摘要:针对DPF的再生技术难题，研究了基于机内技术的DPF再生控制策略，通过机内措施改变柴油机的燃烧，提升排温，在柴油机不作任何改动、不附加任何辅助系统的情况下实现过滤体的安全有效再生。首先，提出了基于柴油机机内控制技术的DPF再生控制技术方案，并设计了DPF再生监控系统。然后，建立了基于压差、柴油机转速和负荷多参数的碳烟加载模型，提高了再生的准确性和一致性；最后，设计了包含柴油机转速和负荷因素的提升柴油机排温的措施模型和再生温度控制模型，确保了DPF的再生过程有效且安全。试验结果表明，采用设计的再生控制策略，DPF的整个再生过程是有效且安全的。

摘要:国Ⅳ/Ⅴ柴油机采用SCR后处理技术相比其它技术有更多优势。为开发NH3-SCR后处理系统控制策略，采用试验与仿真相结合的方法，首先应用状态机理论设计SCR系统协调控制策略，并在Matlab平台中进行仿真测试，然后通过台架试验对建立的原机排放预估模型、催化器内部氨氮反应当量比计算模型和NH3目标覆盖度预估模型进行测试和标定，最后完成催化器载体瞬态温变滞后修正算法和瞬态工况NH3泄漏控制策略。设计的SCR控制系统瞬态工况的鲁棒性好，NOx转化率控制在60%左右，NH3泄漏平均值控制在1.0×10 -5 以下。将基于本系统控制策略的计量控制单元（DCU）应用到目标发动机，ESC和ETC试验测试的NOx比排放分别为3.01g/(kW·h)和3.15g/(kW·h)，满足国Ⅳ标准。

摘要:在一台两级增压共轨重型柴油机上，重点研究燃烧室与喷油器结构参数、废气再循环(EGR)参数等因素对燃烧过程、性能和排放特性的影响。数值模拟结果表明，相比原机燃烧室（CR17.5），CR16.8和CR16.2的缸内混合气湍动能增大，油气混合更为均匀。试验结果表明，相比CR17.5和CR16.2，CR16.8能有效提高燃烧反应速率、缩短燃烧持续期而降低有效燃油消耗率（BSFC），CR16.2因压缩比降低过大，BSFC最高。综合数值模拟与试验结果发现，大负荷等EGR率时，CR17.5的NOx和碳烟（soot）生成量最高，但最终的碳烟排放量低于CR16.2。CR16.8缸内湍动能最高，NOx 与碳烟之间的折衷关系明显改善。喷油器优化匹配试验结果表明，相比原机直孔喷油器，带倒锥度喷孔且孔径减小的喷油器S4和S5能显著降低碳烟，明显改善NOx与碳烟之间的折衷关系。

摘要:利用混合多相流空穴模型，对柴油机渐缩形喷孔喷嘴进行了三维气液两相流数值模拟，分析了喷油压力、喷油背压及针阀运动对其内部空穴分布、湍动能分布、喷孔出口平均流速及流量系数的影响规律，并与圆柱形喷孔喷嘴进行了对比分析。结果表明：对于渐缩形喷孔喷嘴，喷油压力的提高或针阀开启速度的加快，均可增强喷孔内的空化效应，强化喷孔内的液流紊乱，提高喷孔出口平均流速及循环喷油量，这对于燃油喷射及雾化的改善、柴油机性能的提高都是有利的；随着喷油背压的增加，喷嘴的流量系数虽略有提高，但喷孔内的空化效应、液流紊乱及喷孔出口平均流速均逐渐降低；相同喷射条件或针阀升程下，喷嘴内的空化效应弱于圆柱形喷孔喷嘴，喷孔出口平均流速及流量系数高于圆柱形喷孔喷嘴。

摘要:为研究发动机排放颗粒物经氧化催化转化器（DOC）以及柴油颗粒捕集器（DPF）后结构和化学组成的变化规律，在一台配备后处理装置的电控高压共轨增压中冷柴油机上进行颗粒物取样，采用激光拉曼光谱仪测取拉曼光谱，比较了不同测点位置颗粒物的拉曼光谱特征。结果表明：颗粒物的拉曼光谱均由5个峰组成，且峰位在一个较小的范围内变化，描述颗粒物结构和组成的各特征参数随测点位置的不同而变化，即ID1 /IG 随测点后移而减小，ID2 /IG 逐渐增大，而ID3 /IG 、ID4 /IG 和IALL /IG 均表现为先减小后增大的趋势，说明经过DOC和DOC+DPF时颗粒物发生了物理和化学变化，从而使颗粒结构和成分发生变化。代表颗粒物石墨化程度的ID1 /IG 值随测点的后移而增加，但是DPF后颗粒的有机物成分所占比例最大。

摘要:利用TSI EEPS3090微粒粒度测试系统，试验研究了高压共轨柴油机燃用不同理化特性调和柴油时的微粒成分及微粒排放粒度分布特征，揭示了燃料着火性能及燃料组分对微粒排放特性的影响规律。研究结果表明，对于不同着火性能的燃料，中小负荷工况下微粒数量浓度分布曲线大致呈单峰结构，峰值位于30nm附近，排气中绝大多数微粒粒径处于5~300nm之间。适当提高燃料十六烷值，能够缩短滞燃期，增大扩散燃烧期比例，有助于减少核态微粒的排放数量。同时，燃料含硫量对核态微粒排放影响较大，含硫量高将导致核态微粒排放量增加。随十六烷值增加，排气微粒中可溶性有机物质（SOF）比例减小，干碳烟（DS）比例上升。

