日光温室蔬菜智能化管理系统建模

随着精准农业的发展,智能化管理将在现代农业中广泛应用。针对智能化管理在日光温室蔬菜生产中尚鲜见报道的情况,该研究以日光温室蔬菜为研究对象,通过对日光温室环境特征的分析,设计一种基于无线传感器网络技术的低成本温室监测系统,用于监测温度、湿度、二氧化碳浓度等关键环境参数,并建立日光温室蔬菜系统,通过建模,建立不同子模块,实现蔬菜生产的智能化管理。     

数据仓库逻辑建模的初步探讨

针对逻辑建模在数据仓库构建过程中的重要性,介绍了数据仓库创建的基本步骤,并利用实例深入而详细地研究了逻辑模型的设计,分析了几种逻辑模型的特点及其使用场合。     

基于SolidWorks的全地形多用途推车式种树挖坑机结构设计

目前,种树挖坑机存在工作噪音大、使用率低、稳定性差、劳动强度高等问题,大型种树挖坑设备还受到地形及种植要求的限制,不利于推广使用。为解决上述技术问题,利用SolidWorks三维建模并完成全地形多用途推车式种树挖坑机的总体结构设计,该机构具有机动灵活、适应性强的特点,对我国植树造林和果木种植业的发展有一定的实际应用价值。     

拖拉机回转体零件数控加工技术研究基于CAD和UG建模仿真

为了实现拖拉机回转体复杂零部件的数控加工,提高零部件的建模和工艺设计效率,将CAD建模和UG仿真技术引入到了零部件的数控加工工艺的设计上,通过对加工过程的仿真,实现加工工序的优化设计。在利用UG软件进行数控加工仿真时,可以通过碰撞干涉检查和仿真过程的详细查看确定加工工艺的设计是否存在问题,发现是否存在过切等现象,为数控加工时刀具轨迹的修改提供依据,还可以代替零件的试切或试加工过程,对于提高拖拉机复杂零部件的设计和加工效率具有重要的意义。     

基于云技术和Inventor的拖拉机机构运动分析仿真

在拖拉机零件和机构的设计优化过程中,为了提高设计效率、降低设计成本,引入了Inventor设计仿真软件,并提出了基于云技术的协同设计和仿真方法。在机械零件的三维建模和装配与仿真过程中,采用遗传算法对任务的协同化分配和资源的调度进行了优化,提高了设计和仿真计算的效率。以拖拉机运动机构的建模和仿真为例,采用云平台的Inventor软件模块建立了机构的三维模型和装配体,调用云计算资源通过仿真计算得到了机构的位移随时间变化曲线,并将计算效率和传统的计算平台进行了对比,验证了云技术在计算速度和存储能力上的优越性。     

基于Kinect V3深度传感器的田间植株点云配准方法

准确建立植物的三维点云是以点云方式高通量获取植株各部位物理参数的前提。为实现田间复杂环境下的植株三维点云配准,该研究提出了一种基于多标定球的田间植株点云自动配准方法,并分别在室内简单场景及大田复杂场景下从不同角度对多种作物采集的点云数据进行验证。该方法采用随机抽样一致性算法（Random Sample Consensus, RANSAC）结合点云减法的概念从下采样后的点云中实现多标定球的自动提取,弥补了RANSAC一次只能提取单个物体的缺点。然后基于各标定球的球心距离信息实现三维点集的自动匹配。最后使用奇异值分解算法解算旋转平移矩阵,实现点云的自动配准。不同场景下各作物的配准结果表明,各植株的水平90°、180°、270°以及垂直方向上的点云配准到水平0°点云下的平均轴向误差在6～17 mm之间,平均点位误差在13～30 mm之间,与手动配准的商用同类软件LiDAR360的配准结果相当,但配准过程的自动化程度明显提高,效率提高了67%。该文所提出的方法可在田间复杂环境下对低成本深度相机获取的植株点云实现高精度的自动配准,为田间植物表型参数的提取提供了低成本的可行方案。     

