基于GA-BP神经网络的农业机械化综合水平预测模型

根据1986-2013年我国农业机械化综合水平的统计数据,建立了基于GA-BP神经网络的农业机械化综合水平预测模型。通过对1992-2011年农业机械化综合水平实际值与训练输出值的对比分析,表明该预测模型具有较好的拟合精度;采用该模型对2012年和2013年的农业机械化综合水平进行预测,进一步验证了模型的可靠性。运用该预测模型对2014-2018年的农业机械化综合水平进行预测,结果表明:在2014年我国农业机械化综合水平为61.97%,与我国农业部公布的2014年农业机械化综合水平将超过61%基本相符,2018年我国农业机械化综合水平将达到70%左右。     

基于模糊PID参数整定的收获机前进速度控制优化

为了提高联合收获机前进速度控制的精度,解决前进速度控制的滞后问题,使收割机具有稳定的负荷和良好的脱粒能力,对驱动轮轴装配机构进行了改进,并提出了基于灰色预测的模糊PID控制方案,将其应用在了纵流联合收割机的控制系统中。控制系统使用单片机作为速度的控制装置,并可对装置故障做出预警。为了测试收割机速度灰色预测模糊PID控制方法的有效性和可靠性,对收割机的速度控制进行了测试。以喂入量作为干扰信号,通过测试发现:灰色预测模糊PID控制的速度控制响应时间短,响应迅速,满足设计需求,可以在各类联合收割机的速度控制器推广使用,为收割机速度控制的研究提供了较有价值的参考。     

基于PLC监测系统和远程控制的玉米播种机设计

为了提高玉米播种机的自动化水平和播种精度,设计了一种新型的基于PLC监测系统的远程控制玉米播种机,并对玉米播种机的开沟机械装置和播种机械装置进行了改进,结合PLC监测和控制技术,实现了播深、排种精度和播种机行驶方向的实时监测和控制。为了实现播深和排种精度的自动化调节,使用PLC对开沟器和排种轮进行实时监测,并利用四连杆结构和直流驱动电机对其进行控制,采用灰色预测模型对排种器的排种轮转速进行预测,可以有效地提高播深和播种精度控制的自动化水平。最后,对播种机的性能进行了测试,通过测试发现:基于PLC监测系统的远程控制播种机可以有效地对排种轮转速、播种机行驶速度、行驶方向进行实时监测,播种机的漏播率和重播率都较低,满足高精度播种机的设计需求,为现代化播种机的设计提供了较有价值的参考。     

基于K-means 聚类和ELM神经网络的养殖水质溶解氧预测

为解决养殖水质溶解氧预测传统方法引入不良样本、精度低等问题,该文以2014、2015年江苏常州养殖基地水质和气象数据为基础,提出了一种基于K-means聚类和ELM神经网络（extreme learning machine,ELM）的溶解氧预测模型。采用皮尔森相关系数法确定环境因素与溶解氧的相关系数,自定义相似日的统计量－相似度,通过K-means聚类方法将历史日样本划分为若干类,然后分类识别获得与预测日最相似的一类历史日样本集,将其与预测日的实测环境因素作为预测模型的输入样本建立ELM神经网络溶解氧预测模型。试验结果表明,该模型均具有较快的计算速度和较高的预测精度,在常规天气下,平均绝对百分误差和均方根误差分别达到1.4%、10.8%;在突变天气下,平均绝对百分误差和均方根误差分别达到2.6%和11.6%,有利于水产养殖水质精准调控。     

西南典型岩溶区土壤硒空间分布预测

土壤硒精准预测和制图是富硒土壤资源开发利用和环境规划管理的基础。该文以西南典型岩溶区桂林永福百寿河流域为例,在分析影响土壤硒化学行为因子的基础上,通过野外样品采集和室内化学分析以及Arc GIS空间分析,获取了研究区相关地理环境因子和土壤属性因子数据。利用逐步回归方法选择土壤硒空间分布预测的辅助变量,使用协同克里格模型对非连续分布的辅助变量进行插值。在此基础上利用地理加权回归模型对土壤硒空间分布进行预测,同时以普通克里格插值结果作为参照。研究结果表明:使用地理环境因子和影响土壤硒化学行为的土壤属性因子可以提高土壤硒预测精度;协同克里格插值解决了辅助变量数据连续分布的问题;土壤硒的空间分布与地形和影响土壤硒化学行为的因子有关。     