摘要:提出了一种柴油机两相工质动力循环，该循环由混合加热循环和郎肯循环耦合而成。对两相工质动力循环进行了热力学分析，推导出其性能指标的计算公式，探讨采用两相工质动力循环提高柴油机功率密度的可行性。并以水为例，研究了相变工质的喷入参数和工质物性对循环性能的影响规律。研究表明缸内喷入液态工质可降低热负荷，与传统柴油机循环相比，在相同最高压力和最高温度条件下，两相工质动力循环的循环热效率降低，循环输出功增加。在每循环中喷入与燃油同质量的水后，循环的热效率下降了5.79%，输出功提高了6.36%。

摘要:为研究不同湍流模型对混流泵外特性预测的影响，选取了一比转数为465的混流泵模型，基于SIMPLEC算法与非结构化四面体网格，通过选取标准k-ε、RNG k-ε、k-ω、SST k-ω等湍流模型进行了数值计算。预测了扬程系数、效率和轴功率，与试验数据进行了对比，并分析了压力与相对速度分布。研究表明，基于4种湍流模型预测的性能曲线与试验数据的变化趋势基本一致。基于标准k-ε与RNG k-ε模型预测的结果较为接近，而基于k-ω 与SST k-ω模型预测的结果较为接近。对于扬程系数和效率而言，在（0.6~0.9）Qd 下，k-ω与SST k-ω模型预测更为准确，在（0.9~1.3）Qd 下，标准k-ε与RNG k-ε模型预测更为准确。针对本文设计的混流泵模型，在（0.7~0.9）Qd 下选用k-ω模型，在（0.9~1.2）Qd 下选用标准k-ε模型，则可确保性能预测精度在±5%范围内，满足工程计算的要求。

摘要:采用非定常雷诺时均方法结合SST湍流模型,对一比转数为86.44的离心泵零流量工况下的内部流动进行了三维全流场数值模拟。基于数值模拟结果，预测了离心泵关死点扬程并与试验结果进行了比较，同时分析了关死点内部流动规律。研究结果表明，CFD预测的关死点平均扬程误差为4.7%；流道1的进口和出口各有一个旋转方向相反的漩涡，2个漩涡在一个周期内会各自发生不同的状态改变，且呈现明显的周期变化；蜗壳扩散段的绝对速度接近于零，流道1内叶片工作面的高速区面积先增加后减小；蜗壳内的静压分布变化明显，流道1的工作面出口处高压区面积随着叶轮的旋转不断减小；泵进口始终存在着6个大小不同的漩涡，且这6个漩涡基本堵塞了整个流道。

摘要:基于Particle模型和非均相模型，运用流场分析软件ANSYS-CFX对固液两相流离心泵的内部流场进行了数值模拟。对液相采用标准k-ε湍流模型，对固体颗粒相采用离散相零方程模型，壁面设置为自由滑移壁面条件。分析了在颗粒体积分数为0.1，固体颗粒直径分别为0.1、0.25、0.5、0.75mm时，过流部件壁面处固体颗粒相的滑移速度。结果表明：随着颗粒直径的增大，壁面处固体颗粒相的滑移速度增大；固体颗粒相向叶片工作面偏移；在叶片头部、叶片压力面和吸力面的中部到尾部处、蜗壳起始段靠近隔舌处和靠近叶片压力面尾部的前后盖板处等壁面，固体颗粒相的滑移速度较大，磨损较为严重。

摘要:运用Fluent流场计算软件，采用修正的RNG k-ε湍流模型、滑移网格技术和二阶隐式时间推进法，用SIMPLEC算法对压力和速度耦合求解，数值模拟了低比转数变曲率叶型离心泵定常压力场、速度场和非定常压力场，设定了不同工况下靠近隔舌区叶轮和蜗壳之间的3个监测点，得到了3点的均压脉动度，并将计算的外特性曲线与试验进行了比对。结果表明，短叶片抑制了工作面流动的分离，改善了叶片上压力分布，叶轮出口处的射流尾迹区得到了明显改善；隔舌附近监测点的压力脉动幅值与监测点到隔舌间的距离成正比；数值计算结果为该泵叶型设计提供了理论依据。

摘要:为研究泄漏流对离心泵转子振动特性的影响，以及计算由于离心泵前腔泄漏流作用在盖板上的不对称压力形成的涡动力，建立了离心泵前腔泄漏流模型，提出了一种研究离心泵前腔泄漏流诱导产生涡动力的数值计算方法。首先对离心泵进行全流场数值模拟，然后把其运算结果作为前泵腔单独数值模拟的初始条件，分析前腔流道内部流场的压力和速度矢量分布情况，并求出不同涡动频率比对应的法向和切向涡动力，最后运用最小二乘法对涡动力与涡动频率比之间的二次曲线进行拟合，求出全部6个转子动力学系数，结果表明数值模拟能较准确地计算出前腔泄漏流诱导产生的涡动力。

摘要:基于shear stress transport（SST）k-ω湍流模型和Zwart空化模型，针对某一高比转数轴流泵模型，对叶片数分别为3、4和5的3组叶轮方案，分别进行了空化流场模拟和实验，计算了不同叶片数下的流量-扬程曲线、流量-效率曲线和空化性能曲线，得到了3组叶轮的临界空化余量NPSHc分别为6.19m、5.122m和4.765m。与叶片数为3的叶轮方案对比，另外2组叶片数方案的NPSH值分别降低了17.25%和23.02%。在空化充分发展的工况范围，发现叶片数多的叶轮的扬程对NPSH降低较敏感；针对轴流泵叶片背面的固定空化和叶顶间隙的旋涡空化，用空泡分布来表征空化的程度，分析了其在不同空化余量下空泡分布的变化规律。通过对比得到，相同NPSH下，叶片数Z=5的叶轮，叶片背面空泡分布体积较少，即空化的程度较低；但其空化严重区的空泡体积增幅较大，即空化发展的速度较快；叶顶区域的叶顶涡诱导的低压区随叶片数减少，范围逐渐向上游扩大，轮缘的空泡体积也随之增大，叶顶泄漏空化更加严重。即叶片数对不同类型空化情况，以及相同类型的不同程度的空化情况影响不同。

