摘要:采摘是温室作物生产中劳动力耗费最大且最难以实现机械化作业的关键环节，近几十年来采摘机器人技术得到了迅速发展，特别是日本以番茄、草莓等主要作物为对象的机器人采摘研究得到了持续和深入的开展。这些年中国温室的采摘机器人技术发展迅猛，已成为全球研发最为活跃的国家。本文按作物品种对日本、中国、欧盟、韩国等的温室采摘机器人技术研究的发展进程进行分析，梳理出了全球该领域的主要研发主体、技术特征、发展水平和演进脉络。在此基础上总结了温室采摘机器人技术发展的复杂非结构环境的适应能力、复杂机器人系统的融合能力两大技术关键，认为环境工厂化、结构标准化、多机共融化和人机共融化将成为其发展的未来趋势。

摘要:考种是制约育种效率的关键环节。玉米高通量考种过程，存在籽粒堆积和粘连现象，影响籽粒考种参数的提取。本文结合玉米高通量自动考种需求，设计了籽粒考种信息获取装置。通过分析堆积籽粒回旋运动过程的受力情况并根据试验情况确定振动平台回旋速度，实现籽粒的平铺摊种。在此基础上，针对粘连籽粒图像提出了一种先分割后融合的改进分水岭算法，该方法通过比较相邻分割区域极小值与最小分水岭的差值与设定的阈值T，进行邻域融合，对过分割区域进行合并，实现粘连籽粒的准确分割，分割完成后，统计籽粒个数，并基于Graham扫描法建立单个籽粒的最小外接矩形，获取籽粒长宽参数。在构建的玉米籽粒自动考种装置上进行动态试验，结果表明，本文所提出的方法可实现玉米粘连籽粒的准确分割，单穗玉米籽粒计数正确率不低于98.05%，籽粒平均长宽与人工测量结果的决定系数R2在0.97以上，满足自动考种在线检测的需求。

摘要:针对自然条件下马铃薯典型病害区域定位和识别难的问题，提出了一种马铃薯典型病害图像的自适应特征融合与快速识别方法。该方法利用K-means、Hough变换与超像素算法定位叶片，结合二维Otsu与形态学法分割病斑区域，通过病斑图像颜色、形状、纹理的自适应主成分分析（PCA）特征加权融合，进行支持向量机（SVM）病害识别。对3类马铃薯典型病害图像进行识别试验，结果表明：SVM识别模型下，自适应特征融合方法相比PCA降维、特征排序选择等传统自适应方法，平均识别率至少提高了1.8个百分点；13个自适应融合特征下，识别方法平均识别率为95.2%，比人工神经网络、贝叶斯分类器提高了3.8个百分点和8.5个百分点，运行时间为0.600s，比人工神经网络缩短3s，可有效保证识别精度，大大加快了识别速度。

摘要:针对长江中下游稻油轮作区油菜种植时土壤黏重板结、秸秆量大、播种作业需同步开畦沟的农艺要求，考虑传统耕整作业耕层浅、功耗大的不足，依据驱动圆盘犁组与传统铧式犁相比，不易缠草堵塞、通过性好、牵引阻力小的特征，设计了用于油菜播种的驱动圆盘犁对置组合式耕整机。提出了主动式对置犁耕与被动式开畦沟、碎土、平整相结合的联合耕整作业方案，分析了对称布置的圆盘犁组的动力学和运动学特性，确定了其主要结构和工作参数。根据犁体曲面成形原理，设计了开畦沟前犁犁体曲面；依据组合式船型开沟器与土壤挤压互作机制的分析，确定了开畦沟区域宽度为350mm时，开畦沟系统作业后可有效保证畦沟和种床厢面质量。耕深稳定性试验表明，整机作业实际耕深与限深深度基本一致，耕深稳定性系数均在90%以上。厢面质量试验表明，开畦沟系统在中间开畦沟区域能开出沟宽241.6~293.5mm，沟深328.6~370.8mm的梯形沟。经组合式船型开沟器挤压的土壤对犁沟的实际填埋率高于87.67%，碎土辊作业后厢面平整度为22.45~26.70mm，碎土率为60.14%~68.37%。正交试验结果表明，整机较优工作参数为：限深深度为180mm，机组前进速度为3.5km/h，圆盘犁组转速为160r/min，此时整机功耗为24.37kW，相比传统旋耕方式的油菜播种种床整备机具的功耗降低了37.67%，秸秆埋覆率为92.78%，碎土率为66.74%，厢面平整度为24.18mm，土壤对犁沟平均填埋率为92.3%,满足油菜播种的农艺要求。

摘要:丘陵山区地形复杂，地面凹凸不平，针对农用车辆行驶稳定性较差、车体倾斜等问题，提出一种自适应调平方法，并根据丘陵山区农用动力底盘作业要求，设计一种自适应调平悬架及应用该悬架的自适应调平底盘。建立虚拟样机三维模型，并导入动力学分析软件ADAMS中进行仿真分析，将底盘仿真过程中的侧倾角和俯仰角与四轮刚性底盘在同等条件下仿真得到的侧倾角和俯仰角对比，自适应调平底盘参考某种作业环境在幅值和波长特定的波形地面上行走作业时，侧倾角和俯仰角之和可降低60%左右。通过对样机土槽试验结果分析，证明自适应调平方法的可行性和仿真分析的正确性。

摘要:为提高机械式玉米排种器作业质量与适播范围，设计了一种基于限位导引的动定指勺夹持式玉米精量排种器，阐述了排种器总体结构及工作原理，优化了关键部件指勺种盘和限位导引总成结构参数。以排种器工作转速和调控摆臂调节尺寸为试验因素，株间合格指数和变异系数为试验指标，进行了单因素试验分析各因素对性能指标的影响规律。试验结果表明，排种器对各等级尺寸玉米种子均具有良好的适应性。为研究排种器最佳工作参数，采用多因素二次正交旋转组合设计试验，建立了性能指标与试验参数间数学模型，运用Design-Expert 6.0.10软件对试验结果进行处理分析，对回归模型进行优化验证。试验结果表明，当工作转速为30.5r/min，调节尺寸为12.0mm时，对圆形大粒玉米种子作业性能最优，其合格指数为88.41%，变异系数为12.32%，满足精量播种作业要求。