黄瓜单性结实候选基因预测与表达分析

为发掘黄瓜单性结实基因并通过表达分析预测相关基因的功能,以黄瓜单性结实性状QTL定位结果为基础,对主效QTL区段内的基因进行生物信息学分析,发现118个基因与细胞周期、细胞生长以及激素信号传导等生物学过程有关。结合黄瓜单性结实转录组研究结果,共筛选出10个在黄瓜单性结实过程中转录水平有剧烈变化的基因。利用q RT-PCR技术分析这些基因在授粉、未授粉及单性结实的黄瓜果实发育过程中的转录变化,结果表明,Cs CRT1、Cs LON、Cs TRAPPC4、Cs RABEPK和Cs POT基因在单性结实坐果过程中特异性的上调表达,Cs5NG4基因在单性结实和授粉结实过程中呈相反表达趋势,因此推测这6个基因为黄瓜单性结实候选基因。本研究为进一步利用候选基因资源改良现有黄瓜栽培品种的单性结实性奠定了基础。     

基于MaxEnt的农田恶性杂草雀麦的潜在分布预测

雀麦是中国农田一种恶性杂草,危害作物生长和发育。为控制其进一步扩散蔓延,根据目前雀麦在全球的分布记录和气象数据,利用最大熵模型Max Ent和Arc GIS对雀麦在中国和全球的潜在适生区域进行预测和分析。预测结果表明:雀麦在全球的适生区为非洲北部、欧洲的中南部、亚洲西部和东部及中部零星地区、北美中西部及东部部分地区、日本及朝鲜南部地区;在中国主要在黄淮海平原、长江中下游平原、成都平原、陕西中南部、山西南部、宁夏及甘肃南部、贵州中北部、新疆西南零星地区、西藏西南部及青海中部地区分布;中风险潜在分布区域的范围在高风险区的基础上进一步扩大。环境变量中对雀麦发生影响较大的是最冷季度平均温度、年平均气温、温度季节性变化标准差、最冷月最低温、最干季度平均温度。本研究的AUC值为0.943,模拟预测准确性极好,模拟结果可以用于雀麦的适生区预测研究。     

腌干鱼贮藏过程生物胺的变化及其货架期研究

为建立以生物胺变化预测腌干鱼在贮藏过程中品质和安全食用货架期的回归方程,以多脂的腌干带鱼和低脂的腌干金线鱼为原料,研究其在常温贮藏过程中的理化指标、主要微生物和生物胺的变化及相关关系,并应用逐步回归法进行回归分析,初步建立分析腌干鱼制品的货架期预测模型。结果表明,腌干带鱼和金线鱼在贮藏过程中p H、水分含量和Aw不断下降。葡萄球菌及微球菌、乳酸菌、菌落总数在贮藏3周内呈上升趋势,从第4周开始逐渐下降,而假单胞杆菌和肠杆菌在贮藏第4周之后未检出;组胺、尸胺和腐胺为腌干鱼贮藏过程主要胺类物质,呈上升趋势。5种生物胺(组胺、尸胺、腐胺、色胺、酪胺)、总生物胺量、生物胺相关指标、理化指标、假单胞杆菌均与贮藏时间高度相关,微生物中只有假单胞杆菌与生物胺及其相关指标有相关性;生物胺与理化指标也呈高度负相关。本研究结果为腌干鱼制品货架期体系的建立提供了参考依据。     

面向刚度曲线的汽车前保险杠缓冲块优化设计

以掺天然砂砾改良的红粘土为研究对象,采用室内承载板法测定回弹模量,通过不同初始干密度下的回弹模量试验,深入研究了天然砂砾改良红粘土的回弹模量随初始干密度的变化规律,建立了不同初始干密度下回弹模量的预估模型。试验结果表明:在同一天然砂砾掺量下,随着初始干密度的提高,红粘土的回弹模量逐渐增大。当初始干密度由低向最大干密度增大时,回弹模量增长速度较快,当初始干密度超过最大干密度继续增大时,回弹模量增长速度变缓;在同一初始干密度下,当天然砂砾掺量从0增至30%时,回弹模量的增长幅度较小,当天然砂砾掺量超过30%而继续增长时,回弹模量增长幅度较大;初始干密度由1.6 g·cm^-3增长至2.0 g·cm^-3时,回弹模量增长值随天然砂砾掺量的增加而逐渐增大。分别建立了回弹模量随初始干密度及天然砂砾掺量变化的预估模型,通过补充试验,验证了预估模型的准确性。