摘要:结合数值计算与PIV实验手段，对一改造过的比转数ns =60的潜水排污泵蜗壳内部流动进行了研究。采用六面体结构化网格对其进行全流场数值计算，计算结果表明，由于口环泄漏导致该区域附近的湍动能最大，且设计工况下蜗壳内部湍动能要大于叶轮内部。另外，通过外特性实验结果、PIV测试结果与CFD数值计算的对比发现，二者能够较好地吻合，验证了数值计算的正确性，并得出以下结论：受叶轮出口绝对速度与圆周方向夹角随流量增加而变大的影响，在0.6Qopt 和Qopt 流量下第8断面内的流体一部分再次通过蜗壳进入第1断面内，导致蜗壳隔舌与蜗壳进口之间的速度较高，在该处造成较大的速度梯度；而在1.4 Qopt 工况下此现象消失，蜗壳第8断面附近的速度最高，速度梯度较大；并且在大流量1.4Qopt 下蜗壳第1断面与第5断面之间能够明显地看出3个从叶轮出口射流出来的高速尾迹区域。

摘要:基于泵的三元设计理论与数值试验相结合的方法，采用轴流式水泵的外形结构对某高比转数混流泵进行了设计，提出了高性能紧凑型水泵设计方法。首先，基于雷诺时均方法对该高比转数混流泵的性能进行了数值计算和分析，并将计算结果和试验值进行了比较，最大误差在3%以内，验证了数值计算模型的准确性。其次，采用轴流式水泵的外形结构基于泵的三元设计理论对该泵进行了重新设计，运用全三维考虑流体粘性的雷诺时均方法对设计结果进行计算分析与验证，最终的设计结果表明：新设计紧凑型水泵满足所有设计指标，在设计流量下裸泵效率达到了0.927，并且在较宽的流量范围内具有良好的水力性能。对比原混流泵和新设计紧凑型水泵性能，可以发现：新设计紧凑型水泵裸泵效率比原混流泵提高了3%，并且其轴面最大直径比原混流泵减少了38%，说明新设计的水泵能够有效减小泵的尺寸、重量并具有优异的水力性能。

摘要:以空气和水为工质，对螺旋管内气液两相流动阻力特性进行了实验研究，得到了不同工况条件下螺旋管内阻力数据，分析了质量流量及干度对管内阻力的影响，采用回归分析法建立了螺旋管内摩擦阻力系数关系式，确立了摩擦阻力与相关物理量的函数关系，在此基础上建立了螺旋管内气液两相流动摩擦阻力的计算公式，并用未参加回归分析的实验数据验证了该阻力计算公式。结果表明，螺旋管内气液两相流摩擦阻力随干度的增加呈线性增加，随质量流量的增加呈指数增加，所建立的管内摩擦阻力计算公式的计算值与实验值吻合得较好。

摘要:为适应我国西北地区旱地玉米全膜双垄沟播作业需求，解决传统膜上播种机具作业存在挑膜、撕膜、种穴与幼苗错位等问题，设计了一种玉米全膜双垄沟直插式精量穴播机。该机采用凸轮-曲柄滑块机构、运动放大机构实现了成穴器的投种控制与定点强制开启。仿真分析与田间验证试验表明，直插式精量穴播机在覆膜垄沟播种作业时，成穴器位于播种段与出土段的水平分速为零，播种株距可在一定范围内调节，穴孔布置、成穴器运动轨迹均合理，满足玉米全膜双垄沟播作业的农艺技术要求。

摘要:测定了陕西省11个地区64家规模化养猪场中64个育肥猪饲料和相应的猪粪样品中Cu、Zn、Cr、Ni、As、Pb和Cd等元素的含量，并评估了其潜在的环境风险。结果表明：饲料和猪粪中均含有大量Cu、Zn、Cr、Ni、As、Pb和Cd等，并以Cu和Zn含量最高；饲料中Cu和Zn平均含量在38.33～805.61mg/kg和90.69～1208.19mg/kg之间，猪粪中Cu和Zn平均含量在78.99～1543.28mg/kg和68.72～3011.72mg/kg之间；陕西育肥猪饲料中重金属已经超出国家标准中的浓度限值，其中Cr、Cu、Zn、As、Pb和Cd的最高超标倍数分别为5.44、134.27、10.98、60.08、7.67和110.86，饲料是猪粪重金属的主要来源；限制陕西省规模化养殖场猪粪农用的主要因素是Cu、Zn和Cd含量。估算表明，安康、商洛和杨凌地区猪粪农田施用不足100年土壤Cu或Zn即超标，陕西农田土壤Cd在18.3～99.3年后即达到容许量。

摘要:采用FAO推荐的单值作物系数法，对常规沟灌和控制性交替隔沟灌溉两种灌水方式下不同水分处理（水分控制下限为田间持水率的80%、70%、60%）的夏玉米作物系数进行研究。结果表明：灌水方式修正系数可用相对蒸腾量来表示，与播后天数具有良好的6次函数关系，相关性显著；两种沟灌方式的单作物系数呈现相同脉冲波动变化趋势，但交替隔沟灌的作物系数小于常规沟灌；利用单作物系数法计算作物需水量与实测值相比偏差均低于10%，吻合良好。