摘要:针对气吸式棉花精密排种器输气管路结构复杂、能耗大以及排种单体只能实现单行播种等问题，采用阵列吸孔吸种、侧向气吹清种等方式，设计了一种气吸滚筒阵列式棉花精密排种器，确定了该排种器关键零部件的结构参数，建立了充种过程的力学模型。以棉花种子为播种对象，以滚筒转速、吸孔直径、气室负压为影响因子，以合格指数、漏播指数和重播指数为排种性能指标，进行二次旋转正交组合试验，建立各影响因子与排种性能指标之间的回归模型，分析了各因子对排种性能的影响规律。采用多目标优化方法，确定最佳参数组合：滚筒转速为15.5r/min，吸孔直径为3.5mm，气室负压为4.2kPa，此时排种器的合格指数为93.5%、漏播指数为2.0%、重播指数为4.5%。经试验验证，试验结果与优化结果基本一致，满足棉花精密播种的要求。在此基础上进行了排种适应性试验，试验对象为几何特性存在一定差异的新陆早48号、新陆早52号、新陆早60号3种棉花种子，结果表明：合格指数均大于92%，漏播指数均小于3%，重播指数均小于5%，说明该排种器对不同品种的棉花种子具有一定的排种适应性。

摘要:针对常用风速廓线仪线路连接复杂、体积和功耗大、测量精度与自动化程度低且无法实现数据的实时记录与处理，致使研究退化草地近地表风速变化规律、地表粗糙度及其抗风蚀能力等诸多困难等问题，基于热敏电阻和无线传感网络技术，设计了具有体积小、功耗低、测量精度高的热敏式风速传感器和具有自动风向识别与无线数据传输功能的近地表风速廓线仪，实现了环境温度、湿度、大气压力、近地表风速等数据的自动采集、无线传输和实时处理等功能。试验表明：该风速廓线仪的旋转启动风速为3.7m/s，风速测量范围为0～16m/s，精度不低于0.3m/s，最大响应时间为3s，一次充电可连续工作7h以上，能够准确反映近地表风速随高度的变化规律，风速廓线的指数拟合度在0.9以上；软件系统可实现对最多6个风速廓线测点的循环自动采集与处理，在射频功率最大、空中传输速率为2.4kb/s时，35字节的数据包有效传输距离不低于500m，6个节点完成一次数据传输所需时间不超过10s。该系统具有功耗低、使用方便、操作简单、自动数据采集等优点，能够满足近地表风速变化规律的研究需要。

摘要:离散元法（EDEM）建立土壤模型过程中部分土壤颗粒参数直接测量难度较大，若基于间接测量的土壤参数值建立离散元土壤模型进行仿真，导致仿真结果误差较大。本文结合代理模型基本理论，提出一种离散元土壤模型的参数标定及优化方法，步骤如下：根据基本试验测定的参数建立离散元土壤模型；结合堆积角及剪切试验，利用模型仿真进行模型参数敏感性分析；以敏感性参数为变量，以真实试验测量值为目标值构造代理模型；通过高斯-牛顿迭代法进行参数优化。由敏感性分析结果知，代理模型自变量为土壤颗粒半径、颗粒间静摩擦因数及滚动摩擦因数，目标量为土壤堆积角、黏聚力、内摩擦角。以涿州保护性耕作试验站土壤（砂壤土）为原型，经优化建立的土壤模型变量参数值分别为：颗粒半径5.7mm，颗粒间静摩擦因数0.45，滚动摩擦因数0.21。将建立的离散元土壤模型进行轮胎-土壤相互作用仿真模拟，分析轮胎-土壤接触面最大应力、平均应力，并通过田间试验进行验证，将接触面最大应力值、平均应力的仿真值与实际测量值进行比较，结果表明：虚拟仿真与实测值之间数值差异在5.1%以内，标定优化后的土壤模型能够近似代替真实土壤进行仿真。

摘要:为研究扬料板对实验室级回转筒内秸秆碎料发酵热均匀化速度的影响，需研究筒内二元秸秆碎料颗粒的混合速度。基于图像分析，建立了研究二元秸秆碎料颗粒混合度Imix及完全混合时间Tc的方法，并用Visual Studio编写了分析软件。依据实验室级回转筒设计实验台，采用完全实验、分析软件和正交分析法，研究了直扬料板对Tc的影响。结果表明：对实验室级回转筒而言，在对Tc的影响上，板长大于板数，两者数量级相同，均表现显著，并相互耦合；宏观效应曲线上，Tc随板长增加类余弦函数规律变化，随板数增加类指数函数规律变化；Tc向“单+长板”和“多+中长板”两级化降低，向“多+短板”和“多+长板”两级化升高，4块板55%筒体半径长度扬料板情况下混合最快。不当的扬料板选择，反而会降低筒内料发酵热的均匀化速度，选用扬料板时，应采用“多+中长板”方案。最后，基于摄像结果分析了颗粒的运动模式、扬料板的作用过程、扬料板作用下的物料混合机理，归纳总结了不同长度/数量的扬料板作用下的颗粒运动模式，完成实验室级回转筒内物料运动模式的分解、定性研究。对于工业级回转筒，可参考本文所提出方法进行实验研究。

摘要:针对我国饲料混合机的发展需要及其混合机理的研究现状，对叶板式饲料混合机进行了机理分析与参数优化。通过理论分析和高速摄像研究，按物料运动特征将混合室内物料分布区域划分为蠕动区、滑动区、抛落区，其中蠕动区以剪切混合为主，滑动区以较强的剪切混合为主，抛落区以较强的剪切混合与扩散混合为主、伴随较弱的对流混合，且各个区域的位置、大小、形状受结构和运行参数的影响很大。在物料充满系数为65%的条件下（通过预试验确定），以影响混合过程的主要因素——叶板宽度、转子转速、混合时间作为试验因素，以变异系数作为评价指标，采用三因素五水平正交旋转组合试验方法进行试验。结果表明：各因素对变异系数的影响由大到小依次为转子转速、混合时间、叶板宽度；当试验参数组合为叶板宽度138mm、混合时间4.7min、转子转速32.5r/min时，变异系数为3.11%。

摘要:针对悬臂式多级离心泵易出现陀螺效应，造成转子失稳与泵机组振动等问题，根据理论公式计算所得的密封流体激励力、泵腔流体激振力和附加质量代入有限元模型进行仿真计算，得到悬臂式多级离心泵的轴心轨迹图，并分别与未加载3种激励力、只加载密封流体激励力与添加密封和泵腔流体激振力的计算结果进行对比分析，最后利用Bently 408型便携式数据采集系统对轴心轨迹进行试验，对仿真进行验证。研究结果表明：加载叶轮口环密封力能够提高转子系统的稳定性，并能有效降低径向位移幅值；泵腔中流体激振力增加了转子系统的交叉刚度，导致振幅增加；相比于密封流体激励力和泵腔流体作用力，流体附加质量对悬臂式转子系统的瞬态响应的影响更为显著。

