摘要:地膜覆盖栽培在农业生产中已被广泛应用，我国地膜覆盖种植面积超过2000万hm2，为作物增产增收和保障我国粮食安全提供了重要支撑。随着覆膜年数和覆膜面积的不断增加，废旧地膜在土壤中的残留量逐步增多，残膜污染已严重威胁到农业生产和自然环境，成为影响我国农业生产可持续发展的突出问题。本文对现阶段国内外残膜回收技术及装备进行了分析，总结归纳了播前、苗期和秋后收膜的代表机型及其优缺点，最后概述了国外关于农膜回收和治理的政策法规，简述了国家和部分省区的残膜污染治理政策，对目前本领域的研究特点和发展趋势进行了总结和展望，提出了适应我国国情的残膜污染治理技术及方案。

摘要:为准确定位叠贴情况下的葡萄目标，提出了一种基于轮廓分析的双串叠贴葡萄目标识别方法。首先提取最能突显夏黑葡萄的HSV颜色空间中的H分量，通过改进K-means聚类方法对葡萄图像进行分割，运用形态学去噪等处理获取葡萄图像区域，再提取该区域边缘轮廓和左右轮廓的类圆中心。然后以该中心点为原点建立基于轮廓分析的叠贴葡萄串分界线几何求解与计算模型，分别在逆时针方向45°～135°和225°～315°区域内沿葡萄轮廓搜索距离原点最近的点，进而确立两叠贴葡萄轮廓拐点及其分界线，最终实现对叠贴葡萄目标的分别提取。对从果园采集的27幅双串叠贴葡萄图像进行试验，结果显示：24幅图像中的叠贴葡萄串被正确识别和提取，成功率达88.89%，目标像素区域的识别精准度为87.63%～96.12%，算法处理时间在0.59～0.68s之间。将算法移植到自主研制的机器人上进行视觉定位试验，结果表明所提方法可很好地用于两叠贴葡萄目标的识别与定位。

摘要:准确地定位稻株是水稻株间除草机械作业的前提，提出了侧位俯拍的图像采集方式获取稻株茎基部图像，采用茎基部分区边缘拟合的方法定位稻株，解决了除草期内水稻冠层接连引起的定位不准确问题。首先分析稻株生长形态，探究侧位俯拍稻株茎基部的相机安装参数设定，以及影响成像质量的相关因素，提出了遮光条件下采集图像的方法，构建了具有遮光功能的图像采集系统；其次采用2G-R-B彩色图像灰度化、自动阈值、形态学操作等方法处理并分割稻株图像，检测茎基部边缘并分析其形态特征，并提出了分区边缘拟合定位方法：划分拟合区间为3个子区间，在子区间内进行边缘拟合，以拟合边缘线段中点坐标均值作为子区间茎基部中点，根据中点拟合茎基部中线，以中线中点作为定位的茎基部中心。最后进行了基于茎基部与冠层的稻株定位精度田间对比试验，结果显示：插秧后10~20d内，基于茎基部的稻株定位误差均在7.0mm以下，其中10d、15d、20d时的定位误差分别为6.9mm/6.8mm、5.9mm/5.8mm、6.3mm/6.5mm(有水条件/无水条件)；基于冠层的稻株定位误差在8.0mm以上，其中插秧20d后，定位误差超过15mm以上。试验结果表明，所提出的基于茎基部分区边缘拟合的稻株定位方法，定位精度高，除草适用期长，可满足株间机械除草过程中对稻株精准定位的技术要求。

摘要:针对农机导航系统中使用传统拖拉机前轮转向驱动子系统机构复杂、装卸不便等问题，设计了一种摩擦轮式转向驱动系统。摩擦轮式转向驱动系统主要由驱动装置和相匹配的自适应模糊转向控制器组成。驱动装置采用平行四连杆机构以实现工作模式的快速切换，使用夹持固定方式实现便捷装卸。搭建了试验台架以获取摩擦轮驱动装置的滑移特性数据。同时设计适用于该驱动装置的自适应模糊转向控制器，基于液压系统离散传递函数和滑移特性数据建立了驱动系统递推仿真模型，采用该仿真模型构建遗传算法参数优化器对控制器参数进行在线优化。进行了仿真模型验证试验、遗传算法参数优化器性能对比试验和驱动系统性能试验，结果表明：仿真模型与实际系统基本一致；经过遗传算法参数优化后控制器阶跃响应上升时间减少15%，稳态误差达到3%标准所需调节时间减少29%，消除了振荡现象；所设计驱动系统的20°阶跃响应平均绝对稳态误差为0.197°，平均上升时间为2.0s，稳态误差达到3%标准的平均调节时间为2.4s，拖拉机前轮控制效果良好。应用试验表明驱动系统能基本满足拖拉机配套2BFQ-6型油菜精量联合直播机机组自动导航作业要求。