摘要:通过田间试验，研究了微咸水膜孔沟灌下流量和开孔率对土壤水盐分布和灌水质量的影响。结果表明，田面水流推进时间和距离符合幂函数分布，流量和开孔率对水流推进速度影响较大；膜孔沟灌通过降低水分蒸发，抑制盐分表聚，有效调节了土壤水盐分布，总体上，对0~40cm土层盐分具有明显淋洗作用；灌水效率Ea随开孔率的增大而增大，随流量的变化不明显；灌水均匀度Ed随流量的增大而减小，随开孔率的增大而减小；脱盐效率Es随开孔率的增大先增大后减小，随流量的变化不明显；通过方差分析对灌水质量影响因素进行排序，初步得出试验区适宜的膜孔沟灌优化灌水技术组合。

摘要:为了有效提高农业灌溉用水的利用率，根据农业灌溉的用水量，采用2级灌溉，先蓄水再灌溉的策略。在每次灌溉前，根据动态时间弯曲-迭代学习控制（DTW-ILC）方法的思想，先计算出灌溉用水，将其存放在蓄水池中，再根据实际农业灌溉用水量进行灌溉，反复用计算出来的蓄水池储水量逼近实际用水量，达到修正系统参考模型的作用，同时将下次灌溉的用水存储在蓄水池中，可以很好地预防干旱带来的无水灌溉的问题。仿真结果表明经过几次蓄水灌溉的过程可以很好地跟踪农业灌溉的实际用水量，提前作好蓄水池的蓄水工作，需要灌溉时有适当的灌溉用水，减少浪费，最终达到节水目的。

摘要:为提高T-TDR（Thermal-time domain reflectance）土壤水分传感器的测量准确度，优化传感器的结构参数，对比研究了热电偶结点嵌入位置和大小对T-TDR传感器热特性敏感度和测量精度的影响规律。设计热电偶结点分别在探针中点和中点下移2mm处的位置，通过点焊方式减小热电偶结点体积，制作出3种类型的T-TDR传感器及其测定系统。分别在砂土、砂质壤土、粘壤土的5种不同含水率条件下对3种传感器进行热特性试验，测定其热特性曲线并计算含水率，利用干燥法进行精度检验。结果表明，热电偶在中点位置下移2mm及采用点焊方式小结点的传感器对中间探针的辐射热量较其他两类传感器敏感，灵敏度也较高，含水量测定结果与干燥法测量值有较好的相关性（R 2 为0.981，RMSE为0.0152），测量精度比传统结构参数的传感器有所提高。

摘要:针对餐厨垃圾厌氧发酵效率和稳定性较低的问题，采用CSTR反应器在中温（37±1）℃下探究了微量元素Fe、Co、Ni、Se、Mo、W对餐厨垃圾厌氧发酵的影响。结果表明当水力停留时间为40d，有机负荷为3g/(L·d)时，添加微量元素溶液的处理组和未添加微量元素溶液的对照组的平均甲烷日产量分别为7.1、6.7L/d，两者的甲烷体积分数分别为62.7%和61.6%；当有机负荷为4g/(L·d)时，对照组甲烷体积分数下降为19.5%，而处理组稳定在60%左右，且对照组的pH值由7.35下降为5.24，厌氧发酵失败，而处理组的pH值保持在7.2左右，厌氧发酵仍能稳定运行。实验结果表明，微量元素能够在一定程度上提高餐厨垃圾厌氧发酵的产甲烷效率和稳定性。

摘要:以鸡粪、猪粪、麦秆和玉米秆为发酵原料，采用混料设计和中心组合试验设计对鸡粪、猪粪、麦秆和鸡粪、猪粪、玉米秆原料混合厌氧发酵进行了优化。混料设计以3种原料为自变量，中心组合设计以鸡粪与猪粪的比例和碳氮比为自变量，均以甲烷产量为响应变量。结果表明，3种原料混合厌氧发酵的甲烷产量显著高于单一原料及两种原料混合发酵；多原料间在发酵过程中的协同作用提高了甲烷产量，在优化配比下，各试验组实际甲烷产量分别是其期望值的1.62、1.70、1.66和1.73倍。混料设计和中心组合设计均可优化混合原料发酵的原料配比，但中心组合设计具有更广泛的适用性。

摘要:针对目前我国生物质压块机存在的生产率低、能耗高及成型燃料质量低等问题，采用立式环模原理，设计了一种新型生物质压块机，设计了带有加热电阻和降温水道的环模，并以粉碎玉米秸秆为原料进行试验，试验结果表明，生产率为2.1t/h，吨功耗35.6kW·h/t，整机噪声82dB(A)，成型率为95.4%，成型密度为1.1g/cm 3 ，各项指标均达到设计及标准要求，启动时采用加热电阻，能够缩短预运行时间50~65min，正常生产时，燃料的温度能够降低20~30℃，生产率比未采用加热降温环模时增加5%。

摘要:分析环模制粒机技术参数和物料特性参数对设备产能与能耗的影响规律，可为产品的系列化设计提供理论依据。在对环模制粒机成型过程和机构受力分析的基础上，建立了设备产能与能耗模型，绘制了不同设备技术参数与物料特性参数下的环模制粒机产能和能耗等值线。等值线分布规律表明，环模直径越大、转速越高，对设备产能和能耗的影响越明显；与其他参数相比，物料与辊模之间的摩擦因数对设备产能影响更大，改进辊模表面结构形式或表面材料是提高设备生产率的有效途径；辊模直径比对设备产能的影响比对设备能耗的影响大，辊模直径比越大，设备单位产能能耗越低，因此，在满足设备结构与技术要求的前提下，应尽量增大辊模直径比。

摘要:采用原位水热合成法在多孔α Al2O3上制备了连续致密的CoAPSO 5分子筛膜，并考察了Co含量对成膜过程的影响机制。通过XRD、SEM及ICP检测，证明所合成的为致密、均一、无取向CoAPSO 5分子筛膜，同时分析了合成液中进入分子筛的Co含量及其对CoAPSO 5分子筛膜的晶形、厚度及完备性的影响，并通过气体渗透法验证所合成的分子筛膜为无缺陷的。