摘要:为研究离心泵不同空化状态下噪声特性的变化规律，以及空化的发展对水动力噪声的影响，首先以一台超低比转数离心泵为研究对象，搭建闭式试验台，基于泵产品测试系统及数据采集系统建立了离心泵空化噪声的试验测试系统，实现了泵性能参数和内场噪声信号的同步采集。其次，分别应用不同空化模型对模型泵空化性能曲线进行预测，并与试验值进行对比，选择合适的空化模型。在此基础上将整个空化过程划分为未空化阶段、空化初生阶段、特征空化阶段及严重空化阶段，结合声学边界元法将流场信息转化为声场信息，并通过比较各空化阶段噪声预测值与试验值相对误差，发现模拟信号与实际信号吻合度较高，充分验证了预测方法的可行性。最后，基于流声耦合法研究空化对内部声场的影响。研究发现：针对超低比转数离心泵空化，Zwart模型比Kunz模型具有更好的适用性。内场噪声信号随空化的发展变化规律比较复杂。在中低频段，由于空化对动静干涉的抑制作用，使得叶频及其倍频特征值离散分量声压级随空化的发展呈现逐渐下降趋势，而轴频分量呈现增大趋势；而高频宽频噪声随空化系数的降低呈现先缓慢减小、然后急剧上升的规律，逐渐将高频特征值分量淹没在宽频带中，高频段声压级的增高造成总声压级的升高。

摘要:为研究叶片交错布置对双吸离心泵空化性能的影响，选用RNG k-ε湍流模型和基于Rayleigh-Plesset方程的空化模型，考虑泵腔和工艺圆角的影响，分别对叶片交错角为0°、10°、15°、20°、30°的5组角度在设计工况下进行了全流场空化流动模拟和性能试验。为突出研究结论的共性，引入交错度的定义，并分析了不同交错度下叶轮中间流面的空泡分布、扬程和叶轮扭矩变化，同时验证了所选数值计算模型的准确性；从数值分析中得到，选择合理的交错度可以有效提高双吸离心泵的抗空化性能。不同交错度下叶轮所受扭矩急剧下降时对应的有效空化余量均不同，当交错度为1时，叶轮所受扭矩在未空化时较为稳定且在空化时损失较少；当有效空化余量小于临界空化余量时，双吸离心泵叶轮流道内低于当地空化压力的区域，交错度为1时相对最少，即空泡占据流道过流面积最少，此时双吸叶轮的空化特性也相对较好。

摘要:平面S形轴伸泵装置是低扬程泵站的重要装置，现有的平面S形轴伸泵装置效率较低，难以推广应用。对传统的S形弯管和流道进行优化设计，提出平面S形轴伸泵装置方案，通过CFD数值模拟计算，获得了全流道内部流场，显示了优良的流动特性，进水流道出口轴向流速均匀度达到99.2%以上。泵装置在高精度水力机械试验台进行试验，其性能在水泵叶片角2°下流量Q=244.21L/s，扬程H=2.003m，最高装置效率为78.35%。在叶片角-2°下，流量Q=232L/s，扬程H=1.05m，效率为68%，满足设计运行工况运行要求；叶片角-2°下最高效率点出现在Q=213.79L/s、扬程H=1.74m，效率为77.1%。泵装置最高运行扬程大于3m，满足泵站最高扬程运行要求。模型泵装置试验的结果，验证了数值计算结果，二者在高效区一致。在叶片角度-4°、-2°、0°和2°，扬程1.7~2.0m时，模型试验最高泵装置效率为77.1%~78.35%，达到实际工程应用的较高要求。高效平面S形轴伸泵装置在黄金坝闸站实际工程应用表明，泵机组运行平稳，性能良好。

摘要:进水流道出口流态是影响立式轴流泵装置运行稳定性的关键因素之一，基于立式轴流泵装置整体物理模型，采用在肘形进水流道出口段壁面布置丝状红线和压力脉动传感器，研究分析了不同转速时立式轴流泵装置肘形进水流道出口段的流态及压力脉动变化规律。结果表明，当流量小于0.7Qbep时肘形进水流道出口段内壁面的丝线偏移方向与叶轮旋转方向相同，各测点的脉动幅值均随转速的增加而增加；当流量大于0.7Qbep时肘形进水流道出口段内壁面的丝线偏移方向与泵轴方向相同，各测点的脉动幅值随转速的增加而减小。相同转速时，各测点的脉动幅值随流量的增大先减小后增大，在最优工况时脉动幅值最小。不同转速下，流道出口各测点的脉动主频均为4倍转频，最优工况时各测点的脉动次主频均为1倍转频。随转速增加，肘形进水流道出口段各测点主频幅值的增幅存在差异性，小流量工况时各测点的脉动主频幅值增幅小于最优工况和大流量工况。

摘要:利用理论推导和试验数据相结合的方法，通过多元非线性回归分析得出轴流泵装置调速性能模型。根据水泵基本方程，结合假定条件推导出轴流泵装置扬程、效率关于转速、流量的特性方程。利用高精度水力机械试验台分别对2种不同类型的轴流泵装置试验测试，分析得出效率和扬程特性曲线随转速变化呈非线性变化的结论。利用试验数据作为观测值，特性方程作为预测模型，利用nlinfit函数和遗传算法相结合的多元非线性回归算法计算得出特性方程的待定系数。对2个算法的分析比较发现，单独利用多元非线性回归算法所求得的系数解趋于局部最优，而结合遗传算法后能得到全局最优解。将所求待定系数代入预测模型，分别将2种轴流泵装置的扬程、效率调速特性试验数据与预测值进行比较，得出：全流量范围内扬程误差绝对值在0~0.8m之间，效率误差绝对值在0~8%之间；设计工况点附近扬程误差绝对值在0~0.5m之间，效率误差绝对值在0~5%之间。

摘要:土地利用分区是土地利用总体规划的基础和关键内容，对于确定区域未来土地利用方向、制定土地利用结构与空间布局调整策略，实现区域土地差异化管理与可持续利用具有重要意义。本文通过构建表征粮食主产区土地利用“本底-现状-潜力”三维状态的指标体系，运用两维图论聚类法对东北地区184个县级行政单元进行土地利用分区研究，并提出差异化的土地利用调控措施。结果表明：土地利用“本底-现状-潜力”三维评价指标体系可以清晰地反映土地利用的自然本底条件、开发现状和未来发展潜力特征；两维图论聚类法和GIS定性分析法相结合得到的东北地区土地利用分区结果具有较好的空间连续性和区划完整性；将东北地区划分为城市综合发展区（3个）、土地利用区（2个农牧、1个农林和1个农林牧）和林农生态区（5个），针对不同类型区采取不同的土地利用指标调控措施。

