摘要:收获是花生生产关键环节，用工量占整个生产过程60%以上, 机械化收获是一个国家花生生产水平的重要体现。中国和美国同是世界重要的花生生产与出口大国，但因花生生产水平特别是收获机械化水平差距悬殊，从而导致花生出口的国际竞争力不同。美国两段式机械化收获方式及其先进的花生收获机械化技术，使花生生产高产优质高效、国际市场竞争优势明显，而中国多种花生机械化收获方式并存，收获机械化水平相对较低，从而制约了花生生产效益和出口竞争力。基于大量文献的系统分析、中国花生生产实地调研以及美国花生生产和收获机械化的实地考察与综合分析，综述了中国和美国花生生产及其收获机械化发展现状，分别阐述了中国和美国最新花生起收机、捡拾收获机等机器的类型、总体结构型式和主要性能参数等；分析了花生收获机械关键装置的结构原理与特点；综合分析了美国花生收获机械化发展历程以及快速发展的主要动因，中国花生收获机械化发展的主要制约因素；提出了中国花生收获机械化发展动态。对深入了解中国和美国花生收获机械化技术现况及其发展历程，进行中国花生收获机械化发展总结，在借鉴美国成功经验基础上因地制宜地采取措施，加速发展我国花生收获机械化，具有一定的参考价值。

摘要:杂交稻机械化秧盘精密播种育秧过程中需要人工实时监测，以保证秧盘播种性能，为解决传统人工长时间户外、低效的监测方式，设计了基于嵌入式机器视觉的水稻秧盘育秧图像无线传输系统。系统由嵌入式开发平台、无线WiFi网关、高清网络摄像头、红外传感模块、远程服务器等组成。嵌入式开发平台采用Tiny4412开发板，并在其上移植Linux系统、摄像头驱动、GPIO口驱动；采用Qt开发工具，完成图像采集、实时显示，并设计出友好的人机交互界面；利用Jpeglib静态库对图像进行数据压缩；利用无线WiFi局域网、嵌入式系统和远程服务器按照规定的协议通过Socket通信进行数据传输。远程服务器基于Netty框架对采集到的图像数据进行校验、实时显示和保存。试验结果表明，不同分辨率图像的无线传输速率均满足育秧流水线实时作业要求，JPEG格式的图像经过数据压缩，其传输速率大大提高；嵌入式采集终端能够稳定采集播种秧盘图像，并成功地上传到服务器，网络平均丢包率为0.23%，误码率为0.23%。

摘要:非结构环境下采摘机器人对扰动葡萄采摘点的视觉识别定位有实际应用价值。首先基于“挠性杆-铰链-刚性杆-质量球”模型对葡萄串形态进行分析，将其扰动状态分解为XOY和YOZ 2个平面的类单摆运动，对扰动葡萄进行视频拍摄，通过对视频中多帧葡萄图像进行Otsu阈值分割得到果实和果梗，并计算出各帧图像中葡萄串的质心；对各帧图像的葡萄串质心进行曲线拟合，计算出葡萄类单摆运动的周期与摆角，从而确定当前扰动葡萄是否适合视觉定位；对可实现视觉定位的扰动葡萄，选取类单摆中间位置质心点对应的葡萄图像，对葡萄串上方矩形区域进行Canny边缘检测，再利用霍夫直线拟合结合角度约束法实现扰动葡萄采摘点的定位。视觉定位试验结果表明：自然环境中不同光照下扰动葡萄采摘点的视觉定位准确率达80%以上，为采摘机器人应用于实际生产提供了理论基础。

摘要:针对移动机器人提出了一种基于动态反馈A*蚁群算法的平滑路径规划方法。首先，为了克服蚁群算法收敛速度慢的缺点，提出了简化A*算法来优化初始信息素设置以解决初次搜索的盲目性，并借鉴多策略进化机制加强算法的全局搜索能力。其次，为了进一步提高算法在路径规划中的适应能力，解决陷入局部极小和停滞问题，引入闭环反馈思想来实现参数的动态自适应调节。最后，结合三次B样条曲线对所规划的路径进行平滑处理，以满足移动机器人实际运动路径的要求。通过仿真表明：与原蚁群算法相比，动态反馈A*蚁群算法平均可减少10.4%的路径成本和65.8%的计算时长。同时，该算法在动态和静态环境中，均能快速规划出一条光滑优质路径。

摘要:为研究PWM变量喷雾系统的动态雾量分布均匀性特点，以胭脂红溶液为喷雾试剂，在输送带上放置矩阵式集雾穴盘收集雾滴，采用浓度-吸光度法测量雾量沉积浓度，对单个喷头分别测试了不同PWM频率、PWM占空比和喷雾压力对总体区域、喷雾前进方向和喷杆方向上雾量分布均匀性的影响。研究发现，相较于喷杆方向，PWM频率对单喷头在喷雾前进方向上的雾量分布均匀性影响更大，某一速度条件下PWM频率的最小值应至少保证喷雾的连续性，且无需过大,从而保证电磁阀的使用寿命；当PWM占空比增大到一定值使喷雾流量基本稳定时，PWM占空比的继续增大可同时提高单喷头在喷雾前进方向和喷杆方向上的雾量分布均匀性，而在PWM占空比增大到该定值之前，仅对喷雾前进方向上的雾量分布有明显影响；在雾化效果较好的前提下，喷雾压力对单喷头在喷雾前进方向和喷杆方向上的雾量分布均匀性均有较大影响，且影响效果相反，主要因为随着喷雾压力的增大，雾量更多地向喷杆方向上的两侧和喷雾前进方向上的中间聚集。

摘要:为了探究适合植保无人机药箱液位实时监测的可行方法，阐述了国内外常见的接触式和非接触式液位监测方法，包括差压式、浮体式、电极式、电容式、超声波式、激光式、光电式、流量计式、机器视觉式、雷达式等主要方法，指出了植保无人机作业过程中，其药箱存在的特点，包括液面波动剧烈、药液的理化特性各异、药箱空间小、防腐蚀要求高等，并对上述常见液位测量方法用于植保无人机药箱液位测量时存在的局限进行了分析，在此基础上，探讨了适合植保无人机质量轻、功耗小、精度高、耐腐蚀药箱液位监测方法及装置，并针对植保无人机药箱液位监测中需克服的难题，提出了气压式液位无线监测的解决方案，为进一步开发适用于植保无人机的药箱液位监测装置提供参考。

摘要:针对农业机械滑动耕作部件（如深松铲、起垄铲等）田间作业时阻力采集困难和相关阻力测试装置结构复杂、维护使用成本高、缺乏过载保护等问题，设计了一种滑动式耕作部件作业阻力测试装置（TRTD）。TRTD包括部件安装库、扭转弹簧、旋转主轴、定位盘和编码器等，并以双翼型深松铲为例，建立了包含修正系数k与扭簧转角θ、耕深H、耕速v、土壤容积密度ρ、深松铲结构参数等换算关系的耕作阻力测试方法，与传统三点式作业阻力测试系统（TTD）在6组耕作条件下进行了土槽对比试验。试验通过F检验和T检验（α=0.05）得出2种测试装置测量值总体方差相同和均值一致。精度分析结果表明TRTD相比于TTD的最大相对误差为1.34%，波动性分析结果表明TRTD与TTD的波动幅值比较接近，两者最大相对偏差都不超过5%。TRTD满足阻力测试装置的精度和稳定性要求，能保证作业阻力采集的同时，具有过载保护功能。