摘要:以竹子为前躯体热解制得竹炭，选取糠醛、乙酸、苯酚、葡萄糖为生物油模型化合物，研究竹炭对生物油模型组成各单组分的静态吸附特性及双、四组分混合下的竞争吸附行为。结果表明：竹炭对不同组分的吸附特性存在较大差异；单组分吸附24h，竹炭对糠醛的吸附量最大，乙酸次之，对葡萄糖的吸附量最小；吸附平衡时，竹炭对苯酚的吸附量将超过乙酸；糠醛-葡萄糖双组分竞争下，竹炭对糠醛显示出强烈的选择性吸附特征；4种组分竞争下，各组分吸附量相对单组分均有所下降，其中乙酸降幅最大，且乙酸等物质在吸附过程中出现浓度突变现象，这可能是因为吸附性能较好的糠醛将已经吸附的乙酸从竹炭上置换下来；在选用的所有试验工况下，竹炭对葡萄糖均表现出低的吸附态势。

摘要:电子鼻作为一种新兴仿生技术，在农副产品与食品检测中逐渐得到重视，其研究在酒茶类、饮料、粮油、肉乳制品和果蔬类等方面都有许多报道，表明电子鼻在食品与农副产品检测上有很好的应用前景。随着材料、传感器、信息等新技术的不断涌现，电子鼻技术也得到了新的发展，新型传感器技术的涌现和响应特性的研究，为新型电子鼻系统研究与应用提供了重要的基础条件和检测机理依据；电子鼻与其他分析仪器的融合应用技术实现了更加全方位、多角度的食品与农副产品检测；电子鼻技术与现代无线通信技术的结合应用，克服了传统电子鼻无法应用于现场及移动环境的不足，拓展了电子鼻的应用领域。本文针对这些方面进行了综述和分析，以供深入研究参考。

摘要:以短距离运输冷藏车为研究对象，建立了求解车厢温度场分布的计算模型。模型以车厢内冷气出风口风速、空气温度、车厢壁面以及货物区温度作为初始边界条件，采用计算流体力学（CFD）非稳态剪切压力传输（SST）k-ω模 型，模拟不同边界条件和货物不同堆栈方式车厢内温度场分布情况；在特定边界条件下，交替改变出风口风速和货物堆栈方式，通过对比分析，确定最佳出风口风速和货物堆栈方式。结果表明当风速为5m/s，堆栈方式为中间及两侧留空时冷藏车厢体内温度场分布均匀性最佳。经试验验证，模拟结果与实测结果基本吻合，温度平均绝对误差不高于1℃。

摘要:用N2 代替部分空气进行闭路式气调热风干燥，可改善干燥品质，提高干燥速率。推导了不同N2 含量混合气流状态参数的计算公式，绘制了N2 惰性气体的湿焓图，并进行了不同N2 含量混合气流参数及传热传质系数的计算。结果表明，混合气流状态参数及传质系数均随N2 含量的增加而增加，传热系数随N2 含量的增加而减小。

摘要:为实现双孢蘑菇高氧气调包装系统设计，以新鲜双孢蘑菇为材料，采用高氧气调包装方式，分别应用Weibull模型、Logistic模型研究双孢蘑菇高氧气调包装内O2和CO2浓度变化，对双孢蘑菇呼吸速率进行预测。结果表明，贮藏50h后，高氧气调包装袋内的O2分压由最初80kPa下降到50kPa，对照处理袋内O2浓度缓慢下降，不同包装方式袋内CO2浓度随贮藏时间逐渐升高，在贮藏后期，CO2浓度逐渐趋于平缓。包装袋内的O2、CO2分压测定值与预测值拟合较好。CO2产生速率很好地反映了双孢蘑菇高氧气调包装过程中呼吸速率的变化。

摘要:根据超声波强化传热传质的优点，并结合弯曲振动圆盘的声阻抗特性，设计了一种超声波联合热风干燥的设备，该设备实现了大功率超声与空气介质的有效耦合。通过对香菇片的干燥试验表明，在传统热风干燥中附加频率为20kHz、功率为150W、辐照圆盘直径为21cm的超声波时，可使香菇片的干燥时间缩短至未加超声波前的50%，蒸发每千克水减少能耗约22％。超声波强化热风干燥的机理可能主要归因于超声的机械作用效应，有效强化了由水分内扩散控制的干燥过程。

摘要:针对荔枝干燥性能受果壳孔隙结构制约问题，通过电镜观察了果壳不同表面的孔隙形态，应用Image Pro软件，计算了其平均孔隙率。通过构建荔枝多层结构水分高温蒸发与热质传输耦合模型，采用Fluent软件，仿真了荔枝70℃干燥过程温度、压力、速度的变化，并比较了该过程的水相体积分数仿真结果与试验值差异。结果表明：荔枝果壳各表面孔隙结构存在自相似性，其平均孔隙率为0.516±0.032；荔枝干燥失水，果体温度由果壳向内传导，渐近平衡；果壳内表面形成逐渐增大的负压差；果肉表面水蒸气速度低，压差小，随时间增加，水蒸气速度及压差波动均增大；仿真结果与试验值能较好对应。