摘要:以陕西省关中平原为研究区域，基于MODIS数据反演的条件植被温度指数（VTCI）的定量化干旱监测结果（MODIS-VTCI）和基于Landsat数据反演的VTCI相对干湿监测结果（Landsat-VTCI），应用点扩散函数（PSF）将930m空间分辨率的MODIS-VTCI降尺度转换至30m，并对降尺度转换的VTCI进行定量化验证。结果表明，降尺度转换的VTCI与LandsatVTCI间的相关系数和结构相似度均较大，降尺度转换的VTCI与累计降水量间的相关性和MODISVTCI与累计降水间的相关性相近，且均高于Landsat-VTCI与累计降水量间的相关性，说明降尺度转换的VTCI既考虑了Landsat-VTCI的空间变异，又保持了MODIS-VTCI较为准确的定量化干旱监测特性。

摘要:获取农作物分类信息是极化合成孔径雷达（Polarimetric synthetic aperture radar，PolSAR）的重要应用之一，然而单时相PolSAR数据能够提供的信息十分有限，而且单时相数据的获取时间也会影响农作物分类精度。随着技术的发展，出现了大量的机载和星载PolSAR系统，这些系统能够获取目标重复观测的PolSAR数据，这为多时相PolSAR的数据分析和应用提供了可能。本文以多时相PolSAR农作物分类为出发点，通过利用不同农作物的极化散射特性的变化特性来提高分类精度。首先，基于极化散射特性分解原理分析了不同农作物在生长过程不同时期所呈现的散射特性变化规律，在此基础上定义了一个新的参数描述其散射特性的变化特性。其次，基于这一新参数提出了一种多时相PolSAR农作物监督分类算法。最后，通过对欧洲空间局所提供的基于Radarsat-2实测仿真生成的Sentinel-1数据处理结果表明，相比于基于复Wishart分布的监督分类算法，农作物的整体分类精度提高了约4个百分点，当农作物种类合并为4类时，整体分类精度提高了约6个百分点。

摘要:针对传统配准方法准确度低、速度慢的问题，提出了基于改进SIFT-ICP算法的彩色植株点云配准方法。首先采用Kinect获取不同视角下植株彩色图像和深度图像合成原始植株彩色点云，通过预处理提取原始点云植株信息，对植株点云进行尺度不变特征变换(SIFT)的特征点检测，得到点云配准关键点，再对关键点进行自适应法线估计，然后求取关键点的快速点特征直方图(FPFH)，通过采样一致性(SAC-IA)初始配准方法改进点云间初始位置关系，最后利用Nanoflann加速最近点迭代(ICP)算法完成精确配准。试验结果表明，改进SIFT-ICP算法可以大幅度提高点云配准的准确性和快速性，其中对应点间平均欧氏距离小于7mm，配准时间小于30s。

摘要:近年来，信息管理系统广泛应用于各个领域，由于大多研发者只着眼于设计开发自己所需求的应用系统，由此产生一系列问题：各领域内系统整体开发效率低下，系统的扩展性和通用性差，造成了资源的大量浪费。本文针对于数据填报及统计类系统领域，设计并实现包含数据访问构件、数据校验构件、空缺数据填补构件和统计结果查询输出构件在内的可复用软件——基于表驱动的动态数据上报管理系统（DDTMS），以解决信息管理系统中数据填报及统计类系统的共性问题。将DDTMS应用到中国林业生态资源环境承载力：数据投放器和中国生态安全指数系统中，试验表明：该可复用软件具有良好的通用性，极大提高了系统开发效率，改善了系统的扩展性，表现出良好的实用性和稳定性。

摘要:以摄影测量学原理、图像处理技术原理、测树学原理为理论基础，设计望远摄影测树仪，该仪器由PDA模块、远程EDM模块、长焦CCD镜头模块和云台组成，测量时获取倾角、方位角、远程距离及图像信息等参数，通过在Android Studio 2.1开发环境下集成并利用Java语言进行汇编实现树高测量、胸径测量、微样地林分测量等功能。通过试验验证，树高测量精度达93.32%，胸径测量精度达96.49%，林分平均高度测量精度达94.47%，林分平均胸径测量精度达91.68%，林分密度测量精度达86.04%，林分蓄积量测量精度达82.64%，解决了不可到达点观测难度高、看得见测不到等问题。

摘要:为了实现立木胸径的快速、准确测定，以EAN-13条形码编码和译码规则为模版，基于Android开发平台和Open CV图像智能处理技术，设计了一种可以实现单人作业、立木胸径自动测量的电子条码尺。条码尺编码完成后，利用开发的手机APP扫描条形码图像，通过图像的预处理、条形码的定位与识别、胸径的自动测量与记录、数据保存与导出等过程，实现立木胸径自动测量。经实验验证，该方法进行立木胸径测量的精度达99.95%以上，满足国家森林资源连续清查的精度要求，测量工作的效率也得到显著提高。

摘要:以重庆紫色砂岩区坡耕地田间染色示踪试验为基础，采用形态学和统计学方法，对3种坡耕地土壤剖面染色图像进行指标提取，运用多指标评价法确定了优先流指数PFI，并结合几何学中的分形理论，定量评价了土壤优先流的发育程度。结果表明：6个优先流特征指标(优先流区染色面积比、基质入渗深度、优先流分数、长度指数、峰值指数和变异系数)均表现出南瓜地和柑橘地的优先流程度高于玉米地；优先流指数PFI由大到小为南瓜地（0.88）、柑橘地（0.77）、玉米地（0）；通过FractalFox 2.0软件计算得到的优先流湿润峰迹线分形维数由大到小为南瓜地、柑橘地、玉米地。与土壤优先流指数PFI进行比较，所得结果基本一致，说明利用分形维数来评价土壤优先流发育程度是准确可行的。