环模制粒粉体旋转挤压成型扭矩模型构建及试验

环模制粒成型技术以其高效率、高成型率、低污染等优点广泛应用于饲料机械、生物质能源机械、化工、制药等领域,而环模制粒过程扭矩模型的缺失已成为制约制粒技术发展的瓶颈之一。该文旨在通过理论分析、数值模拟与试验研究,建立粉体旋转挤压制粒成型过程精确扭矩模型,为粉体旋转挤压制粒成型装备的节能降耗及优化设计奠定理论基础。针对各向同性粉体物料,基于微单元受力分析及广义胡克定律,建立了旋转挤压制粒成型过程中模孔不同深度位置挤压压强的计算公式;基于DPC模型及实际辊轧工艺,建立了旋转挤压成型过程有限元分析模型,进行了压紧区应力分析;基于有限元模拟分析结果,设定变形压紧区的压强分布为二次曲线,建立了变形压紧区、挤压区的压强分布模型;最后建立了粉体旋转挤压制粒成型扭矩模型。以无线扭矩测试系统及环模制粒机为试验平台进行了鸡饲料的环模挤压制粒试验,求解得到了所有模型常量。设计了9组扭矩测试试验进行模型验证,测试结果与理论计算对比表明,试验值与计算值差距较小,最大计算误差仅为2.6%,这反映出建立的模型正确有效,对指导环模制粒机结构优化与节能降耗具有重要的意义。     

基于语义驱动的日光温室图纸三维建模方法

为了从日光温室施工图纸中重建出温室结构三维模型,提出基于语义映射的施工图纸三维重建方法。首先解析和分类日光温室施工图纸DXF文件,从中识别和理解主要特征构件,建立日光温室构件语义模型并生成分层控制参数,进而基于参数化驱动日光温室三维建模,最后对日光温室三维模型进行真实感渲染。该方法整合CAD制图与三维建模技术,有利于提高日光温室施工图纸的读图效率,建立的三维温室模型具有保真性、交互性和真实感等特性,可用于工程量和造价计算、温室结构优化以及虚拟展示。     

基于Modelica语言建模的柴油机稳动态性能仿真与试验

针对传统柴油机建模效率不高、所建模型抽象不易理解、软件平台开放程度差、模型通用性低的问题,采用多领域统一物理建模规范Modelica语言和面向对象的建模思想建立了柴油机的仿真模型。以上柴D4114B型发电用柴油机为例,在解决上述问题的同时模拟了负荷特性下柴油机的稳态过程,最高压力、排温等稳态数据点的实测值与仿真值的最大相对误差为8.9%,证明了所建立的柴油机模型具有较好的稳态性能。在此基础上进行了动态仿真,模拟了转速、单缸循环油量等参数的动态变化规律,并将部分参数的仿真值与实测值进行比较,两者吻合得比较好,证明了所建立的柴油机模型能较好地预测其动态性能,可为后续的基于Modelica语言的柴油机建模提供参考。     

桃褐腐病菌激活蛋白对草莓幼苗防御酶酶活性的影响

激活蛋白是从多种病原真菌中分离出的一种蛋白激发子,为了解桃褐腐病菌激活蛋白对植物防御酶的诱导作用,本实验通过沸水浴、离心等方法,从桃褐腐病菌（Monilinia fructicola）菌丝体中分离出激活蛋白的粗提物,并喷雾到草莓幼苗的叶片上,测定了部分防御酶和病程相关蛋白的活性变化。结果表明：经桃褐腐病菌激活蛋白处理后,0-18h内草莓叶片的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性呈曲线增高的趋势,18h达到最高值,最高值比对照增加40.7%; 0-6h内草莓叶片过氧化物酶(POD) 和多酚氧化酶（PPO）活性均呈急剧增高的趋势,6h达到最高值,其中POD活性比对照增加126.2%,PPO活性比对照增加62.9%。经激活蛋白处理后草莓叶片的β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶活性也有增高的趋势。