摘要:以脱脂豆粕为原始材料，分离纯化得到β 伴大豆球蛋白（7S）。采用超声波辅助技术对7S与麦芽糊精进行接枝改性。以改性产物乳化活性（EAI）和乳化稳定性（ESI）为指标，采用Box Behnken模型对工艺条件进行优化，并对改性前后的蛋白样品进行了SDS PAGE电泳和电镜扫描（SEM）分析测定，验证7S与麦芽糊精发生糖基化反应。结果表明优化后得到的最佳改性条件为：麦芽糊精添加量9.5％，超声波处理时间30min，超声波处理功率450W ，在此条件下平均乳化活性为1.142，平均乳化稳定性为27.13min，相对天然未改性7S球蛋白分别提高了60.59%和57.06%。

摘要:研究了脉冲磁场对枯草芽孢杆菌细胞膜流动性的影响。以DPH为探针，在 35℃标记45min后采用荧光偏振法测定了枯草芽孢杆菌细胞膜的荧光偏振度和荧光各异向性的变化。结果表明，荧光偏振度和荧光各异向性随着磁场强度和脉冲数的增加而增加，2.0T、2.5T处理25~30个脉冲，3.0T处理 20~30个脉冲，3.3T处理10~30个脉冲时细胞膜的荧光偏振度与对照组相比差异显著（P＜0.05）， 2.0T处理30个脉冲和2.5T处理25~30个脉冲，3.0T处理20~30个脉冲，3.3T处理15~30个脉冲，荧光各异向性与对照组相比差异显著（P＜0.05）。由此表明，脉冲磁场可使枯草芽孢杆菌细胞膜流动性下降，而细胞膜流动性的下降会引起细胞膜功能的丧失，这可能是导致细胞死亡的原因。

摘要:作为实现果蔬采摘作业自动化的关键难题之一，田间环境下的果蔬快速识别与定位受到了广泛的关注。综述了常见的果蔬识别硬件系统和识别算法；总结和分析了果蔬图像预处理、颜色特征选择、图像分割算法设计及图像后处理的研究；综述了常见果蔬识别算法、成簇果蔬识别算法及被遮挡果蔬识别算法的研究；分析和比较了果蔬定位中常用的有源测距法和无源测距法，以及果蔬无源测距中常见的立体匹配算法。分析了田间环境下果蔬识别和定位研究存在的主要问题，并展望了发展趋势。

摘要:在充分调研国际空间飞行器植物培养装置的基础上，研制了一种空间培养装置。该装置可实时监测植物不同生长阶段的环境参数，通过上位机软件设置，自动实现空间培养装置内的参数调节。使用半导体加热片控制植物培养装置箱体内温度、相对湿度，同时闭环控制CO2 浓度、乙烯浓度，供给栽培基质合适的水量，提供合适的光照度和光照时间，还可采集图像信息，且具有气体交换和冷凝水回收功能。系统运行测试表明，该方法具有较好的可行性，控制精度能满足植物生长要求，温度、湿度、乙烯浓度、CO2 浓度等参数波动均在植物生长需求范围内。

摘要:以采集的植物电信号为生理指标，综合分析其时域、频域和时频域中的典型特征值，利用学习速度快、泛化性能好的极限学习机算法，以电信号的多个特征及环境参数作为输入量，建立适合植物生长的环境因子（温度、湿度、光照度）预测模型。结果表明：通过对采集的碧玉叶面电信号进行不同域的分析，得出植物电信号属于低频微弱信号；利用极限学习机(ELM)分别对适合碧玉生长的温度、湿度及光照度3个环境因子建立预测模型，通过与传统的BP神经网络对比，ELM算法下的均方根误差小于0.97，而决定系数大于0.92，训练所需的时间低于0.03s，验证了此方法的可行性，为科学指导温室环境因子调控提供科学依据。

摘要:为了满足作物长势动态测量的要求，设计了作物长势信息空间分析系统，针对作物冠层信息获取手段及其数据特点设计相应的功能模块。系统主要由光谱文件管理、定点作物光谱分析、动态采集监测、空间数据分析等功能模块组成。系统能够兼容多种光谱文件格式，具有两种空间数据分析方法，配有专家数据库接口，具有较强的二次开发潜力。该系统配合车载作物长势检测平台，对玉米的长势空间分析进行了应用效果验证，结果证明：该系统能够实时读取和分析车载式作物长势检测平台的动态数据，通过不同的空间插值方法能够掌握冠层生物信息空间分布状况。该系统为车载动态测量提供了良好的技术支持，可为制定相应的精准管理决策提供理论依据。

摘要:利用图像处理技术方法，以田间拍摄的水稻图像为研究对象，对田间植物进行检测研究。通过改进归一化绿蓝差值指数IDNBG 与色度模型，经过分类识别、图像阈值分割等步骤，对植物叶片进行提取。利用形态学正反向组合运算实现叶片内部完整性修复；利用边界4连通链码边缘检测实现叶片边缘平滑性修复。通过对可见光条件下田间拍摄的40幅图像进行植物提取实验，植物叶片提取正确率平均可达83.07%，误分率为3.57%。对其中90条边缘线进行边界平滑修复，部分叶片边缘被平滑但使叶片提取正确率降低0.63%。对植物检测主要影响因子进行分析得出，成像条件差异易影响亮度因子；通过形态学膨胀与正反向过滤运算，露珠与病斑得到一定程度的保留，提取叶片内部形状完整；链码运算可使叶片边缘得到平滑，同时也会去除部分正确的叶片，其运算量较大。

摘要:为实时、方便、准确地测定盆栽作物的蒸腾蒸发量，采用上位机和下位机集成、优化的方法，设计了一种0~100kg 适用于盆栽作物的吊秤式蒸渗仪。蒸渗仪主要包括称量传感器、下位机、上位机、连接件、支架和盆栽容器6部分。对蒸渗仪下位机的主控制器、数据采集模块、显示模块、通信模块、实时时钟和数据存储模块以及电源模块进行了硬件选型和电路设计。试验结果表明，在无人监管的工作环境下，蒸渗仪下位机能够自动采集、显示和存储数据，并通过串口将数据上传至上位机，上位机完成数据的显示、存储和分析。蒸渗仪最大绝对误差为100g，最大相对误差为0.50%，测量结果较好地反映了盆栽作物蒸腾蒸发的实际变化趋势，能够满足盆栽作物蒸腾蒸发量方便、准确和实时测量的需要。