摘要:以伊犁河谷察南灌区为研究区，运用磁感式电导率快速获取技术及室内分析相结合手段，通过构建盐分解译模型，获取2015年及2016年秋季0~30cm、30~60cm、60~100cm土壤盐分含量。对土壤各土层进行了盐渍化分级统计和半方差函数分析及空间插值分析。对研究区高程信息进行提取，并通过调查河流影响范围对河流进行缓冲区分析。旨在构建适用于研究区及同类型灌区磁感式盐渍土地快速精量诊断评估与利用规划技术体系，了解干旱、半干旱区灌溉农田土盐时空变异特征，并对土盐时空运移机理进行研究。初步研究表明，相比于2015年秋季，2016年秋季研究区非盐化土面积显著减小，中度盐化土面积显著增加，非盐化土、轻度盐化土呈现向中度盐化土演变的趋势；研究区土壤盐分呈现向中部及东部区域运移的趋势，盐化土面积增加，且盐分含量均值增大；另外，在空间大尺度范围上，河流是影响土盐运移的主要影响因素，在局域小尺度范围内，地势是影响土盐运移的主要影响因素。

摘要:水资源一直是制约我国西北干旱区农业发展的关键因素。以新疆渭库绿洲为研究区域，选取41个土壤含水率与干旱区绿洲植被实测高光谱样本，以植被指数为桥梁，采用支持向量机回归（SVR）方法，建立干旱区绿洲土壤含水率与植被指数之间的拟合方程模型，并与多元回归（MLSR）、偏最小二乘回归（PLS）2种模型进行对比。实验结果表明：不同模型的精度各异，拟合效果由优到劣为：改进的SVR模型、PLS模型、MLSR模型，其中基于干旱区绿洲实测的植被光谱数据改进的SVR模型对土壤含水率具有较好的拟合效果，通过最优参数的定值与最优测试集的抽取，R2高达0.8916，RMSE仅为2.004，在干旱区绿洲的土壤含水率拟合中获得比较高的预测精度。而MLSR模型与PLS模型，R2分别为0.6300、0.6549，RMSE分别为3.001与2.749。研究结果表明，因地制宜开展合理的土壤含水率反演模型规则制定是提高干旱区绿洲土壤浅层含水率监测精度的有效手段，也可为干旱区农业作物生长提供更精准的数据积累。

摘要:基于经典统计学、变异函数理论以及经验贝叶斯克里格法，以西南地区某历史遗留硫磺矿废弃地为研究对象，从点与区域两方面系统分析其复垦土壤重金属空间分布特征，揭示其与复垦措施的量化关系。结果表明，经典统计学、变异函数理论以及经验贝叶斯克里格法相结合方法用于揭示硫磺矿废弃地复垦土壤重金属空间分布格局是可行和科学的。该硫磺矿废弃地复垦土地的5种土壤重金属的变异系数均较大，这与复垦土壤无序、易变以及空间均匀性和突变性统一的特征相符合。土壤重金属富集系数均在2以上。在历史矿山开采、复垦措施和地形地貌的共同作用下，不同土壤重金属在全局空间上具有一定的相似，在南北和东西方向均基本呈现两头低和中间高的倒U字形趋势。绝大多数复垦土壤重金属的块基比在50%，复垦过程中覆土、培肥和土壤pH值调节措施等随机因素在各重金属的空间变异中占主导作用。无论是何种重金属，一区东部、二区北部、四区西部均呈现较高的重金属含量；一区和二区西部、三区北部地区含量相对较低。复垦为林地和草地的重金属平均含量均高于耕地，对于复垦为耕地后续需进一步防控重金属污染，特别是Cd元素；随着有效土层厚度的逐渐增加，土壤重金属总体呈下降趋势。有效土层厚度在30~100cm之间土壤重金属无明显差异，建议研究区复垦覆土后有效土层厚度达到100cm以上。随着土壤pH值变小，复垦土壤重金属总体呈上升趋势，通过调控pH值来降低土壤重金属含量需要持续保证在一定范围，建议研究区pH值持续控制在7～8。

摘要:在野外调查取样和室内分析获得大量土壤重金属含量数据和空间数据的基础上，利用经典统计学和普通克里格法(OK)对采样区域土壤重金属含量的空间变异性进行了分析，并利用指示克里格法(IK)和多变量指示克里格法(MVIK)绘制了各项重金属元素污染风险和土壤污染综合风险概率图。结果表明：岩溶地貌区土壤重金属As、Cd、Cr、Cu、Pb、Hg、Ni和Zn的含量显著高于非岩溶地貌区，各项重金属元素之间具有显著的相关性，说明它们存在很大的同源性和复合关系；受岩性、成土母质等内在因素的影响，各项重金属元素(除Cu元素外)都具有强烈的空间变异性，重金属元素含量高值主要分布在东南部和北部的岩溶地貌区，低值主要分布在西南部的非岩溶地貌区；采样区域存在As、Cd、Cu、Hg、Ni和Zn等重金属污染风险，其风险概率分别为0.326、0.805、0.185、0.192、0.267和0.270，土壤重金属污染综合风险概率为0.335。

摘要:为了掌握红壤多点源滴灌条件下水分溶质运移规律，为红壤丘陵地区脐橙滴灌灌溉设计和管理提供参考，建立了5个不同红壤容重下滴灌水分和硝态氮运移的数学模型。借助Hydrus-3D模型模拟了不同红壤容重、同一滴头流量和施氮量时土壤水分溶质分布特征和湿润锋推移和交汇过程。模拟结果与试验对比表明：模拟的湿润锋运移交汇过程、湿润体内土壤含水率以及NO-3-N含量与实测值之间的偏差均在9.5%以内；模拟值和实测值具有很好的一致性，并显示在湿润锋交汇处土壤含水率和NO-3-N含量低于同一深度滴头下方的土壤，另外高容重红壤阻碍湿润锋的推进速度。总体而言，Hydrus-3D可以用于红壤滴灌施肥灌溉条件下湿润体范围以及水分和氮素运移和分布的模拟。

摘要:以西北干旱典型县域磴口县为研究区，基于增量学习的改进隐马尔可夫预测模型（IL-HMMs），对区域地下水埋深进行了预测研究。为检验IL-HMMs模型预测效果，将模型预测结果与2013年长观井的实测数据进行了比较；同时为检验模型的优劣性，与未经增量学习的隐马尔可夫模型（HMMs）、加权马尔可夫链(WMCP)和BP神经网络(BP neural network,BPNN)预测模型的预测结果进行了比较。结果表明：与其他几种预测模型相比，IL-HMMs模型预测精度显著提高，误差更小，有较好的鲁棒性。并使用IL-HMMs模型对2018年地下水埋深进行了预测，预测结果表明，2018年地下水年平均埋深略有增加、局部区域地下水埋深增量加剧。基于IL-HMMs模型的地下水埋深预测具有很好稳定性的同时对新数据加入又有很好的鲁棒性，可为地下水埋深动态预测提供思路与方法补充，为区域地下水资源开发利用和保护提供重要依据。

