模糊自适应PID控制在谷物冷却机中的应用

目前使用的谷物冷却机控制系统大部分还采用的是基于PLC控制器的传统PID控制方式,由于传统PID控制自身特性,使系统控制精度和反应速度都不够理想。为此本文将模糊自适应PID控制引入到谷物冷却机控制系统中,以实现谷物冷却机出风温度和设定温度始终保持一致。通过仿真,模糊自适应PID控制将模糊控制与PID控制的优势相结合,使得控制系统具有较好的动态品质和调节精度。所以,对于谷物冷却机出风温度这种大时滞、非线性的控制对象,采用模糊自适应PID控制能够取得较好的控制效果。     

谷物质量流量测量装置的设计与试验

设计了一种新型冲量式谷物质量流量测量装置,该装置包括减震器、承载板、悬臂梁式弹性元件和机架等,并采用减震器来减弱收割机振动对测量精度的影响。试验证明:所设计的冲量式谷物质量流量测量装置测量误差平均值为4.29%,具有工程意义。     

不同灌水方式下基于水面蒸发量的夏玉米灌溉试验研究

为了探索依据水面蒸发量确定灌溉定额的可行性,在防雨棚下测坑中进行了夏玉米灌溉试验。结果表明,从总耗水量看,畦灌略高于沟灌,而沟灌又略高于滴灌,但差别不是很大。畦灌条件下植株发育快,滴灌次之,沟灌最慢。畦灌和滴灌下产量均以中等灌溉定额处理最高,而沟灌下产量以最大灌溉定额处理最高。总体上,滴灌条件下水分利用效率高于其他2种灌溉方式。干旱条件下,畦灌下以E601蒸发皿蒸发量(PE)作为夏玉米灌溉定额,每次灌水60mm;滴灌下以2/3PE作为灌溉定额为宜,灌水定额为20mm。     

不同调亏模式对冬小麦产量形成的影响

为考察不同调亏灌溉模式对冬小麦产量形成的影响,进行了防雨棚下的人工控水试验。结果表明,与不亏水处理CK相比,所有调亏处理均使得籽粒灌浆期显著缩短,达到最大灌浆速度的时间提前,最大灌浆速率和平均灌浆速率增加。拔节期亏水降低有效穗数,拔节期重度亏水有效穗数最小;抽穗期及灌浆成熟期亏水降低千粒质量,灌浆成熟期重度亏水千粒质量最小;拔节期亏水减少穗粒数,拔节期重度亏水穗粒数最小。综合本文研究结果,冬小麦产量较高的适宜调亏模式依次为:返青期轻度亏水、返青期重度亏水、灌浆成熟期轻度亏水、抽穗期轻度亏水、拔节期轻度亏水、拔节期重度亏水。研究结果可以为相关区域冬小麦高产栽培水分调控提供参考。     

区域经济系统的分形特征及模型研究

通过对区域经济系统模型的研究,确定了经济系统的分形特征,并通过实例建立投入与产出的数学模型,验证了其分形特征,利用分维确定了各投入与产出量的变化趋势,揭示了区域经济系统的复杂变化,为了解和指导区域经济发展提供了新的方法和依据。     

基于点云的谷粒高通量表型信息自动提取技术

在进行水稻的数字化考种、表型与基因关联分析和数字农业仿真模拟时,需要大量的谷粒表型信息作数据支撑。本文提出了一种基于三维点云的谷粒高通量表型信息自动提取方法,能同时自动获取谷粒的三维模型和40个表型参数,实现谷粒形状的定量和定性描述。首先,通过对谷粒点云数据进行聚类分析,完成谷粒点云的分类;其次,实现谷粒的三维重建,对谷粒离散点云进行柱面构网,获取谷粒点云的三维模型数据;最后,根据不同表型参数的特点,实现了谷粒的三维表面积和体积、长、宽、高、3个主成分剖面的周长和面积等11个基本参数与长宽比、长高比和体积比等11个衍生参数以及18个形状因子的自动提取。利用Handyscan 700型手持式激光扫描仪获取的谷粒高精度点云数据进行实验,成功实现了谷粒表型参数的自动提取,测量结果可达毫米级。基于主成分方法分析了各表型参数的权重。以游标卡尺测量值和Geomagic Studio测量值作为真值,长、宽、高的平均相对误差为1.14%、1.15%和1.62%,体积和表面积的相对误差为零,3个主成分剖面面积的平均相对误差为1.82%、2.12%和2.43%。本文方法与人工测量方法及软件测量方法相比,精度相当,且具有批量、自动、人工干预少(仅数据采集阶段需要人工操作)以及效率高的特点。     

