用并联补偿解耦法设计MIMO控制的仿真

针对过程控制中常见的多输入多输出(MIMO)系统,由于系统中得各个控制通道之间存在耦合关系,所以输出往往要经过一段时间才能响应输入信号,时滞现象广泛存在于工业控制中,对于消除这种现象,传统的方法有对角矩阵解耦法,但对于一些比较复杂的系统解出的解耦补偿矩阵,往往计算都比较复杂。文章使用一种并联补偿解耦法,与传统的对角矩阵解耦法作比较,并Simulink仿真过程,可以得到并联补偿解耦法在仿真过程的优点。     

拔节孕穗和抽穗开花期控制灌溉对水稻生长的影响

在水稻拔节孕穗和抽穗开花期,分别以土壤饱和含水率的70%、80%和90%作为灌溉下限进行控制灌溉。结果表明,与常规灌溉相比,拔节孕穗期水分控制条件下水稻生长受到抑制,单穴有效穗数和千粒质量变化较小,每穗粒数和每穗实粒数显著减少,产量也有减小趋势,但差异不显著;抽穗开花期控制灌溉对水稻生长和产量影响相对较小,均未达到显著水平;拔节孕穗期控制灌溉较抽穗开花期节水效应明显,但抽穗开花期控制灌溉有利于获得更高的水分生产效率,因此,制定水稻控灌灌溉制度时,拔节孕穗期轻控,抽穗开花期适当增大水分控制下限有利于水稻节水增产。     

滴灌灌水量对复播油葵耗水特性和产量的影响

2010年通过大田滴灌试验,研究了不同灌水量对复播油葵耗水特性和产量的影响。在灌水次数相同的情况下,设置了4个灌水处理,灌水定额分别为30、37.5、45、60mm。试验结果表明,复播油葵全生育期耗水量,开花期>现蕾期>苗期>灌浆期>成熟期;回归分析初步得出,滴灌油葵适宜的灌溉定额范围为285.19～287.67mm。     

基于CAN总线的智能化节水灌溉系统的研究

随着我国农业的迅速发展,农业的用水量日益增多。在灌溉系统中合理地利用自动化控制,大力发展节水技术,可以提高水资源利用率。针对我国农业生产中灌溉所存在的问题,设计出基于CAN总线智能化节水灌溉系统。该控制系统是通过PC客户端、传感器节点、下位机、阀门控制节点等几个部分,实现多点远距离参数检测、数据通讯和驱动执行机构,是一种经济性好、体积小、工作稳定性强、易于推广的智能节水灌溉控制系统。     

宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄滴灌水肥一体化试验研究

在宁夏贺兰山东麓葡萄种植基地,以5年生赤霞珠酿酒葡萄为供试材料,布置田间试验,针对葡萄需水需肥规律开展滴灌水肥一体化研究,分析不同灌溉定额及不同施肥量对葡萄产量和品质的影响,确定砾石土壤条件下酿酒葡萄灌溉制度。试验结果表明:随着灌溉定额增加可提高葡萄产量,当灌溉定额为3 825m3/hm2时,产量最大,但超过一定限度后,随灌溉定额增加产量出现下降趋势;增加施肥量在一定程度内可提升葡萄产量。不同施肥量、灌溉定额对单宁影响显著,变异系数分别为25.08及54.03,其他品质指标受其影响不显著,且灌溉定额对品质影响明显大于施肥量影响。减小灌溉定额可在一定范围内提高可溶性固形物含量,减小施肥量能显著降低滴定酸含量,单宁含量增加明显,有利于改善葡萄品质。     

微咸水和再生水对盆栽棉花土壤理化性质和根系的影响

为缓解华北水资源短缺问题,寻求代替水源,进行了微咸水和再生水灌溉条件下不同灌水量对盆栽棉花土壤理化性质和棉花根系影响的试验。试验设置灌水水质和灌水量2个试验因素,灌水水质设计为低、中、高矿化度微咸水和再生水,清水作为对照;灌水量设计为田间持水量的95%、85%、70%、55%。试验结果表明:微咸水和再生水处理增加土壤含盐量,微咸水处理的土壤含盐量随着矿化度的升高而增加;再生水处理提高土壤有机质和硝态氮的含量;微咸水和再生水促进棉花根系的生长,在盐分累积严重的情况下根系生长最快。     