摘要:基于水足迹理论，计算了实际耗水和施肥情况下宝鸡峡灌区小麦水足迹的各项指标，分析了小麦水足迹各指标的时空变化特征，利用对数平均迪氏指数分解法推导了总水足迹变化量分解公式,细致定量了气候变化和人类活动因子对总水足迹变化的贡献。结果表明：灌区小麦总水足迹1994—2010年均值为6.73亿m3，Mann-Kendall检验呈显著下降趋势，年均变幅为-0.17亿m3/a，水足迹结构由蓝水主导演变为灰水主导。单位产量的小麦生产水足迹、生产绿水、蓝水和灰水足迹多年平均值分别为1.04、0.36、0.32、0.37m3/kg。生产水足迹、生产绿水和蓝水足迹在灌区内从西向东呈递增趋势，生产灰水足迹以兴平为中心向两侧递增。归因分析表明，影响灌区小麦总水足迹变化的主导因子为人类活动，其贡献率和为-113.57%，而气候变化因子的贡献率仅为13.57%。人类活动因子中，贡献率从大到小依次为灌溉定额（-56.58%）、总种植面积（-55.78%）、小麦种植比例（-43.76%）、单位面积施氮量（39.96%）、灌溉水有效利用系数（2.59%）。

摘要:枯落物含水率测定在森林水文学、碳循环、林火蔓延以及火险等级评估等研究中具有重要作用。本文提出了一种基于驻波率（SWR）原理的森林枯落物含水率测量方法，所设计的SWR水分传感器具有复用双环式探头结构，可分时测量枯落物或土壤的含水率和电导率。实验结果表明，传感器输出电压与半分解、全分解枯落物和土壤含水率呈现良好的线性关系。与商品化TDR水分传感器相比，SWR传感器测量枯落物和土壤含水率的平均绝对误差较小，且在厚度小于10cm的枯落物含水率测量以及测量成本方面具有明显优势。在对枯落物含水率进行长期原位测定时，SWR传感器可通过测量电导率判断半分解的枯落物是否随时间推移而完全分解，以便及时调整传感器水分测量的标定曲线，最大程度降低因枯落物成分改变对传感器测量精度造成的影响，为准确测量森林地表枯落物含水率奠定基础。

摘要:对解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）L-H15的促生抗病特性进行了研究，分析了全基因组序列中促生抗病相关基因，并在表型上对菌株形成生物被膜、根际定殖、固氮溶磷解钾、分泌铁载体和植物激素等能力进行测定。结果表明：L-H15具有形成生物被膜的能力，且在根系表面定殖的菌数超过105CFU/g，分泌铁载体的相对表达量为60.22%，分泌IAA、CTK和GA含量最多可达到61.35pmol/L、48.93ng/mL和82.46pmol/L，对立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）和尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）的抑菌带直径分别为(8.67±1.15)mm和(2.50±0.50)mm。综上所述，解淀粉芽孢杆菌L-H15具有多重促生抗病能力，在未来实际应用方面具有良好的生防潜力。

摘要:以杨树为研究对象，通过分析茎干水分与微环境参数集的变化关系，提出了茎干水分的估算模型。采用主成分分析法选取微环境参数集的最大主成分PC1作为特征变量，解决了微环境参数集之间的共线性问题，并在保留98.89%的原始数据信息的同时，达到了数据降维的目的，从而降低了模型复杂度。以PC1作为输入变量，茎干水分作为输出变量，基于两者的周期性变化规律建立了茎干水分与PC1的斜椭圆模型。在微环境状况相近的6个晴天，该模型的平均误差小于0.05%，均方根误差小于0.06%，决定系数大于0.94，能够较好地依据微环境参数集估算出实时的茎干含水率。但是由于植株个体存在形态指标上的差异，不同植株茎干水分与PC1的斜椭圆模型的预估参数也会存在差异，针对不同季节和气象环境需要分别建立茎干水分的估算模型。

摘要:针对目前生物质热解气中焦油去除困难、焦油能量难以利用等问题，结合现有燃气燃烧器相关技术，开展了生物质热解气直接燃烧技术研究与试验。燃烧器理论耗气量为2~5m3/h，通过理论计算确定了燃烧器参数，设计了卧式燃烧室并安装烟气催化裂解装置及烟气检测装置，搭建了热解气燃烧试验平台，并对热解气的燃烧特性进行了试验研究。以花生壳为原料，在碳化温度500℃、滞留时间30min的条件下进行连续热解碳化，产生的高温热解气直接通入燃烧设备。结果表明，燃烧设备性能较好，热解气燃烧过程稳定，燃烧效率达到98.5%，在催化剂的作用下，燃烧效率提高到98.9%，满足设计要求。

摘要:以柳桉快速热裂解制取生物油的固体副产物为原料，通过物理化学活化法，采用微波预处理和传统焙烧加热相结合的方式对其进行活化，改善其结构和表面性质。采用氮气物理吸附、扫描电镜、X射线衍射、热重分析和红外光谱等多种表征技术对活化后的生物炭进行表征。结果表明，活化后的生物炭具有丰富的微孔和介孔，形成了多级孔道结构，其中微孔比表面积占36%~48%。微波预处理结合N2气氛焙烧活化的生物炭具有更高的比表面积，其值为1224m2/g，这归因于微波均匀加热产生微孔和气氛焙烧进一步形成介孔的高效协同作用。此外，不同活化方式对生物炭的红外特性有着显著影响，经过活化后的生物炭表面含氧基团大量减少。活化后的生物炭热稳定性显著提高，有利于生物炭作为催化剂载体进行高值化利用。

摘要:以华东地区种植着空心菜的单栋塑料温室为研究对象构建其全尺度计算流体力学模型(CFD模型)。该模型经现场实验验证，其计算值与各测点温度实验值变化趋势吻合且差异在1.1℃以内。随后，通过该模型研究不同开窗配置下温室内气流和温度场特征，评估开窗配置对通风率、室内外温差和室内气候均匀性的影响，揭示不同风况下温室微气候形成机理。仿真结果表明，不同开窗配置会产生截然不同的温室微气候场。顶侧窗配置下温室通风率最高，室内外温差最小，能产生较均匀的室内气候，因此最适合于温室夏季通风。不同风况会对温室内气流和温度场产生显著的影响，进而影响温室降温效果和气候均匀性；当外界高温低风速气候条件下，热压通风起主导作用；顶侧窗通风能显著提高温室降温效果，有效降低作物冠状层气温。