摘要:为满足水稻种植精量穴直播要求，设计了一种弹射式耳勺型水稻精量穴直播排种器。阐述了排种器的工作原理，并应用Matlab软件对投种过程中水稻芽种的弹射轨迹进行了研究。为评价排种器性能，选取龙稻6号、龙庆稻2号、龙庆稻3号为试验品种，以旋转盘工作转速、种箱容种高度为影响因素，以排种合格率、重播率、漏播率为指标，采用二次正交旋转组合设计，利用JPS-12型排种器检测试验台进行台架试验，构建了排种性能数学模型。运用DesignExpert 6.0.10软件对试验数据分析并进行验证试验，结果表明：当旋转盘工作转速为29.34r/min和种箱容种高度为60mm时，龙稻6号排种合格率为87.23%，重播率为9.56%；龙庆稻2号排种合格率为90.86%，重播率为6.97%；龙庆稻3号排种合格率为89.12%，重播率为7.46%。此排种性能满足水稻精量穴直播要求。

摘要:机采棉杂质含量高，多级籽棉清理和皮棉清理会造成纤维损伤，为综合提高皮棉产品的外观形态和纤维内在质量，提出了对机采棉加工工艺进行过程优化控制的研究方法和试验方案。在充分分析典型机采棉加工流程的基础上，根据最新的棉花质量检测标准，确定杂质面积、杂质颗粒数、反射率、黄度、上半部长度、长度整齐度、短纤维指数、马克隆值、断裂比强度9个参数作为优化目标，建立以加工皮棉产品成交价格最大化的总体优化控制目标。选取对棉花清理有显著影响效果的倾斜式籽清机I和II、提净式籽清机、回收式籽清机、轧花机上部、锯齿式皮清机I和II 7个关键设备的转速作为优化控制变量。采用监控层、控制层、设备层的构架模式，完成关键设备自动化升级改造。使用响应面分析法的中心组合设计试验方法建立控制变量与控制目标之间的数据模型。以建立的总体优化控制目标为适应度评价函数，利用遗传算法完成对多变量数据模型的求解，7个设备的转速分别为495、484、727、472、1131、822、763r/min。试验结果表明，加工后的皮棉产品杂质面积变化率降低约7个百分点，上半部长度变化率提高约2个百分点，质量较为稳定。本文方法在降低机采棉含杂率的同时，提高了棉花的综合质量水平。

摘要:针对镇压装置在丘陵地区作业时镇压不均匀、镇压强度不足等问题，借鉴丘陵山地农业机械结构特点，设计了一种能实现双向仿形和镇压强度可调的镇压装置。该装置主要由仿形调节机构、镇压强度调节机构和镇压轮组成。建立了丘陵地形下镇压轮与土壤相互作用模型，对镇压轮进行受力分析，确定镇压轮工作过程，同时对镇压装置进行受力分析，确定弹簧变形量（镇压强度）的合理范围。进行对比试验和田间性能试验，采用L9（34）正交试验，考察镇压轮类型、镇压强度、作业速度对镇压装置作业性能的影响，得到了各因素的主次顺序：镇压轮类型、弹簧变形量（镇压强度）、作业速度，最优组合：橡胶镇压轮、弹簧变形量20mm、作业速度1m/s，此时牵引阻力为22.3N，根冠比为0.271。通过对比试验，证明仿形镇压装置更能保证镇压均匀性。

摘要:针对深施型液态施肥机扎穴机构多参数下动力学性能差等问题，探索多工作参数下的变形椭圆齿轮式扎穴机构动力学变化规律，通过建立变形椭圆齿轮行星轮系的节曲线方程，采用Visual Basic 6.0语言，编写了变形椭圆齿轮式扎穴机构运动学仿真与优化软件，调节变形椭圆齿轮的长半轴长度、变形椭圆齿轮偏心率与变形椭圆齿轮变形系数等相关参数，优化并得到一组机构较优参数。搭建了扎穴机构动力学特性测试试验台，进行动力学特性试验。采用旋转中心复合试验设计方案，以行星架转速和土槽车前进速度为试验影响因素，以太阳轮轴所受扭矩和喷肥针入土时受到的拉压力为试验影响指标。在试验台上利用扭矩传感器、信号采集仪和DASP-10处理软件，测得太阳轮轴扭矩和喷肥针入土时受到的拉压力，建立试验影响因素和影响指标的关系模型及响应曲面图，并运用Design-Expert 8.0.10软件对试验数据进行分析。试验结果表明，当行星架转速64.4r/min，前进速度0.61m/s时，太阳轮轴扭矩为5.05N·m，喷肥针受到的拉压力为20.03N，此时机构动力学性能最优。应用此参数组合进行测试验证，验证了其合理性。该研究结果可保证扎穴机构在多工作参数下工作时，机具具有良好的扎穴性能。

摘要:基于虚拟仪器构建了拖拉机电性能综合测试系统，以满足整车条件下拖拉机电器功耗、电器部件匹配选型等研究测试需要。首先在分析拖拉机电性能测试要求的基础上，对硬件进行选型。然后设计了以美国NI cRIO控制器为核心的测试系统，实现对蓄电池和发电机端电压和电流、发动机转速、车速、温度等信号同步采集。给出了测试系统的虚拟软件设计方案，包括在数据采集器中运行的FPGA软件和实时软件，以及在上位机中的数据采集与分析软件等。最后进行了电流精度对比试验和拖拉机电性能场地实车试验，试验验证了本系统电流采样精度和工作可靠性。

摘要:为实现小批量颗粒饲料生产，设计一种小型可调间隙饲料制粒机，包括环模及配套部件、压辊及配套部件、传动机构等。该制粒机特征为：压辊调节部件位于制粒机外部，能够在不停机的状态下实时调节模辊间隙，保证颗粒饲料的连续生产。同时设计了与该制粒机配套的控制系统。基于弹塑性理论，采用有限元分析软件Abaqus内置的Drucker-Prager Cap本构模型对制粒机模辊挤压过程进行了数值模拟，模拟结果表明，模辊间隙的设置应与物料的摩擦因数相匹配，适当提高物料的摩擦因数能够避免物料内部滑移耗能，有利于提高颗粒饲料的产量和质量。制造样机并进行了生产试验，以某配方乳猪料为原料，进行制粒机作业性能指标的测定，结果表明：该制粒机生产的颗粒饲料成品含水率为13.53%，直径为3mm，颗粒含粉率为3.27%，颗粒耐久度（PDI）为94.34%，颗粒硬度为176.03N，生产率约为42kg/h，各项指标均达到设计要求，满足小批量颗粒生产的要求。

