘肃省陇中地区气象数据、土壤数据和管理数据驱动APSIM模型,设置不同CO₂浓度和温度增量变化来模拟甘肃陇中未来气候情景,分析气候变化情景对春小麦产量稳定性和可持续性的影响,评估不同气候处理对应的产量风险。结果表明：APSIM模型模拟的干旱年和湿润年小麦产量的归一化均方根误差NRMSE小于13%,一致性指标D大于0.85,平水年产量的归一化均方根误差NRMSE大于20%,一致性指标D小于0.8,表明APSIM模型对干旱年和湿润年春小麦产量模拟的精确性高于平水年春小麦产量的模拟。CO₂浓度和温度对春小麦产量均具有显著影响,且温度对小麦产量的变化具有主导影响。在增温和CO₂浓度共同升高条件下,降水效应表现为湿润年>平水年>干旱年,二者协同所导致的产量减产效应表现为平水年>干旱年>湿润年。对比不同降水年型产量的变异系数和可持续性指数发现,干旱年增温2.5～3℃小麦产量...     

High‐resolution satellite imagery for detection of tracks and vegetation damage caused by all‐terrain vehicles (ATVs) in Northern Norway

Use of all‐terrain vehicles (ATVs) in vulnerable environments may cause vegetation and soil erosion that will last for a long time. In northern parts of Norway, the growing use of ATVs off‐road has made considerable damage to the environment. In Troms County, the Norwegian Army has exercise and shooting ranges (battlefields) where there has been extensive use of light, medium and heavy armored military vehicles and ATVs for decades. The main objective of this study has been to test the feasibility of high spatial resolution satellite imagery as Ikonos and Quickbird in combination with fieldwork to detect tracks and damage caused by heavy armoured military vehicles (tanks) as well as medium and light ATVs. Applying simple image processing techniques, this study showed that larger parts of these areas were influenced and even small tracks and minor damage on the vegetation caused by small ATVs were easily detected. The total length of the tracks within the battlefields was calculated to be c. 1000 km. Using a zone of damage/influence of 50 m on each side of the tracks, the damaged and/or influenced area by ATVs was estimated to cover 56 km² (17 per cent) of the total area of 334 km². The conclusion of this study is that high‐resolution optical satellite images are well suited for surveying damage on the vegetation caused by terrain vehicles in northern Norway. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.