摘要:为保证设施番茄周年生产的壮苗供给，研究了人工气候环境下不同光质处理对番茄幼苗不同时期内生长特性的影响，以确定培育番茄壮苗的最佳人工光源。试验采用LED为光源，选取红蓝比分别为3（RB3/1）、5（RB5/1）、7（RB7/1）和白光（W）4个处理对番茄幼苗进行为期28d的照射，光周期为12h/12h，自然光照射为对照，并利用综合评价方法分析不同LED光质对番茄幼苗不同时期内生长特性的影响。试验结果表明：光质对番茄苗期下胚轴、叶面积和根冠比的影响极显著（P<0.01）；生长初期光质对幼苗生长株高、茎粗、根数、根长、生物量、壮苗指数和G值的影响不显著，而后变为显著（P<0.05），且不同时期内光质对各项指标的影响存在差异；依据不同生长时期各项指标的综合评价结果，确定番茄苗期较优光照组合为出芽后两周内采用红蓝比为RB7/1光质，而后采用白光LED光质进行照射；红蓝比为RB3/1的光质不适宜单独作为照射光源用于培育番茄壮苗。

摘要:声音分析技术已成为研究动物行为、动物福利的一种重要工具，蛋鸡声音可用来评价其健康或福利状况，然而规模化蛋鸡舍中存在较多风机噪声等声源干扰，这对准确识别蛋鸡发声有很大影响。本文以海兰褐蛋鸡为例，预处理获取的声音信号，以减少风机噪声的干扰。利用数字化声音采集平台采集不同类型的蛋鸡发声和风机噪声音频，采用LabVIEW软件进行声音信号处理并分析蛋鸡声音和风机噪声的时频特征。同时，对比分析不同去噪方法（IIR滤波器去噪、小波阈值去噪和改进谱减法去噪）在去除风机噪声方面的效果。结果表明，在信噪比为-8～20dB声音环境下，改进谱减法均方根误差最小（0.03~0.38），算法运行耗时最短（6~7ms），在实际应用中去噪效果较好，可为规模化蛋鸡舍中风机噪声环境下的蛋鸡声音信号处理和分析提供参考。

摘要:提出了一种日常情况下利用耕水机改善水质和应急情况下采用叶轮增氧机增氧的复合自动增氧模式。耕水机通过太阳能电池驱动昼夜不停耕动水体，不仅释放了底层水体有害物质，而且通过水体中藻类的光合作用极大提高了整个水体溶解氧浓度，大幅减少了叶轮增氧机应急增氧时间。水体溶解氧浓度通过ZigBee无线传感网络实时监控，低于设定下限值时，启动应急变频增氧，高于上限时停止增氧，控制方式采用增量式PID控制。试验结果表明，复合增氧方式与单一增氧方式相比，节省了约65%的电能、80%的人力成本和20%的药品等，总体利润增加20%以上。

摘要:为扩大鱼塘增氧范围、提高增氧效率、改善水体环境并节约能源，提出了一种太阳能供电行走式智能增氧机器人。该机器人可以智能行走，搅动水体上下层进行增氧，适用于2666~5333m2鱼塘辅助增氧。采用HF-LPB100型超低功耗嵌入式WiFi模组与整个系统进行数据交换，太阳能电板提供电能，利用超声波测距模块进行避障，超声波测深仪防止搁浅。装置分为手动和自动两种模式，手动模式中，用户可以远程遥控增氧机行走方向进行定向增氧；自动模式中，路径规划采取基于蚁群算法的“之”型有限状态机模型，以STM8L051F3P6单片机控制电路，PWM产生方波规定L9110的高低电平时间控制增氧双电机叶轮的差速变向。实验表明，装置“之”型路径的遍历程度可达到23.17%，增氧范围大于传统增氧机15.4%,增氧能力为1.69kg/h。

摘要:K值是评价猪肉新鲜度的重要指标，能够反映猪肉内核苷酸的分解情况，从而评定肉的变质程度。一般采用高效液相色谱法测定K值，此方法过程耗时，需破坏被测样品，不能满足生产和流通环节的快速检测需求。本文利用太赫兹(THz)光谱分析技术无损检测猪肉K值，探索快速检测K值的可行性。在0.2~2THz范围内，采用衰减全反射模式提取80份不同新鲜度的猪肉THz光谱数据，同时用高效液相色谱法测定每份样品的K值。THz光谱原始数据经过一阶微分和Savitzky-Golay平滑滤波后，分别用主成分回归(PCR)、偏最小二乘回归(PLSR)和反向传播神经网络回归(BP-ANN)建立了THz光谱预测猪肉K值的数学模型。研究表明：非线性BP-ANN模型预测精度最高，相关系数为0.75，均方根误差为14.36%；采用THz光谱数据BP-ANN模型能够检测猪肉的新鲜度K值。与HPLC方法相比，该方法具有快速、无损、简单的特点。

摘要:建立了葡萄酒中7种常见有机酸的高效液相色谱检测方法，该方法条件下7种有机酸均得到了很好的分离，各有机酸的线性关系良好，检测限低，加样回收率准确度较高。使用该方法对年份葡萄酒和品种葡萄酒进行分析，发现年份和品种均对 (红/白)葡萄酒中有机酸有一定的影响，其中品种的影响较大，年份的影响较小，年份对于白葡萄酒的影响远大于红葡萄酒。此外，红葡萄酒与白葡萄酒有机酸组成也明显不同，红葡萄酒中主要为酒石酸和乳酸，柠檬酸含量很低；而白葡萄酒中主要的有机酸为柠檬酸和苹果酸，其次为酒石酸。进一步分析发现，北京市售葡萄酒中有机酸品质状况整体较好，所测103款葡萄酒样品中，柠檬酸超标仅有5例，超标检出率为4.9%。使用有机酸可以有效区分葡萄酒与非葡萄酒；使用柠檬酸总量，以及柠檬酸与有机酸总量比值，可以初步检测勾兑假葡萄酒，尤其是“三精一水”勾兑的低劣等葡萄酒。进口葡萄酒与国产葡萄酒、不同产区葡萄酒、不同酒庄葡萄酒的有机酸特征均不相同。