摘要:针对非结构化环境下的采摘机器人机械手实时避障问题，提出一种改进人工势场法的避障路径规划方法。根据自行研制的5自由度苹果采摘机器人机械手具体结构和障碍物特征，进行机械手运动学分析和障碍物建模；在保留传统人工势场法易于实现、结构简单等优点的基础上，针对其存在的局部极小点、陷进区等问题，结合果树生长环境中障碍物的特点，通过引入虚拟目标点使搜索过程跳出局部最优的极小点，从而实现机械手避开障碍物到达目标的灵活避障；将该方法应用于机械手末端位置、障碍物位置和目标位置已知条件下的采摘机器人机械手实时避障任务中，仿真和实验研究结果表明此方法简单，实时性好，能够有效地避开障碍物，成功到达目标位置，适合自然生长状态下苹果的自动采摘。

摘要:通过对穴盘苗进行夹苗拉拔试验、钵体摩擦试验、钵体平板压缩抗压试验，研究分析了与自动移栽相关的穴盘苗力学特性，为机构设计提供依据。对穴盘苗自动取苗进行技术设计，得到两针钳夹式取苗末端执行器自动取苗的拉拔力与钵体抗压强度、夹持角度、夹持面积、静摩擦因数等参数的关系。利用建立的夹持参数关系，结合穴盘苗力学特性试验数据，设计了一种适应穴盘苗力学特性的自动取苗末端执行器。试制了物理样机，进行了自动取苗夹持力测试。测试结果表明，夹持力测试数据与理论计算数据无显著性差别，验证了理论设计的可靠性。在所测试的含水率下，当取苗频率为30株/min时，取苗成功率达到95.16%。

摘要:针对苗期玉米田复杂土壤背景噪声，提出一种基于MMC（最大间隔准则）与CV（Chan-Vese）模型的玉米彩色图像分割算法。利用MMC对玉米彩色图像灰度化，用TV（全变分）滤波器对灰度图像进行去噪，用CV模型对去噪图像进行图像分割。试验结果表明，算法优于传统的颜色因子与Otsu组合算法，能有效去除图像中的小杂草和青苔，实现玉米目标提取，错分率为4.32%，漏分率为9.69%，相似度为86.57%。

摘要:为了提高立木胸径检测的效率，解决图像法测量立木胸径中的标定问题，提出了融合激光和机器视觉的立木胸径检测方法。将激光光束进行扩束准直后照射到立木树干上，采用树干上的激光光斑作为标尺进行图像测量。通过Otsu法对激光光斑进行分割，根据激光光斑的实际尺寸和像素数确定图像上立木胸径的位置，根据立木胸径的像素数计算出立木胸径值。试验结果表明，所提方法的测量结果与轮尺测量的胸径值最大误差1.22%，符合国家对森林资源清查操作的误差要求。

摘要:为实现玉米果穗性状自动检测，以线阵扫描方式获取玉米果穗表面圆周图像信息，利用图像处理技术从中提取相关性状参数。从扫描图像自身提取检测模板，应用归一化互相关算法完成玉米果穗单周图像的精确切割；以Otsu法完成籽粒分割后，利用边界非完整籽粒的连接性，完成边界分割籽粒的合并，提高籽粒计数准确度；采用图像投影曲线平滑后求极值的方法获取穗行数。与人工检测实验结果对比，穗粒数和穗行数的计数准确率分别为94.6%和99.1%。

摘要:对缺水与正常杨树苗叶片进行特征分析与降维处理。首先对样本进行光照补偿并去除奇异性；然后对样本数据空间进行归一化处理，提出采用基于各向异性核扩散法对缺水与正常样本数据空间进行降维，核参数采用最大类间距离法自适应调整；最后根据最大信噪比原则选择降维子空间维数，获得识别特征。分别对各向异性核扩散法、LE、LTSA以及PCA进行分析比较，对于叶脉较粗的杨树叶片，采用各向异性核扩散法效果较好，能保持空间的几何关系。采用SVM分类法对不同算法提取的特征进行分类，结果表明本文提出的算法提取的杨树叶特征分类效果较好。

摘要:为了实现烟叶自动检测与分析，通过计算机视觉对烟叶品质进行分级。在提取烟叶图像特征参数的基础上，提出了一种基于稀疏表示的烤烟烟叶品质分级方法。以临朐12种和恩施5种不同级别的烟叶图像作为研究对象，每级烟叶取10幅图像作为训练样本，对每幅烟叶图像取颜色、形态和纹理特征值。利用训练样本的特征值组成稀疏表示方法的数据字典，对每个测试样本计算其在数据字典上的投影，利用最小残差项确定其品质分级。实验结果与基追踪法（BP）、神经网络方法、SVM方法和模糊处理方法实验结果相比较，训练集样本识别率为100%，综合识别率达95.7%，取得了比较好的分类效果。

摘要:针对摩擦引起谐波驱动机器人低速运动时速度不平稳、控制精度差的问题，提出一种考虑关节摩擦影响的期望补偿鲁棒控制算法。通过对摩擦数据的频域分析，提出采用Stribeck模型+正余弦函数的形式来描述谐波驱动关节的摩擦特性。在此基础上，设计期望补偿鲁棒控制算法以处理关节摩擦和模型不确定性的影响。该算法采用前馈的方式补偿关节摩擦的影响，且前馈补偿项可采用期望轨迹数据离线计算得到，从而避免引入测量噪声，提高了实时性。根据系统中不确定性的界，设计了鲁棒控制项以保证系统的鲁棒性。采用Lyapunov理论证明闭环系统为全局一致最终有界稳定。实验结果表明，采用提出的摩擦模型与控制算法能够实现平稳的低速正弦跟踪，关节空间的平均跟踪误差在0.005°以内。