区域水资源可持续利用评价——以乐山市为例

水资源可持续利用评价是制定区域可持续发展战略的依据和基础。基于模糊熵权法,构建了乐山市水资源可持续利用综合评价指标体系。利用熵权法确定各级指标的权重,并结合模糊综合评价模型,从社会、经济、生态合理性3个维度对乐山市的水资源利用情况进行了综合评价。结果表明自2001-2012年间乐山市水资源利用综合合理性呈下降趋势,反映出该区域的水资源可持续性在逐步减弱。分项评价结果中,社会合理性呈下降趋势,经济合理性呈先增后减的趋势,而生态合理性基本保持平稳。基于评价结果,提出了水资源可持续利用的建议,以期为水资源的合理开发,高效管理及利用提供依据。     

基于随机森林的玉米发育程度自动测量方法

为提高玉米果穗发育程度检测的自动化程度与精度,提出一种基于机器视觉技术的测量方法。在随机森林机器学习算法的基础上构造秃尖、干瘪和籽粒区域的识别模型。该模型由多个独立同分布的弱分类器构成,对输入的训练样本进行列和行两个方向上的随机采样。比较随机森林模型和决策树模型的分类效果可知随机森林模型有效避免了过拟合和局部收敛现象的产生,并具有良好的推广能力。为确定最优的弱分类器数目,选择弱分类器个数为训练样本数量的1/80、1/40、1/20、1/10、1/5、1/4时分别构建随机森林分类器。研究结果表明,当随机森林中弱分类器个数为训练样本数量的1/20时,模型的识别率与稳定性最好。然后,以最优的随机森林模型作为分类器构建玉米果穗不同发育程度自动检测方法。试验结果表明,各区域长度测量的准确性均在95%以上,测量速度可达30个/min以上。     

基于图像处理的温室黄瓜霜霉病诊断系统

为进一步提高温室黄瓜霜霉病诊断的准确率,构建了一个基于图像处理的温室黄瓜霜霉病诊断系统。针对温室黄瓜栽培现场采集的病害图像,采用基于条件随机场(Conditional random fields,CRF)的图像分割方法进行病斑图像分割,并采用决策树模型扩展一元势函数,提高病斑图像分割的准确性;将分割后的病斑图像转换到HSV颜色空间并提取其颜色、纹理和形状等25个特征,利用粗糙集方法进行特征选择与优化;构建了基于径向基核函数的SVM分类器,准确地识别与诊断温室黄瓜霜霉病。系统试验验证结果表明,该系统采用的病斑分割方法,能够克服复杂背景和光照条件的影响,准确地提取病斑图像;采用粗糙集方法能够有效地选择分类特征,将25个初始特征减少到12个,提高了运行效率;黄瓜霜霉病识别准确率达到90%,能够满足设施蔬菜叶部病害诊断的需求。     

基于AHP和ArcGIS的北京市农业节水区划研究

在总结国内外学者农业节水分区先进经验的基础上,结合北京市农业生态节水发展实际,充分考虑自然条件、水资源状况、工程管理和社会经济状况等,构建涵盖干旱指数、地下水超采、土壤类型、节水灌溉率、农民人均收入在内的北京市农业节水分区指标体系,分析各指标空间分布规律,界定各指标的分级标准,并划定相应分区。采用层次分析法(AHP)对各指标分级赋值,利用ArcGIS软件中的叠加分析功能将图层按权重叠加,对分区重分类并相应赋值,将各影响因素的分值和权重相乘并求和得到最终的评分结果,按照评分结果将北京市划分为农业节水优先发展区、农业节水适宜发展区和农业节水鼓励发展区,根据分区结果提出相应工程节水及农艺节水措施。