摘要:以豆粕和3种抗生素菌渣为研究对象，通过傅里叶变换近红外显微成像系统采集样品近红外显微图像；对采集到的近红外显微图像进行光谱重构，并对所有样品光谱进行预处理，利用Duplex算法分别从不同的样品预处理光谱中筛选具有代表性的光谱建立豆粕和抗生素菌渣的特征光谱库。使用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）与支持向量机判别分析（SVM-DA）结合不同的光谱预处理方法，构建豆粕与不同种类抗生素菌渣的近红外显微成像定性判别模型。结果表明：构建的2种模型均能有效对试验中所用豆粕和抗生素菌渣样品进行鉴别分析，正确率均在99.4%以上。进一步比较研究发现，一阶导数+SNV的预处理方式优于无预处理、一阶导数、二阶导数；SVM-DA的模型效果优于PLS-DA，SVM-DA中特征提取方法PLS优于PCA。

摘要:为了提高智能汽车在突发性交通危险工况下的安全性，设计了主动制动系统拟人智能决策-规划算法。建立了不同路面峰值附着系数条件下的制动电机目标电流Ii-hope函数，依据制动过程中实际滑移率λ和路面峰值附着系数μ，对制动电动机最优目标电流进行实时决策-规划。研究结果表明，在突发性交通危险工况下，所设计的拟人智能决策-规划算法能够把滑移率控制在当前路况最佳滑移率附近，在兼顾了舒适性的同时，整车制动能力提高了4.12%~4.38%，有效降低了智能汽车在突发性交通危险工况下的事故率。

摘要:为实现电磁阀减压过程的精确控制，提出阶梯减压控制方法，并对控制参数进行了试验标定。通过对电磁阀阀芯受力与电磁阀液压响应特性分析，指出可通过调节电磁阀压力控制状态和控制信号状态持续时间得到不同的压力变化率，为阶梯减压控制实现提供依据。电磁阀压力控制状态采用延迟开闭控制方法。电磁阀控制信号状态持续时间受压力变化速率和开关延迟现象的影响，其中影响压力变化速率的阀口流量系数，影响开关延迟现象的开启延迟时间与关闭延迟时间通过试验标定。借助试验台架，对电磁阀不同速率的压力变化试验进行测试，结果表明所提出的阶梯减压控制方法能够很好地跟随目标压力，试验偏差可以维持在1MPa以内，控制精度高。

摘要:提出了一种可实现三维移动和一维转动的四自由度并联机构，它的2条相同支链通过被动转动副连接到动平台上，每条支链有2个相同分支，通过安装在基座上的移动副驱动。首先，阐述4PPa-2PaR并联机构的构型，通过螺旋理论验证机构的运动性质，基于机构自身特点研究机构的运动学特性；其次，利用数值法确定机构的工作空间，分析各设计参数对工作空间的影响，基于解析法研究机构工作空间的形状及满足的几何约束条件；最后，以工作空间占机构自身的比重为目标函数，设置影响工作空间的约束条件（如边界约束、不干涉性约束、避奇异约束和工作空间形状约束），并选择遗传算法对机构的尺寸参数进行优化设计。分析结果表明，优化后工作空间占机构自身的比重增大，工作空间体积也明显增大，优化结果可为后续样机研制提供参考依据。

摘要:针对六自由度并联机构的正向运动学无全解析解或全解析解推导困难、不便于程式化、存在多解选择的现状，提出一种含混合单开链支路的12-6台体型Stewart冗余并联机构，推导了适用于实时反馈控制的正向运动学全解析算法。通过单开链的方位特征集运算及路线分解，对机构的拓扑构型进行了剖析，并解算了耦合度，为运动学方程的构造及同构处理指明了方向。基于动平台上4个共面特征点的拓扑关系，对15个二次相容方程进行同构运算，推导了12个一次多项式，得到正向位姿方程的全解析解，具有形式简洁、对称，且根能够唯一确定的特点。根据速度基点法，建立特征点速度之间的矢量关系，解决了机构的速度正解问题。结合杆长协调方程及速度映射方程，并运用Jacobian代数法解析出机构的3组奇异曲面方程。实验结果表明，位姿正解的计算值与测量值完全一致，速度正解的最大相对误差为0.08%，它们的效率指标值分别为0.21和0.32，均满足实时性要求。

摘要:提出了一种由两自由度并联机构和三自由度串联机构构成的五自由度混联机构-2SPU+U+RRR。建立了该混联机构的三维模型并搭建了试验样机，通过分析将其等效为U+RRR串联机构。对等效后的U+RRR串联机构进行运动学正反解分析，并验证了正反解求解的正确性，同时对两自由度并联机构进行了运动学反解计算，为机构控制奠定了理论基础。针对传统空间圆弧插补算法计算的复杂性，提出了一种基于等弧度数据采样的新型空间圆弧插补算法，简化了插补算法的计算量。通过Matlab仿真和样机实验，验证了上述插补算法的正确性。

摘要:以直线驱动型并联机器人为研究对象，根据其几何结构模型，利用矢量法建立并联机器人的运动学模型，并得到其运动学逆解、速度和加速度模型。利用虚功原理建立反向动力学模型，分析机械系统中各个运动部件在虚位移下对应的广义力，推导出其动力学方程，并确定其影响因素。给定动平台末端一个已知轨迹，反解出各个电机的力矩，分析得出惯性项是力矩的最大影响因素。通过ADAMS与Matlab联合仿真和负载特性试验，验证了动力学理论模型的正确性，为并联机器人的尺寸综合与轨迹规划奠定了理论基础，也为同类并联机器人控制器的研究与开发提供了理论支撑。

摘要:为满足新型电液伺服阀的驱动要求，设计了柔性铰链放大的叠堆式超磁致伸缩致动器(FASGMA)，建立了FASGMA输出位移模型，并进行了实验验证和分析。首先，根据传统GMA偏磁施加方式的特点和不足，采用永磁体和GMM棒交替排布的结构形式，设计了叠堆式超磁致伸缩致动器(SGMA)，并利用柔性铰链机构放大其输出位移；然后，根据SGMA的结构特点，建立了反映轴向分布不均匀性的SGMA应变模型；接着，利用力学基本原理和有限元法对柔性铰链机构的放大比和固有频率进行了分析，提出了结构优化设计的方法，完成了放大机构结构参数的确定；在此基础上，考虑SGMA与放大机构的相互作用以及SGMA轴向应变分布规律，建立了FASGMA多自由度位移模型，确定了自由度的合理取值；最后，搭建了FASGMA测试系统，进行了阶跃和正弦激励实验，完成了模型验证。结果表明：实验与模型计算结果吻合，证明了模型准确性；在阶跃激励下，FASGMA最大位移约为130μm，响应时间约为70ms；正弦激励下，FASGMA工作频带为60Hz，对激励信号有较好的跟随特性。