摘要:为了研究高速滚珠丝杠进给伺服系统的动态特性，提出了一种建立进给系统机械子系统振动模型的混合建模方法，采用带有轴向和扭转自由度的欧拉-伯努利梁单元描述丝杠的轴向、扭转和弯曲振动，采用集中参数方法描述交流伺服驱动子系统和进给系统的其余部件，建立了包含摩擦、间隙非线性因素及外切削力干扰的柔性进给系统模型。实验证明了混合模型能够较准确反映机械系统的振动特性。在此基础上，数值仿真分析表明，低速运动中摩擦和间隙非线性会导致进给系统产生较大的速度波动，在高速运动中机械系统的轴向和扭转振动会导致进给系统不稳定。

摘要:分析了一种4-SPS/CU并联机构的运动学，将该机构的关节摩擦力视为非保守力。定量分析关节摩擦力对该机构动力学特性的影响，关键在于求出关节摩擦力对应的正压力。为了简化其动力学模型，将该机构驱动支链作为整体分析使其驱动力和驱动摩擦力视为内力，首先考虑该机构的恰约束从动关节的摩擦力，再以“库伦+粘性”摩擦模型为基础，利用牛顿-欧拉法分别对该机构的驱动支链、恰约束从动支链与上平台建立了含摩擦的动力学模型。在已知上平台运动轨迹的情况下，通过该动力学方程得到了该机构的关节约束反力/力矩。基于驱动支链正压力与各关节约束反力/力矩之间的关系，导出了该机构的驱动摩擦力模型，并成功地将驱动摩擦力引入到该机构的动力学模型中。为对该动力学模型进行有效的仿真计算，制定了其数值仿真迭代过程。仿真结果说明关节摩擦力的存在对该机构的驱动力产生显著的影响。

摘要:为分析串并联机构运动学耦合问题，提出了一种串并联机构的运动学正、逆解耦分析方法，分析了3-PTT串并联机床伺服进给系统加工过程中运动学耦合机理，建立了耦合模型。针对串并联机构虎克铰结构和运动特性，采用位姿解耦的方法进行分析。在此基础上，以加工螺旋线轨迹为仿真实例，应用ADAMS和Matlab对模型进行联合仿真分析。仿真及试验结果表明：3-PTT串并联数控机床伺服进给系统加工过程中运动速度快且耦合误差小，运动轨迹符合运动学规律，可较好地反映运动耦合状态。该研究过程实现了3-PTT串并联机构运动学解耦。

摘要:以4-SPS并联机构为研究对象，采用加约束从动支链的构型演变方法得到一类2T2R（两个移动和两个转动）4自由度并联机构。根据速度Jacobian矩阵分析了机构的奇异位形，建立了4-SPxyz S/PxPzUxz 并联机构的工作空间求解的约束条件，得到了机构的位置和姿态工作空间，并提出利用“点集”近似计算位置工作空间大小的方法。引入敏感度概念，利用数值法解得了位置工作空间大小和姿态工作空间范围与机构尺度参数之间的关系，为机构尺度参数的选取提供了依据。

摘要:提出了用变步长数据库法进行球面四杆曲柄滑块机构函数综合。通过对球面四杆曲柄滑块机构输入输出函数的谐波成分分析，发现了机构输出函数与其相应的谐波特征参数之间的内在联系。据此将机构基本尺寸型和对应的谐波特征参数存储在一起，建立了包含42185组基本尺寸型的球面四杆曲柄滑块机构函数输出谐波特征参数的变步长数据库。借助模糊识别理论可以快速的从数据库中识别出若干组满足设计要求的机构基本尺寸型，从而实现球面四杆曲柄滑块机构的函数综合。为了提高综合精度，借助遗传算法对得到的结果进行了优化。最后以塑料温室的通风开启关闭装置作为实例，来说明球面四杆曲柄滑块机构函数综合的过程及变步长数据库法在空间机构综合中的应用。

摘要:提出一种4自由度含局部闭链式码垛机器人动力学优化设计方法。在建立其刚体动力学模型的基础上，提出在目标轨迹及确定运动规律下，以机器人大臂与小臂关节驱动力矩基于目标轨迹上的最大值最小作为动力学优化目标。在此基础上，构造有约束的多目标优化问题，并利用理想点法将该多目标优化问题转化成单目标优化问题加以解决。工程实例证明利用所提方法优化后得到的机器人尺度参数，能够使机器人在目标轨迹上的动力学性能明显改善，大臂与小臂关节驱动力矩峰值降幅分别为9.782%和8.207%，说明优化方法合理、有效。

摘要:提出用并联机构驱动产生的筛面多维运动实现非平面筛面多维透筛性的设计思想，以改善透筛环境、提高筛分效果。设计了一种基于单自由度两回路空间机构的并联振动筛，给出了主机构的拓扑结构分析、运动分析及基于筛面轨迹仿真的尺度优化结果；阐述了非平面筛面的设计及其多维透筛性原理；实验比较了并联振动筛与传统直线振动筛在常规平面筛面、非平面波浪筛面、非平面凹坑型筛面上的筛分性能，证明并联振动筛与非平面凹坑型筛面组合的筛分效率高达98%，透筛率高达7.4%，而直线筛与平面筛组合的筛分率仅为84%，透筛率为5%，从而揭示了新型并联振动筛的高效筛分机理与特性。