Influence of summer legume residue recycling and varietal diversification on productivity,energetics, and nutrient dynamics in basmati rice–wheat cropping system of western Indo-Gangetic Plains

A field experiment was conducted on summer mungbean residue recycling (SMBRR) and basmati rice–wheat cropping system (BRWCS) at New Delhi, India. The SMBRR enhanced the system productivity and net returns by ～19.1% and 22.1% compared to summer fallow (SF) with highest magnitude under genotypic sequence of P 2511/HD 2967. Two genotypes each in basmati rice (PB 1 and P 2511) and wheat (HD 2967 and HD 2733) responded well to SMBRR with respect to grain yield efficiency index (GYEI) ≥ 1.0. SMBRR also registered ～13.5% higher microbial biomass carbon (MBC) than SF. Soil organic carbon (SOC) storage also increased by ～6.8% in 0–30 cm soil layer. The rice–wheat–summer mungbean system produced significantly highest energy efficiency compared to the rice–wheat–summer fallow system with highest values under genotypic sequence of P 2511/HD 2967 as a result of better yield expression. Overall, SMBRR with suitable genotypic sequence improved the system productivity, profitability, and nutrient dynamics in BRWCS, which are vital for long-term sustainability of this system.     

基于饲料需求的我国饲料谷物需求预测分析

为探讨肉蛋奶生产对饲料谷物需求量,利用误差修正模型和ARIMA模型,基于1980—2013年我国肉蛋奶产量和饲料谷物消费量的数据进行预测分析。结果发现,未来肉蛋奶产量和饲料谷物需求量均呈现逐年增长的态势,2025年肉蛋奶产量将达到18 788万t,饲料谷物需求量将突破20 000万t,达到21 596万t。未来饲料谷物的供需平衡关乎我国畜产品的有效供给。因此,合理扩大饲料谷物的生产面积,提高单产水平以及适度进口、加大饲料科技投入和提高科技转化效率可能是缓解饲料谷物需求压力的有效途径。     

粮食烘干塔换热器智能折边设备研发

结合螺旋板式换热器的应用领域及其板材折边生产现状,分析了其生产弊端。针对板材折边工艺要求,研发了粮食烘干塔换热器智能折边设备,并剖析其工作机理。根据典型产品结构参数,设计智能折边装备总体装配图并计算主要零件参数,为智能折边装备制作提供理论依据,从而实现换热器板材折边智能加工,提高换热器卷板折边质量及精度。     

Shift of grain protein composition in bread wheat under summer drought events

Climate change bears the risk of more frequent drought stress in the northern hemisphere with more frequent early summer drought events affecting main grain crops. Winter wheat (Triticum aestivum L.) is susceptible for such drought events at the flowering and grain filling stages. After drought, the grain yield decrease of three hybrids was about 20% lower compared to three wheat lines analyzed. Wheat grain proteins are classified into four main components such as albumin and globulin, gliadin, and glutenin. The latter two are closely related to the baking quality of flour and might be affected by drought. However, detailed knowledge about the influence of drought on the synthesis of specific storage protein fractions is scarce. By analyzing the grain protein fractions by means of SDS‐PAGE technique, we detected an increase in grain protein content as well as in HMW and some LMW glutenin sub‐fractions. The glutenin fraction seems to be most variable in gene expression under different environmental scenarios such as drought. However, the protein yield as well as the grain yield may be strongly decreased, which might be not acceptable in practice.