摘要:为解决方草捆捡拾效率低、费用高，长途运输难等问题，设计了方草捆集捆机。该机由底盘、捡拾器、推草机构、举草机构、压绳器和卸草机构等部件组成，基于EPEC2024搭建了控制系统，只需单人驾驶和操作，通过变量泵、马达和油缸驱动各部件快速实现对方草捆的捡拾、挤压和捆扎。按照作业功能对各结构部件采用分模块设计，通过计算各液压回路的流量保证作业速度和作业效率，匹配硬件电路并使用Codesys编写程序控制作业流程。分别在内蒙古自治区赤峰市和辽宁省黑山县对方草捆和秸秆方捆进行了捡拾及捆扎的场地试验，结果表明：整机最大牵引车速达到20.5 km/h，作业时系统最大流量为101.6 L/min，一次能实现12个方草捆的捆扎。方草捆的集捆成捆率达到89.5%，纯工作小时内集捆生产率为12大捆/h，同等条件下与人工捡拾方式相比，捡拾效率提高了34.5%，人工费用降低了62.5%，综合费用降低了18.2%，而且增强了对自然环境的适应性，缩短了长途运输的准备周期，满足实际生产的使用要求。

摘要:为快速、准确地对生产过程中植物纤维地膜抗张强度进行预测，降低生产成本，提高原料利用率，以植物纤维地膜中试平台为依托，基于粒子群算法（PSO）优化支持向量机回归（SVR）模型，结合正交试验设计L25(56)方法，以纤维打浆度、施胶剂添加量、湿强剂添加量、地膜定量、混合比作为模型输入参数，以植物纤维地膜抗张强度为输出进行模拟预测，并将模拟结果与SVR、BP、RBF智能算法模型进行对比分析。结果表明：PSO-SVR模型能够较好地表达植物纤维地膜抗张强度与模型参数间的非线性关系，并能根据输入参数快速准确地对植物纤维地膜抗张强度进行预测，测试集样本中预测值与实际值间均方误差、决定系数和均方根误差为0.117N2、0.915、0.342N；与其他智能算法（SVR、BP、RBF）相比，PSO-SVR算法模型具有更高的适用性与稳定性。研究结果可为生产过程中不同抄造工艺参数下植物纤维地膜抗张强度的在线监控提供参考依据。

摘要:以黑龙江省SPOT5遥感影像和森林资源清查数据为数据源，获得对应样地的影像纹理特征、光谱波段值、光谱组合值以及地形信息，提取样地调查数据的林分信息，采用多元逐步回归分析，建立以SPOT5遥感影像纹理、光谱和地形特征为自变量，多个森林结构参数（林分平均直径、断面积、蓄积量和树种多样性指数）为因变量的估测模型，筛选最优纹理特征生成窗口及最优森林结构参数反演模型。结果表明，SPOT5影像的纹理光谱特征与森林结构参数具有较强的相关性，9×9窗口为最优纹理特征生成窗口；在引入地形因子后模型精度有了较大提高，树种多样性指数估测模型R2adj都在0.72以上，蓄积量模型估测精度最优（R2adj为0.864、RMSE为21.260m3/hm2）。研究表明利用高分辨率遥感影像纹理、光谱和地形特征进行多个森林结构参数估测具有很好的应用效果。

摘要:基于永久基本农田概念、内涵和划定要求，提出了县域永久基本农田的定量评价模型与划定方法，并以河北省定州市为例进行示范验证。定量评价模型包括自然禀赋条件、基础设施条件、社会经济条件和区位条件4方面12个指标，并在改进连片度和田间道路密度计算方法的基础上进行综合评价。根据综合评价结果，将定州市耕地划分为优先保护型（≥76.00）、重点保护型（68.91~76.00）、适宜调控型（60.00~68.91）和后备整治型（0~60.00）4种类型，其中：优先保护型（28389.22hm2）集中分布在城区及镇政府周边，是定州市重要的粮食生产基地；重点保护型（39084.13hm2）主要分布在庞村镇、大鹿庄乡、杨家庄乡等，是永久基本农田的重点建设区域；适宜调控型（16831.95hm2）分布较为分散，主要分布在砖路镇、赵村镇、西城区等，未来通过差别化土地整治再适当调为永久基本农田；后备整治型（5126.82hm2）零散分布在西城区、北城区、息冢镇等，目前不适宜划作永久基本农田。研究结果可为定州市永久基本农田划定与相关规划提供依据。

摘要:为提高高标准基本农田划定区域的耕地连片性，在耕地综合质量评价和耕地连片网络基础上，提出了局部耕地连片度计算公式来评价耕地的连片性，并采用四象限法空间耦合耕地质量和连片度2个时空属性。结果表明：献县高标准基本农田优先建设区域面积为24803.45hm2，重点建设区域面积为19688.77hm2，有条件建设区域面积为19538.64hm2，与面积累加方法相比，优先建设区域连片度提高了15.55%，而有条件建设区域连片度减小了37.82%，表明该方法明显提高了高标准基本农田建设划区的耕地连片度。

摘要:以北京市海淀区为例，在对区域土地利用现状进行划分的基础上，基于格网尺度估算了区域生态系统服务价值，并根据价值分布状况将区域划分为不同的生态系统服务价值分区，基于GIS和FRAGSTAS软件，分析了不同分区的土地利用结构和景观格局状况。结果表明：海淀区格网的生态系统服务价值处于-234.56~207.97万元之间，并呈现明显的从南部到西北部增加的趋势；不同生态系统服务价值分区土地利用结构差距较大，高值区的土地利用类型主要为城市绿地，中值区土地利用类型面积较大的为耕地和城市绿地，低值区建设用地的面积较大；不同生态系统服务价值分区的景观格局指数变化较大，从高值区到低值区，景观格局的破碎化程度逐渐增加，人类活动对生态环境的影响不断加剧，人类活动对景观的干扰程度加大。研究结果可以为精细化评估区域生态系统服务价值提供参考，并能服务于区域土地利用结构调整和可持续利用及生态景观建设。

摘要:监测农作物的重金属污染和污染程度是高光谱遥感研究的一个热点。通过盆栽玉米的不同Cu2+胁迫梯度实验，在测定玉米叶片光谱和Cu2+含量的基础上，针对不同Cu2+胁迫梯度下玉米叶片光谱仍具有极高相似度以及传统光谱测度方法难以区分污染程度的问题，进行相似光谱的差异性有效区分方法研究。结合欧氏距离(ED)与光谱微分梯度角(DSAG)的正切处理，提出了一种基于光谱相似性测度的ED-T-DSGA光谱分析模型，并通过传统光谱测度方法应用比较、谐波分析(HA)技术和5种HA分解次数下的光谱重构结果分析，验证了ED-T-DSGA分析模型在区分极度相似光谱的微小差异上具有可行性与有效性。同时，ED-T-DSGA分析模型可用于测度不同Cu2+胁迫梯度下玉米叶片光谱间差异与污染程度。实验结果表明，ED-T-DSGA分析模型值越大，Cu2+胁迫梯度越大，玉米的重金属铜污染越严重；并且基于ED-T-DSGA分析模型进一步提取到“黄边”、“红谷”、“红边”和“近峰B”为Cu2+胁迫光谱响应的有效波段，这些敏感位置可为监测Cu2+污染程度提供有利依据。

