基于模糊Stanley模型的农机全田块路径跟踪算法研究

为实现农业机械全田块高效自主作业,提出一种增益系数自适应的Stanley模型路径跟踪算法。以横向偏差和航向偏差为输入变量构建隶属度函数,设计模糊推理和解模糊化过程实时确定控制模型增益系数,提高Stanley模型对不同曲率路径的自适应能力。为验证所提算法有效性,以移动小车为平台开展联合收获机回字形全田块自主作业路径跟踪试验,结果表明所提算法显著改善Stanley模型路径跟踪精度,直线作业速度2.5m/s、转弯速度1m/s时,直线段和曲线段最大跟踪误差均小于3cm。大初始横向偏差路径跟踪试验表明,模糊Stanley模型较Stanley模型大幅度减小路径跟踪上线距离,满足农业机械全田块高效自动导航作业要求。     

工作压力对滴灌管迷宫流道灌水器水力性能的影响

降低滴灌系统灌水器工作压力有望成为减少滴灌系统能耗以及运行费用的一种有效途径,但目前低压灌水器还十分少见。基于此,选取了国内应用较为广泛的5种典型迷宫流道灌水器,分析了不同工作压力区间对灌水器水力性能及消能特征的影响。结果表明：5种灌水器在低压条件下运行对于灌水器流量系数Kd和流态指数x具有一定影响,但对于流态指数x的影响未达显著水平。同一流道类型的灌水器流量系数Kd与无量纲数A/L2呈显著的线性相关关系,不同流道类型之间差异显著。5种灌水器流道内流态为紊流,未发生流态转捩行为,采用常规管道流态转捩雷诺数2200去判断流道内流态是不合适的。     

土壤磷有效性及其与土壤性质关系的研究

选取我国14个不同地点土样,测定理化性质、全磷、速效磷、水溶性磷含量,采用通径分析研究土壤磷有效性与土壤性质的关系。结果表明,土壤磷有效性是各个土壤性质综合作用的结果。土壤CEC、有机碳、粘粒、砂粒、碳酸钙含量对土壤速效磷比例影响显著,土壤CEC、粘粒、砂粒含量对土壤速效磷比例贡献为正值,而土壤有机碳对土壤速效磷比例贡献为负值;土壤pH和CEC含量对土壤水溶性磷含量影响显著,土壤pH对水溶性磷比例贡献为正值,土壤CEC对土壤水溶性磷比例贡献为负值。本文所选土样基本符合土壤磷有效性与土壤性质之间通径分析的结果。     

基于蚁群-BFS算法的复杂环境下农业机器人全区域覆盖研究

目的 以路径重复率为优化目标解决农业机器人在数字生态农场中的全区域覆盖问题。方法 首先,将栅格地图中的障碍物进行膨胀处理,在此基础上进行矩形分区以及分区合并操作;然后,通过改进的蚁群算法规划分区间的遍历顺序、通过改进的广度优先搜索(Breadth first search, BFS)算法规划分区间终点与起点的衔接路径,从而实现机器人全区域覆盖。2种算法的具体改进方案为：分别通过人工免疫算法与粒子群算法改进遗传算法的选择与交叉算子,并将改进后的选择算子、交叉算子、原遗传算法变异算子与蚁群算法相结合改进传统蚁群算法信息素更新方法;建立动态函数以简化BFS算法规划的路径。结果 仿真结果表明,改进蚁群算法收敛时的迭代次数较传统蚁群算法减少了83.1%,路径长度相比减少了4.8%;由改进的蚁群算法与改进的BFS算法规划的机器人遍历路径重复率是传统蚁群算法和BFS算法的56%,且农业机器人能实现对农田区域的100%覆盖。结论 本研究提供了一种农业机器人在复杂环境的数字生态循环农场中进行全遍历覆盖的解决方案。     

基于星基增强精密单点定位的农机自动导航系统开发与测试

目的 开发基于星基增强精密单点定位的农机自动导航系统。方法 以国产雷沃TX1204拖拉机为平台,采用国产星基增强定位板卡的输出数据作为农机位置反馈量,设计位速卡尔曼滤波器对定位数据进行滤波处理,开发预瞄跟随PID路径跟踪控制算法进行导航控制,整定不同行驶速度条件下的模型控制参数,采用地基增强RTK高精度定位接收机输出数据作为参考量,搭建农机自动导航测试系统并开展系统性能测试。结果 在直线跟踪误差方面,所开发的农机自动导航系统平均误差为?0.0009436 m,标准差为0.02452 m,最大误差绝对值为0.08472 m;在邻接行误差方面,平均误差为0.0007128 m,标准差为0.02986 m,最大误差绝对值为0.15444 m。这一精度可满足大部分农机自动导航作业需求。结论 将国产星基增强精密单点定位技术用于农机自动导航是可行的;本文设计的预瞄跟随PID路径跟踪控制模型和提出的不同速度条件下PID参数与前视距离的整定方法,提高了系统对不同速度的自适应能力。     

