基于模型预测控制的农机主从跟随作业控制方法

针对实际环境中由于农业机械（简称农机）作业过程的作业量以及土壤条件的变化等不确定性因素的影响,导致协同作业跟随农机的行驶工况不稳定、跟随协同作业响应慢、控制困难等问题,在综合考虑不确定性以及响应性能的基础上,提出了一种农机跟随分层控制架构,搭建农机田间作业下的纵向跟随动力学模型,并以间距保持、速度跟随、燃油经济性、加速度跟随性能为目标,进行基于模型预测控制（MPC）算法的上层控制器推导,基于前馈以及PI反馈的控制器作为下层控制,以上层控制器获得的控制加速度为目标,进行力矩（电流）跟踪,在保证抗不确定性以及干扰噪声的同时,提高跟随农机的响应能力。通过Matlab/Simulink仿真和田间试验验证,结果表明,该控制方法可以有效解决农机作业的跟随控制问题,与滑模变结构控制器相比,能够实现稳定跟随行驶,且速度误差和加速度误差更小,速度误差控制在-0.29132~0.18001m/s,加速度误差控制在-0.05678~0.05628m/s2,稳定跟随距离误差为±0.45m,具有良好的跟随效果。     

改革食品微生物实验教学 培养学生发散思维能力

微生物实验是食品相关专业教学中的一门重要课程,可以加深学生对理论知识的理解,培养学生的实验技能、动手能力和发散思维。但是在实验教学的过程中仍然存在一些问题,就实验教学内容和实验教学方法进行研究探索。     

食源性致病菌单细胞观测与预测的研究进展

微生物在单细胞水平下的生长普遍具有随机性和变异性,同时低菌量污染食品所造成的危害风险亦不可忽视,因此食源性致病菌单细胞的生长观测及预测研究逐渐成为食品预测微生物学及食源性致病菌风险评估的研究热点。在分析现有相关文献的基础上,将目前主要的食源性致病菌单细胞生长观测研究分为间接推断和直接观测两类方法;同时对食源性致病菌单细胞生长预测的模型参数与建模过程进行概述,比较了传统预测微生物的决定模型与微生物单细胞的随机模型二者之间的区别,强调了单细胞生长模型需在随机建模的基础上开展,并通过个体建模方法进一步联系其与所在食品环境之间的关系。最后,分析了食源性致病菌单细胞生长观测与预测的现状,并展望了其未来与食品安全风险评估相结合的发展趋势。     

Developments in soil microbiology since the mid 1960s

Since the 1960s, soil microbiology underwent major changes in methods and approaches and this review focuses on the developments in some selected aspects of soil microbiology. Research in cell numbers of specific bacterial and fungal groups was replaced by a focus on biochemical processes including soil enzyme activities, and flux measurements of carbon and nutrients. Ecologists focused on soil microbial pools whereas soil microbial biomass as an important source and sink of nutrients were recognized in agriculture. Soil microbiologists started to use structural components like phospholipid fatty acids for quantification of specific microbial groups without the need to cultivate them. In the last decade, molecular approaches allowed new insights through the analysis of soil extract DNA showing an unexpected diversity of genomes in soil. At the end of the review a brief outlook is given on the future of soil microbiology which ranges from in situ identification of bacteria, to routine assays of microbial communities by microarray technology.     

共附生海洋微生物抗菌活性物质的研究

随着抗生素的广泛使用,微生物的抗药性逐渐增强.与此同时,环境污染的加剧,社会和人文的变迁,使人类的免疫力不断下降,新的致病菌和条件致病菌不断出现,这些已经成为严重的社会问题.解决问题的最有效办法就是加大力度,筛选开发新的抗生素.海洋拥有独特的生境条件,已成为新抗生素的重要来源.海洋微生物中共附生微生物具有独特的特点,已逐渐成为研究的焦点.     

食品抗菌包装系统的研究与展

由于人们对食品安全、货架期延长、成本效益、环境问题和消费便利性要求的提高,食品包装技术也得到了充分的发展,为了提高包装的性能,满足人们的需求,活性包装技术便应运而生.食品抗菌包装技术是活性包装技术的一种, 它可以有效地抑制食品表面的微生物,延长食品的货架期,保证食品品质.本文主要论述了抗菌包装技术类型以及它们在食品中的应用,并对抗菌包装系统中无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂作了概括.最后,本文对抗菌包装技术未来发展趋势作了描述.     

优化实验内容,改进教学方法,提高微生物学实验教学效果

微生物学实验是一门非常重要的基础课实验,在微生物学的教学中占有举足轻重的地位。通过合理地设置实验内容,采用科学的教学方法,提高了教学效果,培养了学生观察、思考、分析和解决问题的综合能力,为学生进一步学习有关专业课程打下良好基础。     

巴氏杀菌乳中金黄色葡萄球菌的生长预测模型构建

巴氏杀菌乳中金黄色葡萄球菌污染可能会产生肠毒素,对人体健康造成危害。分别监测在4、10、16、20、24、28 ℃储藏条件下金黄色葡萄球菌在巴氏杀菌乳中的生长数据,采用Modified Gompertz模型、Logistic模型、Huang模型和Baranyi模型构建金黄色葡萄球菌动力学一级模型,采用平方根模型和Arrhenius模型建立二级模型以描述温度与相对最大生长速率(μ_max)的关系。结果显示,各温度下Modified Gompertz模型的拟合度更优,决定系数(R²)>0.98,均方根误差(RMSE)<4.6,为最合适的一级模型。二级模型中,Arrhenius模型的拟合度更优(R²=0.99,RMSE=0.60)。相较于平方根模型,外部验证显示Arrhenius模型的精确度因子(A_f)和偏差因子(B_f)分别为1.39和0.87,较接近于1,说明预测效果更好。研究结果可为巴氏杀菌乳中金黄色葡萄球菌的风险评估提供数据基础,为乳品货架安全期预测提供科学依据。     

糠醛渣改良土壤增强苕子对盐碱土的适应性

科学合理的盐碱土改良措施对植物在盐碱土上适应性栽培具有重要的科学意义与应用价值。该研究旨在通过施用糠醛渣探讨盐碱土土壤特性及植物生长适应性栽培研究,为糠醛渣在盐碱土的合理使用提供科学依据。试验按土壤质量为基数确定糠醛渣的用量,试验由添加量0、5%、10%糠醛渣的盐碱土3个处理组成,温室条件下进行盆栽试验。结果表明,施用糠醛渣不仅降低盐碱土pH和含盐量,而且显著提升了土壤微生物多样性Sobs和Shannon指数,降低了simpson指数降低。主要表现在变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和绿弯菌门(Chloroflexi)成为优势菌门。施用糠醛渣增加了苕子叶片中叶绿素、可溶性糖含量和脯氨酸含量。显著增强了过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性。施用糠醛渣明显促进苕子生长发育,增加了苕子苗期生物量,5%糠醛渣用量处理改良盐碱土效果较优。研究表明糠醛渣通过改善盐碱土的其理化特性及生物多样性分布,促进苕子的生长发育,研究为糠醛渣在盐碱地土壤改良及植物适应性栽培的合理应用提供了科学依据与参考。     

综合设计性实验在食品微生物实验中的应用探讨

随着人们对食品营养与安全问题重视程度的提高,高校对食品微生物实验教学质量提出了更高要求,而综合设计性实验为这种高要求提供了实现平台。探讨了综合设计性实验在食品微生物实验教学中应用的必要性,分析了综合设计性实验实施过程中体现的优势和出现的问题,并提出相应的解决方案,为综合设计性实验的广泛开展提供一定借鉴。