摘要:以盆栽和高架两种栽培模式生长环境下的草莓植株为研究对象，提出了一种基于深度信息分割聚类的草莓冠层结构形态三维重建算法。首先，以深度信息的不连续性特征作为草莓植株逐层分割的重要依据，以深度二维图像作为全局参考指标，提出深度信息步进方法，自动提取冠层点云；其次，改进密度聚类算法，有效滤除随机、跳边和背景噪声；最后，改进基于Harris算子的多源图像融合算法，实现彩色图像与强度图像的配准及点云颜色的映射，三维重建出具有颜色信息的草莓冠层结构形态。为验证该算法的有效性，将三维重建后冠层的平均单叶长度及A-B线距离作为评价指标，试验结果表明，模型的平均单叶长度计算正确率为93%左右，A-B线距离计算正确率为97%左右，研究结果可为草莓采摘机器人果实识别过程中枝叶空间结构关系的构建提供技术支持。

摘要:为研究规模化生猪养殖场中蓝耳病疫情预警监测方法，提出一种非接触式耳部颜色自动检测方法。该方法将生猪热红外图像和可见光图像相结合寻找最优尺度因子，确定可见光图像中生猪耳根部特征区域；采用主动形状模型方法，选取34个生猪耳部轮廓特征点，并将搜索范围限定在生猪头部区域，用以提取生猪耳部轮廓；将提取的耳部轮廓进行颜色对比，判断该生猪是否患有蓝耳病疫情。结果表明，由于限定生猪头部区域搜索范围，能快速准确地提取生猪耳部轮廓。对生猪耳部颜色检测准确率达到77%以上。

摘要:奶牛目标各区域的精细分割和识别能够提供精确的奶牛形体细节信息，是奶牛体形评价、姿态检测、行为分析和理解的前提和基础。为实现深度图像中奶牛头、颈、躯干和四肢等身体区域的精确分割，提出一种基于深度图像特征和机器学习的奶牛目标各区域精细分割方法。该方法以每个像素点在不同采样半径下的带阈值LBP序列为深度特征值，设置分类约束条件，用决策树森林机器学习方法实现奶牛各区域的精细分类。对10头奶牛的288幅侧视深度图像进行试验，结果表明，当采样半径分段数为30，决策树训练至20层时，奶牛整体各像素点的平均识别率为95.15%，较传统深度图像特征值有更强的细节信息提取能力，可以用较少参数实现对复杂结构的精确识别。

摘要:采用静态暗箱-气相色谱法对关中平原小麦-玉米轮作（2014—2015年）农田温室气体（CO2、CH4和N2O）排放通量进行监测，并用净增温潜势（NGWP）和碳足迹2个指标评估不同覆膜方式对关中平原农田温室效应、作物生产碳足迹的分布和构成的影响。试验处理设置为不覆膜（CK）、半膜覆盖（BM）、垄作覆膜（LM）、全膜覆盖（QM）。结果表明，与CK处理相比，BM、LM、QM处理下作物年际总产量分别增加了9.0%、16.5%、26.6%；CO2的年际排放总量分别增加了33.9%、9.3%、31.6%，N2O的年际排放总量分别增加了22.9%、14.3%、47.1%，但CH4的年际吸收总量无显著性差异；NGWP分别增加了9.0%、16.7%、26.0%;LM、QM处理碳足迹较CK处理减少了33.2%、21.9%，而BM处理碳足迹与CK处理无显著差异；BM处理单位产量碳足迹较CK处理增加了16.3%，而LM处理较CK处理减少了13.1%，QM处理与CK处理无显著性差异。综合考虑不同覆膜方式的经济效应和环境效应，垄作覆膜更有利于关中平原小麦-玉米轮作系统的固碳减排。

摘要:在不影响水库原有防洪及供水目标前提下，为了降低水库对河流生态系统的影响，针对部分调度模型存在调度结果满足最小生态流量约束而不满足适宜生态流量约束的情况，提出了以最小生态流量约束调度结果为基础，逐步向适宜生态流量约束靠近的非充分生态约束流量求解方法，并引入松弛变量，建立了生态保证程度与发电量的关系，通过对比Kmin法和Kmax-1法的Tennant评价结果确定水库生态调度的最佳平衡点，以此作为非充分生态约束条件下的尼尔基水库生态调度模型。结果表明，生态流量约束值还有很大的提升空间，不宜直接选取最小生态流量约束的调度结果作为调度方案；新的调度模型可以有效解决此类生态调度问题，给决策者提供更合理的调度方式，6种生态约束条件下的生态保证程度分别可提高60%、80%、40%、60%、70%、70%，电量损失率仅为2.01%、1.13%、1.28%、1.47%、2.16%、2.08%。

摘要:为探明黄土高原南北样带土壤容重空间分布特征，为土壤水文过程模拟与预测提供水力参数，采用经典统计学方法，分析了样带不同土层深度（0~10cm、10~20cm、20~40cm）土壤容重的空间变异特征，并用多元逐步回归、传递函数方程和一阶自回归状态空间模型方法分别对土壤容重的空间分布进行了模拟。结果表明：样带0~20cm深度土壤容重的变异为中等程度变异，20~40cm为弱变异。状态空间方程转换系数表明，不同土层深度土壤容重的影响因素不同，0~10cm主要为有机碳含量、黏粒和砂粒体积分数，10~20cm为有机碳含量、黏粒和砂粒体积分数和降水量，20~40cm为黏粒和砂粒体积分数、降水量和土地利用。状态空间模型的模拟效果均优于经典统计的多元逐步回归方程和传递函数方程，基于黏粒和砂粒体积分数、降水量和土地利用的状态空间模型可以解释样带20~40cm容重92.3%的变异。一阶自回归状态空间模型可用于田间条件下土壤容重分布特征的预测。

摘要:以西北干旱区典型县域磴口县为研究区，以2015年8月份40个地下水采样点的样品数据为基础，引入集合卡尔曼滤波（EnKF）数据同化将其优化作为主变量，以蒸散发量反演结果以及归一化植被指数（NDVI）数据为协变量，进行协同克里金插值，同时与未采用同化的协同克里金插值结果以及经同化采用普通克里金插值结果进行交叉验证。结果表明：三者在较大空间尺度上对地下水埋深空间分布趋势的模拟基本一致，南部沙漠地区整体较高，在空间分布上表现为明显的地理规律性。同化后的数据进行协同克里金插值的结果改善最显著，平均误差、均方根误差、平均标准误差均优于未同化插值结果，其中平均误差仅为0.2705m。与普通克里金插值方法相比，协同克里金插值考虑蒸散发与NDVI的协同作用，精度明显提高，平均误差减小0.4097m，均方根误差减小0.0784m，平均标准误差减小1.0167m。