花椰菜花球产量与其他主要性状的通径分析

以花椰菜BrassicaoleraceaL.var.botrytis白杨品种研究花球产量与其他主要性状的关系并进行通径分析.结果表明,花椰菜生育过程植株、根、茎和叶鲜质量及叶面积均呈单峰曲线增长,叶质量、叶面积、株质量、花球茎直径、花球直径与花球质量存在极显著的正相关,并得出多元线性回归方程:花球质量=0 190×叶质量-0 009×叶面积+0 313×株质量-11 758×花球茎直径+23 828×花球直径-191 439(R2=0 958).通径分析表明植株质量和花球直径对花球质量有直接的显著影响,叶质量、叶面积和花球茎直径则是通过显著影响前二者而间接影响花球质量.     

茶园花蓟马种群数量与茶叶中生化物质关系的数学分析

为明确茶园花蓟马种群数量与茶叶中生化物质的相关性,利用HPLC-ELSD法测定茶叶中生化物质的含量,再通过对茶园9种茶叶上花蓟马的数量进行Pearson相关性分析、通径分析和回归分析得出不同生化物质含量与花蓟马数量关系的密切程度,并进行综合比较与分析。通过Pearson相关性分析得出,花蓟马种群数量与茶叶中糖类含量呈显著正相关,与儿茶素类呈显著负相关;通过通径分析得出,低聚原花青素类与花蓟马的通径系数绝对值最大,其次为糖类和儿茶素类,其中低聚原花青素和糖类的通径系数为正数,儿茶素类为负数;通过回归分析得出,糖类与儿茶素类仍然是与花蓟马数量相关性最显著的2类生化物质。因此,栽植时为了避免花蓟马危害,可以选择糖类含量低或者儿茶素类含量高的茶树种类。研究结果为花蓟马抗虫育种提供了科学依据。     

水稻农垦58同核异质雄性不育系的选育及其不育特性的研究

选用开花习性良好的农垦 5 8品种对粳选 2号同核异质不育系 (包括海南野败质型、矮秆野败质型、田东野稻质型、隆安野稻质型、冈比亚卡质型、印尼水田谷质型、Dissi质型、K5 2质型、红莲质型、BT质型、滇型和马协不育系等 12个不同细胞质来源的雄性不育系 )进行转育改造 ,经连续 5代回交选育 ,获得开花习性良好 ,异交结实率高 ,不育系稳定的农垦 5 8同核异质雄性不育性稳定不育系 12个 ,其中包括典败花粉型、圆败花粉型、染败花粉型和无花药型的不育胞质类型。农垦 5 8田东野稻质型不育系为无花药型的细胞质雄性不育类型 ,其无花药特性可以在后代中保持和传递。     

糯玉米主要农艺性状相关及通径分析

对35个糯玉米材料的11个性状进行了表型相关和通径分析，结果表明：单穗重、生物产量与总产量有密切关系，单穗重对产量的直接作用最大，其次是生物产量。单穗重与生物产量呈显著正相关，净穗重与横径、穗长、轴粗呈(极)显著正相关，苞叶比不是主要性状，横径与轴粗呈极显著正相关。     

晚粳稻米品质性状的综合分析

利用统计分析系统SAS软件，对湖北省主栽晚粳稻品种的稻米品质性状进行了主成分分析和相关分析，并求出了各稻米品质性状对米质综合评分的影响力及回归方程，结果表明：垩白、整精米率、胶稠度是决定米质好坏的3大主要因子，而且它们的变异幅度较大并具有较大的优中选优的潜力。对米质评分影响最大的主成分首先是加工及外观品质因子，其次是粒形因子，最后是蒸煮及营养因子，各稻米品质性状间具有多重的、复杂的相关关系，直链淀粉含量和蛋白质含量高的晚粳米的胶稠度较硬，糙米率、精米率高的晚粳米的蛋白质含量较低，垩白大的米粒较长，米饭较软。