摘要:采用Landsat和MODIS数据，通过增强自适应融合算法（Enhanced spatial and temporal adaptive reflectance fusion model，ESTARFM）对蒸散发进行空间降尺度，构建田块尺度蒸散发数据集；利用2015年田间水量平衡方法计算的蒸散发数据对融合结果进行评价。在融合蒸散发基础上，结合解放闸灌域2000—2015年间种植结构信息，提取不同作物各自生育期和非生育期内年际蒸散发量，并分析了大型灌区节水改造以来，作物蒸散发占比的年际变化。研究结果表明：融合蒸散发与水量平衡蒸散发变化过程较吻合，小麦耗水峰值出现在6月中下旬—7月初，玉米和向日葵峰值出现在7月份。在相关性分析中，玉米、小麦和向日葵的决定系数R2分别达到了0.85、0.79和0.82；生育期内玉米（5—10月份）、小麦（4—7月份）和向日葵（6—10月份）的均方根误差均不高于0.70mm/d；平均绝对误差均不高于0.75mm/d；相对误差均不高于16%。在农田蒸散发总量验证中，融合蒸散发与水量平衡蒸散发相关性较好，两者决定系数达到了0.64。基于ESTARFM融合算法生成的高分辨率蒸散发（ET）结果可靠，具有较好的融合精度。融合结果与Landsat 蒸散发的空间分布和差异性一致，7月23日、8月24日和9月1日相关系数分别达到0.85、0.81和0.77；差值均值分别为0.24mm、0.19mm和0.22mm；标准偏差分别为0.81mm、0.72mm和0.61mm。ESTARFM融合算法在农田蒸散发空间降尺度得到较好的应用，可有效区分不同作物蒸散发之间的差异。不同作物在生育期和非生育期内耗水量差别较大；生育期内套种（4—10月份）耗水量最大，达到637mm，玉米（5—10月份）和向日葵（6—10月份）次之，分别为598mm和502mm，小麦（4—7月份）最低为412mm；非生育期内，小麦（8—10月份）耗水量最大，年均达到214mm，玉米（4月份）和向日葵（4—5月份）分别为42mm和128mm。不同作物多年平均耗水量（4—10月份）差异较小，其年际耗水总量主要随作物种植面积的变化而变化。

摘要:土壤分离临界水动力学参数是侵蚀预报研究的基础内容，但关于不同近地表土壤水分条件下坡面侵蚀发生临界起动关键影响因子及其内在机制尚不清楚。本研究选取长江中上游地区典型黄壤为研究对象，试验设计5个土壤前期含水率（5%～23%）和5个坡度（1.0°～10.0°），利用冲刷槽实测土壤分离临界水动力学参数，探讨土壤分离临界水动力学参数对不同土壤前期含水率和坡度耦合作用的响应。结果表明：土壤分离临界流速、临界水深和流态均与坡度和土壤前期含水率呈幂函数减小关系；在坡度小于5.0°时，土壤分离临界水动力参数受坡度和土壤前期含水率耦合作用的影响；而在坡度大于5.0°时则主要受坡度的影响。因此，当坡度大于5.0°时，可直接采用简化幂函数方程对土壤分离临界水动力参数进行估算。在本研究试验条件下，坡面土壤分离临界水流流态基本属于层流、缓流，发生紊流、急流的概率很小。坡度和土壤前期含水率对坡面流阻力有重要的影响，阻力系数随临界单宽流量和雷诺数的增加呈幂函数下降趋势。

摘要:为了揭示节水灌溉水稻叶片水分利用效率的影响因素及水分高效利用机制，设置控制灌溉(控灌)和淹水灌溉(淹灌)2种灌溉方式开展田间试验，研究节水灌溉水稻叶片水分利用效率与气孔调节以及相关环境因素的关系，建立叶片水分利用效率的回归方程，并对影响因素进行通径分析。结果表明，水稻叶片蒸腾速率(Tr)、光合速率(Pn)和叶片水分利用效率(LWUE)与气孔导度(Gs)呈良好的二次曲线关系，控灌水稻通过较低的气孔开度便可获得较优的叶片水分利用效率。叶片水分利用效率(LWUE)与空气温度(Ta)、叶片温度(Tl)、叶气温差(ΔT)、空气CO2浓度(Ca)和光合有效辐射量(Par)等环境因素呈二次曲线关系，与胞间CO2浓度(Ci)呈负相关关系，与土壤含水率(θ)呈正相关关系，与相对湿度(Rh)呈指数关系。由Ta、Tl、ΔT组成的“温度因子”对水稻叶片水分利用效率的贡献率达39.19%，而由Ca和Ci组成的“CO2浓度因子”的贡献率为22.94%，由Rh和θ组成的“水分因子”的贡献率为17.81%，由Par组成的“光照因子”贡献率为9.01%。在此基础上，建立了叶片水分利用效率回归方程，并对各影响因素进行通径分析，对于控制灌溉稻田来说，影响叶片水分利用效率的主要因素不是光合有效辐射量、气孔导度和土壤含水率等，而是胞间CO2浓度、叶片温度和相对湿度等因素。

摘要:以微孔陶瓷灌水器为研究对象，在0m工作水头下进行土壤水分运移特性试验，并以10m额定工作水头下工作的地下滴灌灌水器作为对照。通过对比分析2种灌溉方式下累计入渗量、流量、湿润体特征和土壤含水率变化，结果表明：相同灌溉时间下微孔陶瓷渗灌的累计入渗量、湿润锋运移距离、湿润体截面面积均明显小于地下滴灌。微孔陶瓷渗灌的流量随时间逐渐减小，直至接近于零；试验后期，微孔陶瓷渗灌湿润体内整体土壤含水率变化较小；由于微孔陶瓷渗灌为无压连续灌溉，因此在其工作过程中可为作物提供一个恒定的水分环境。而地下滴灌的流量则会维持稳定，使得土壤含水率一直增大，停止灌溉后由于土壤水分再分布而减小。地下滴灌为被动恒压灌溉，因此其灌溉条件下作物生长的水分环境处于干湿交替的循环变化状态。

摘要:针对目前基于圆锥指数的土壤紧实度测量中，无法消除土壤摩擦力对紧实度测量的影响，要求检测传感器匀速贯入土壤,因此存在使用不便、精度不高的难题。为了提高土壤紧实度实时测量方法的精度及可操作性，在圆锥指数方法基础上，设计了土壤紧实度实时检测传感器，并加入了加速度的同步测量，消除了使用过程中金属杆插入速度不均造成的误差，提高了土壤紧实度测量精度。通过大量试验验证了自制传感器具有较好的静态性能和动态性能，其测量范围为0~900kPa,灵敏度为0.041896，稳定性测量标准差为5kPa，测量精度为±0.02%FS，超调量为7.81%，过渡时间为0.632s。与美国SC-900型土壤紧实度仪对比其准确性的线性拟合决定系数均达到0.96以上，结果表明设计的土壤紧实度传感器与SC-900型土壤紧实度仪在实际测量中性能相当，且使用更方便、价格更低廉。为农林生产、环境保护及生态监测提供了一种具有自主知识产权、精准获取土壤紧实度的有效手段。

摘要:针对现有土壤水分点尺度下测量的局限性，提出了一种线性尺度下的土壤剖面水分测量方法，并设计了一种基于驻波比法的土壤剖面水分信息测量传感系统。借助HFSS高频电磁场仿真软件与网络矢量分析仪对传感器环形探头的电场强度分布情况与阻抗特性进行了分析研究，确定了环形探头适应性与敏感区域。以2种不同质地的土壤作为试验样本，对土壤水分传感器的输出与对应的测量值进行了多项式拟合，决定系数均达到了0.99以上，传感器的稳态与动态性能均能满足土壤剖面水分的测量要求。通过多层水分土柱穿层试验与对比试验表明，该系统能够满足线性尺度下土壤剖面水分的实时测量需求，具有较高的测量精度与稳定性。设计的土壤剖面水分线性测量系统的各项指标均达到实际应用的需求，具有较高的应用推广价值。

摘要:利用玉米秸秆生物炭，以日光温室黄瓜为试验对象，以土壤分别施入20、40、60t/hm2生物炭为处理，研究玉米秸秆生物炭施用对黄瓜根际土壤真菌群落和根系生长的影响及其机制。试验结果表明：土壤中生物炭施用量为20～60t/hm2时，在黄瓜结果期可不同程度提高根系数、根系体积和根系活力，显著提高真菌中子囊菌门和接合菌门的丰度，增加担子菌门、壶菌门和球囊菌门丰度而极大降低杂菌比例，明显提高子囊菌门Incertae sedis 27、毛壳菌科、小子囊菌科、毛球壳科、假散囊菌科等11个科以及接合菌门被孢霉科、球囊菌门球囊霉科、担子菌门粪锈伞科、壶菌门小壶菌科的丰度；生物炭处理土壤后，子囊菌门Incertae sedis 27、毛球壳科、假散囊菌科、黄丝菌科和接合菌门被孢霉科的真菌在促进根系生长方面的作用最为明显，主要通过根被组织聚集、促进根系对营养元素吸收、提高土壤中有机质和养分含量、促进土壤中有机物质分解等而最终有利于黄瓜的根系生长。综合分析认为，生物炭施用量20t/hm2处理效果最为明显，与对照相比，根系数、根系体积和根系活力分别提高20.52%、50.73%和16.11%。

摘要:在自行设计的生物质热解挥发物两级冷凝特性参数测试系统上，进行了木屑在450、550、650℃下热解挥发物冷凝特性研究，其中，一级冷凝采用空气作为冷凝介质，二级冷凝采用水作为冷凝介质，计算了表面局部冷凝换热系数，以及冷凝液膜热阻和厚度。结果表明：一级冷凝换热系数随着温度的升高而减小，在热解温度为450℃时达到最大值671.02W/（m2·K）；二级换热系数随着温度的升高先增大后减小，在热解温度为550℃时达到最大值1.484×105W/（m2·K）。基于冷凝器内壁一维稳态冷凝换热特性，分析了冷凝液膜形成过程，存在3个阶段：液膜形成、液膜积累、液膜流动。在液膜形成和积累阶段，液膜厚度逐渐增大，热阻变大；液膜厚度达到一定程度后，冷凝液产生流动，在液膜流动初期，液膜厚度逐渐减小，热阻变小；在稳定流动期，热阻基本保持稳定。

摘要:以油茶壳热解炭粉和胶黏剂为原料，利用万能试验机进行生物质混合燃料成型试验。通过对比不同成型燃料抗压强度、松弛密度和比能耗，确定胶黏剂种类对燃料品质的影响。选取木质素作为胶黏剂考察了成型压力、温度、含水率、木质素添加量对成型燃料品质的影响，当优化成型工艺参数为成型压力6kN、成型温度80~100℃、含水率20%、木质素添加量8%~9%时燃料品质最佳。对成型燃料进行热重试验，研究其燃烧过程及动力学特性。结果表明：燃烧主要分为4个阶段，着火温度为356.9℃，燃尽温度为553.3℃；燃料的挥发分燃烧是一级反应，固定碳燃烧是二级反应。

摘要:以纤维素、木聚糖和木质素为研究对象，利用真空气氛炉热解制备生物炭，探究温度对生物质三组分热解制备生物炭理化特性的影响规律，为生物炭的性能调控和机理研究提供理论依据。结果表明：纤维素和木聚糖的热解温度范围主要集中在300~500℃，纤维素生物炭产率由35.38%下降至20.93%，木聚糖生物炭产率由46.28%下降至29.40%，木质素热解温度范围主要集中在300~600℃，木质素生物炭产率由81.22%下降至51.53%；热解温度对生物质三组分制备生物炭的C、H、O、N元素含量的影响规律基本相同，即C元素含量逐渐升高，H、O、N元素含量逐渐降低，C元素质量分数分别由69.42%、72.92%、54.75%升至96.39%、77.26%、67.97%；热解温度对生物质三组分制备生物炭的灰分、挥发分、固定碳和热值的影响规律基本相同，即挥发分逐渐降低，而灰分、固定碳和热值均逐渐升高，挥发分分别由50.67%、44.89%、39.99%降至7.63%、5.52%、14.41%，固定碳分别由47.95%、55.03%、35.41%升至90.18%、94.11%、53.70%，热值分别由25652.58、26681.81、21173.29kJ/kg升至34602.52、33965.15、24142.62kJ/kg；热解温度对木质素生物炭的比表面积和孔径分布影响明显，对纤维素和木聚糖生物炭的影响较小，500℃时纤维素和木聚糖达到最优的比表面积和微孔体积，600℃时木质素达到最优的比表面积和微孔体积；热解温度在500℃时，纤维素和木聚糖制备的生物炭达到最大的碘吸附值，纤维素生物炭碘吸附值为422.46mg/g，木聚糖生物炭碘吸附值为115.06mg/g，热解温度在600℃时，木质素制备的生物炭达到最大的碘吸附值，为460.35mg/g。

摘要:基于生态位适宜度模型对生菜与小白菜、樱桃萝卜、豌豆苗和香菜间作4种模式下作物对生境条件的适宜程度进行了初步评价，并采用TOPSIS模型对评价结果进行优选，以揭示生菜各间作模式中的最优模式。结果表明：模式1、模式2和模式3的生态位适宜度值较高且较接近，其生境环境较能满足作物的需求，其中，生菜和樱桃萝卜的间作模式与理想方案的相对接近程度最大，即生菜与樱桃萝卜的间作模式为4种模式中最优间作模式。采用生态位适宜度模型和TOPSIS模型对间作模式进行优选的结果与实际栽培效果一致，通过限制因子分析确定生菜和樱桃萝卜间作模式的限制因子为营养液中钾元素含量。

摘要:为掌握马铃薯泥在鼓风冷冻过程中的温度变化规律，建立了短圆柱状马铃薯泥鼓风冷冻的三维数值模型，进行了三维非稳态数值模拟，并结合流场及不同时刻的温度场对马铃薯泥的冷冻过程进行了分析。实验验证表明该模型与实际情况吻合较好，冷冻时间相对误差为3.9%。以此为基础，研究了送风速度和温度对马铃薯泥冷冻过程的影响。结果表明，随着风速的提高，冷冻时间缩短，马铃薯泥内外温差增大，冷冻结束时马铃薯泥中心温度之间的差异先减小后增大。降低送风温度可以缩短冷冻时间，增大马铃薯泥中心温度之间的差异性和马铃薯泥内外温差。送风速度和温度对相变阶段的影响大于预冷段和深冷段。

摘要:以“乔纳金”苹果，“红富士”苹果和“秦冠”苹果共90个试验样本为试材分别采集865～1711nm的近红外波段高光谱图像，选取苹果图像感兴趣区域（ROI），以分辨率2.8nm提取其平均反射光谱数据，分别利用K近邻法（KNN）和径向基核函数支持向量机（RBF-SVM）进行品种判别，5折交叉检验。结果表明，3种苹果的近红外高光谱图像均在波长941~1602nm之间变得清晰，该区域200个波段下的平均反射光谱数据经KNN法中的10种距离算法评判，当K取值3和5时，切比雪夫距离、欧几里得距离和明可夫斯基距离3种距离算法的识别正确率均达到100%；SVM-RBF核函数模型中，γ取值为2-8~1的范围内识别正确率均在92%以上，当γ取值2-5，C取值为16和32时，识别正确率最高，为96.67%。故利用近红外高光谱图像技术结合KNN计算对苹果品种进行快速鉴别是优异和可靠的方案。

摘要:为了建立和优化牦牛肌肉组织蛋白质双向电泳（2DE）体系，结合生物信息学方法进行牦牛、黄牛差异蛋白质通路分析。以牦牛背最长肌为实验材料，对不同裂解液成分、等电聚焦程序、染色方法进行研究，在最优2DE体系参数下，对比分析牦牛、黄牛差异倍数大于2倍且达到显著水平（P<0.05）的19个蛋白质，通过基质辅助激光解吸/电离飞行时间（MALDI-TOF/TOF）质谱进行鉴定，并对鉴定结果进行了基因本体（GO）注释、京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路分析。结果表明，裂解液II、渐进式快速升压程序、改良的考染法获得的蛋白点匹配率高，牦牛、黄牛2DE图谱蛋白点平均个数分别为479个和553个。通过比较牦牛和黄牛背最长肌中差异蛋白质可知，所得到的差异蛋白质按照功能可分为代谢酶、结构蛋白和应激蛋白3大类。通过KEGG分析可知，牦牛、黄牛差异蛋白质主要集中在细胞代谢过程、碳水化合物代谢通路、遗传信息通路和能量代谢通路中，研究结果可为解释牦牛和黄牛肌肉生物学特性和肉品质差异提供理论依据。

摘要:为了提高黑蒜的生产效率、降低黑蒜的生产成本，将蒸制工艺与烘制工艺相结合，设计并优化了一种非发酵黑蒜制备工艺。研究结果表明，非发酵黑蒜的最佳制备工艺参数为：蒸制温度127℃、蒸制时间70min、烘制温度95℃、烘制时间6.5h，在此工艺条件下制得的黑蒜总酚质量比为11.15mg/g，含水率为27.41%，还原糖和总酸质量比分别为7.87g/(100g)和36.09g/kg。在0.06~0.18mg/mL质量浓度范围内，黑蒜的还原能力是维生素C的1.4倍以上，说明黑蒜具有很强的抗氧化活性。与发酵工艺相比，总酚等活性成分含量相近，但极显著地缩短了黑蒜的制备时间、提高了生产效率、降低能耗，为功能性蒜制品的开发利用提供了技术基础。

摘要:脱附电磁阀是汽油轿车燃油蒸发控制系统中关键零部件之一，电磁阀的动态响应特性对燃油蒸汽的脱附速率有着重要的影响，同时，电磁阀衔铁的撞击噪声和电磁阀的通电可靠性与电磁阀产品的性能也有重要关系。为此，首先针对脱附电磁阀进行适当的模型简化，采用电磁场模拟软件Maxwell建立数学模型，通过仿真手段与试验结果进行响应特性标定对比，从而验证数学模型的准确性。而后基于正交设计方法，研究了不同铁芯材料、线圈匝数、线圈直径、工作间隙以及衔铁质量等结构参数对电磁阀的动态响应特性、撞击噪声以及能耗量的影响，并进行电磁阀综合性能的最优化设计，获得了最佳的综合性能。最后通过试验手段对最优化方案进行验证，并对其撞击噪声、响应特性进行了分析，结果表明通过正交设计方法的模拟预测与试验数据有较高的一致性，从而为电磁阀的综合优化提供了可靠的方法。

摘要:在上止点压力1.5MPa，上止点温度670~795K，当量比为1的实验条件下，利用快速压缩机（RCM）研究了N2、N2/Ar（50%/50%）和Ar/CO2（61.2%/38.8%）稀释气体对二甲醚（DME）着火延迟期的影响。利用CHMKIN-PRO软件在较大温度范围内进行了模拟研究。结果表明：不同稀释气体组分对二甲醚混合气体第一阶段着火延迟期影响很小，但对总着火延迟期具有较大的影响，尤其在负温度系数（NTC）区间的起点温度附近。与N2相比，N2/Ar（50%/50%）使得实验中总着火延迟期缩短30%。稀释气体的化学效应对第一阶段着火延迟期和总着火延迟期的影响均很小。在低温区间和NTC区间，稀释气体的热效应起主导作用，而当上止点温度超过NTC区间时，CO2的化学效应影响增强且超过热效应而起到主导作用。随稀释率增加，DME混合气体第一阶段着火延迟期略有延长，而总着火延迟期出现明显延长，且总着火延迟期的NTC现象变得更加明显。

摘要:利用ANSYS_Fluent 15.0软件，在两相流计算采用均相流模型(HEM)、湍流计算采用realizable k-ε模型基础上，分别基于SS及Singhal空化模型对喷嘴孔内空化现象进行数值模拟，并将模拟结果与试验结果进行对比分析，其中前者忽略了不凝性气体及湍流扰动对孔内空化现象的影响，而后者考虑了这2个因素。其后在两相流计算仍然采用均相流模型的基础上，将Singhal空化模型与不同的湍流模型组合应用，并与试验结果进行对比分析。结果显示：不凝性气体及湍流扰动对喷嘴孔内空化现象数值模拟存在显著影响，不考虑这2个因素时计算所得喷孔内气相区域分布规律与试验结果一致，然而计算所得气相体积分数仅为试验结果的42%，考虑这2个因素时计算所得气相区域分布规律同样与试验结果一致，且计算所得气相体积分数约为试验结果的96%，即考虑不凝性气体及湍流扰动的影响会使喷嘴孔内空化现象数值模拟更加准确；考虑不凝性气体及湍流扰动时计算所得气相区域在其末端出现小幅扩散现象，这种扩散现象源于不凝性气体在气相区域末端的膨胀作用；湍流粘度的计算结果通过影响场内流速、静压的方式最终对计算所得喷孔内气相区域分布产生一定影响。

摘要:基于线性二次型最优控制理论和线性矩阵不等式处理方法，提出一种适用于汽车电子节气门的位置离散最优预见控制算法，该算法仅通过一组滑动电位计来测量节气门阀片角度位置实现闭环控制。针对节气门的实际使用环境，建立了离散化的节气门状态空间模型，利用状态转移法构建了包含目标信号的扩大误差系统；考虑实际系统中节气门物理参数难以辨识的特点和外部扰动力矩等不确定因素的影响进行了仿真，并基于快速控制原型技术进行了试验验证。仿真和试验结果均表明，所设计的位置最优预见控制算法能够快速准确地跟踪目标开度信号，增强了电子节气门控制系统的稳定性和鲁棒性。

摘要:针对液压外骨骼机器人系统建模困难的问题，提出一种利用自适应模糊逼近方法来实现对滑模等效控制的逼近，不需要对机器人的未知参数进行预先估计，同时设计可调参数的自适应调节律，增强系统的鲁棒性，引入一种类势能函数设计具有非线性积分项的滑模面,当误差较大时，积分效应适当减弱，防止产生较大的超调量；当误差较小时，积分效应适当增强，减小稳态误差。利用李雅普诺夫方法论证了该闭环控制系统的稳定性，并使用模糊切换方法来消除滑模控制抖振。最后，对液压助力外骨骼机器人系统进行轨迹跟踪及外干扰实验，结果验证了该方法的有效性，控制输出能快速平稳地跟随参考位置信号，且具有一定抗干扰能力。

摘要:使用自主搭建的一套基于相位多普勒粒子分析仪（PDPA）的开放式雾化试验台，开展了不同工况下双流体雾化流场的测试试验，研究了气体流量和水流量对雾化特性（包括喷雾锥角、有效射程以及雾滴粒径、速度、个数的分布）的影响。结果表明：随着气体流量的增大以及水流量的减小，喷雾锥角呈增大趋势，雾滴的索特平均直径（SMD）、速度以及个数均呈减小趋势，而有效射程随着气体流量以及水流量的增大而增大；随着轴向距离的增大，雾滴的SMD、速度以及个数均呈现增大的分布规律；随着径向距离的增大，雾滴的SMD呈增大的分布规律，而雾滴速度以及个数呈现先增大后减小的分布规律。气体流量和水流量对喷嘴出口与振动头之间区域的湍流程度、对冲现象有明显影响，进而显著影响雾化特性。当气体流量为0.8m3/h、水流量为35L/h时，与优化前（气体流量为0.95m3/h、水流量为40L/h）相比，SMD减小了21.50%，有效射程、雾滴速度、雾滴个数分别增加了10.26%、39.08%、61.54%，喷嘴雾化能耗降低的同时综合雾化效果得到了提升。

摘要:设计了一种Deform-X柔性铰链，利用微积分的思想分析了其等效刚度，推导了Deform-X柔性铰链弯扭耦合等效刚度的理论计算公式。通过一组实例的理论分析和ABAQUS仿真分析，验证了Deform-X柔性铰链等效刚度理论计算公式的正确性。选取外形尺寸相同的X型柔性铰链与Deform-X柔性铰链进行了性能比较分析，在相同转矩作用下，Deform-X柔性铰链弯曲变形转角约为X型柔性铰链的3倍。分别对X型柔性铰链和Deform-X柔性铰链进行了弯曲失效分析，结果表明Deform-X柔性铰链的可使用范围大于X型柔性铰链。设计了基于Deform-X柔性铰链的平面折展四杆机构的实物模型，通过实物测试和仿真分析表明Deform-X柔性铰链能够实现预期变形。最后，对尺寸相同的基于X型柔性铰链的四杆机构和基于Deform-X柔性铰链的四杆机构在相同力矩作用下的变形进行了分析，结果表明基于Deform-X柔性铰链的四杆机构变形更大。

摘要:由于良好的刚度和动力学性能，Exechon并联机构已被应用于加工、制造、航空航天等领域，但Exechon并联模块的转动能力较弱，导致其工作空间较小。为此，以机构变异方法设计构型为2RPU&1RPS的Exe-Variant并联模块。为研究Exe-Variant并联模块的刚度性能，采用子结构综合技术建立了该并联模块的刚度模型。建模时，将机构划分成若干子系统，并计入关节和支链弹性对整机刚度的影响。基于所建刚度模型，研究了Exe-Variant并联模块整机刚度在其工作空间内的分布特性，并进行了机构关键设计参数和机构关节处弹性变形对整机刚度的影响分析。结果表明，该模块的刚度分布在工作全域内呈现出对称性，模块关键设计参数和机构关节处弹性变形对整机的刚度性能影响较大。

摘要:为设计可实现一机多用的并联机构，提出了多模式并联机构的结构类型综合方法以及操作模式分析方法。首先利用方位特征集方法，综合得到一类（640种）具有运动分岔特性的4自由度并联机构；然后从中优选出一种机构进行操作模式分析，分析结果表明：机构处于分岔奇异点时动平台瞬时自由度为5，此时采用冗余驱动的方法可引导动平台通过分岔奇异点顺利到达三平移一转动或两平移两转动模式；最后推导了该并联机构处于上述2种操作模式时的位置正、逆解分析方程，得知位置逆解方程和三平移一转动模式时的位置正解方程均可解析求解。

摘要:针对目前变型设计过程模型主要限制在零件级的粒度，导致活动间关系赋值较为粗糙，且往往需要遍历所有可能的设计过程，时间长，效率低，不能满足产品设计过程中的动态变化等问题，提出了一种基于设计结构矩阵的变型设计动态规划方法。依据建立的变型产品设计活动层次结构模型，定义了参数级粒度的设计活动间约束关系及其优先级数值，通过对虚拟活动的打包和分解操作，实现复杂耦合条件下基于DSM的设计过程动态规划。以轴承产品设计过程为例，验证了该方法的有效性。

摘要:在气动伺服系统中实现高精度控制，通常需要采用要求全状态信息的基于模型的非线性控制算法。鉴于轻量化的设计要求或者出于成本的考虑，构建压力观测器来代替压力传感器。首先，采用李雅普诺夫稳定性理论来论证所设计的压力观测器的全局稳定性。其次，通过试验研究，选取满足试验要求的多变指数值。然后，任意设定偏离实际值的压力观测器初值，以证实该压力观测器收敛迅速且不断逼近真实值。另外，通过作用一个变刚度的载荷于系统，以证明该压力观测器是负载独立的。最后，试验表明采用所设计的压力观测器来实现气动系统的伺服控制是有效的、可行的。

摘要:基于相似理论开展月球车轮壤相互作用系统参数量纲分析，分别以模拟月壤内聚力和密度参数不变为约束条件，推导了轮壤系统参数比例尺。采用轻质量模型样车法当量月面低重力环境影响，设计1/2比例月球模型样车；以速度和坡度为试验因素，开展月球车坡面通过性试验；分析了试验因素对各车轮滑转率和沉陷量的影响规律；讨论了不同坡度条件下驱动扭矩、挂钩牵引力和牵引系数随滑转率的变化规律。结果表明，坡度对通过性的影响明显较速度的大；随着滑转率的增加，驱动扭矩和挂钩牵引力呈现增加趋势，最大值分别为3.6N·m和10.5N；牵引系数呈现先增加后减小趋势，在滑转率为21.6%时达到最大值0.18。为保障月球车安全可靠的通过性能，其巡视坡度在20°以内合理。