摘要:为有效提高水稻秧盘育秧播种生产线的生产率，满足轻简化栽培技术要求，降低农民育秧成本，减轻劳动强度，解决现有自动供盘装置振动冲击大、供盘可靠性不稳定的问题，设计了一种可嵌放软塑秧盘的复合托盘和水稻秧盘育秧播种生产线电控式软、硬秧盘自动供盘装置。该装置以STM32单片机为控制核心，由接近开关检测等待供送的层叠秧盘，控制秧盘供送装置上的舵机实现对层叠秧盘的自动升落与供送。通过理论分析，建立了嵌入式复合托盘受力模型，确定了复合托盘的工作参数；设计了舵机升盘转轴机构、抬升指、输送装置等关键部件。为检测电控式自动供盘装置的工作稳定性，系统地进行了振动特性测试分析；以硬塑秧盘为试验对象，供盘成功率为试验指标，进行了三因素三水平的正交试验，结果表明，叠盘偏差范围对供盘成功率有显著影响，减小叠盘偏差能有效提高供盘成功率；通过分析试验结果，采用改进的渐进式导向板，实现对叠盘偏差纠错，并分别进行硬塑秧盘和嵌入式复合托盘嵌放软塑秧盘的试验研究，改进后的装置性能显著提高，硬塑秧盘的供盘成功率达100%。采用嵌入式复合托盘进行软塑秧盘自动供盘试验，软塑秧盘的供盘成功率大于98%，满足水稻秧盘育秧播种生产线自动供盘技术要求。

摘要:随着保护性耕作技术和低扰动土壤处理技术的发展，新型土壤耕作部件越来越多地采用窄类或极窄类刀齿形式。通过理论分析和室内土槽试验，对矩形齿和三角形齿两种极窄刀齿贯入土壤造成的土壤失效机理、刀齿工作时的主要阻力来源、刀齿形状尺寸参数对贯入阻力的影响以及刀齿贯入阻力预测模型进行了研究。结果发现，极窄刀齿在贯入土壤过程中，土壤与刀齿相互作用产生应力场和速度场，土壤主要受到刀齿的挤压而失效；刀齿所受阻力可以通过相互作用过程中产生的力学分量进行预测，特别是该预测模型能够较好地反映刀齿在不同深度下所受阻力的变化趋势，研究还发现在土壤参数一定的情况下，极窄刀齿所受阻力与刀齿和土壤的接触面积直接相关，极窄刀齿的形状尺寸参数是其受力的重要影响因素。

摘要:机械压实是造成土壤退化的重要原因之一，研究并预测土壤应力有助于科学规划田间机械使用，缓解压实问题。基于分析模型预测土壤应力的关键在于选择合适的集中系数。然而在已有的研究中集中系数取值混乱，导致该模型使用时存在很大争议，其原因在于对该参数随土壤环境的变化缺乏规律性认识。本文通过对集中系数表达式的进一步推导，在理论上提出了能够代表土壤环境对集中系数影响的无量纲参数σz/σ0，定义为应力传递系数（STC）。基于水稻土和黄棕壤两种土壤，通过控制含水率和湿密度于室内重塑30种状态的土壤，在单轴压缩实验中运用土压力传感器测量计算应力传递系数，建立应力传递系数与土壤环境参数，如含水率、干密度和先期固结压力等之间的相关性分析。结果表明应力传递系数随土壤含水率的增大而增大，土壤初始干密度和先期固结压力与应力传递系数之间负相关性明显。根据所得应力传递系数计算相应土壤状态下的集中系数，其取值在1.20~12.39之间，与以往的研究结果相差不大，但包含了关于集中系数随土壤环境变化的具体信息。这意味着作为一个稳定可测的无量纲参数，应力传递系数为集中系数的计算提供了一个相对科学的方法，在定量描述土壤环境对集中系数影响的同时，完善了分析模型。

摘要:为探明深施型液态施肥机扎穴机构工作参数对作物损伤率、穴口宽度以及穴距的影响机理，设计了一种斜置式非规则齿轮行星轮系扎穴机构。通过联轴器使扎穴机构满足斜置式扎穴状态，使其扎穴轨迹平面与垄面呈一定角度变化，实现斜入式扎穴。采用二次回归正交旋转组合设计进行最佳工作参数试验，以行星架转速、前进速度和斜置角度为试验影响因素，以穴口宽度、穴距和作物损伤率为优化指标，利用响应曲面方法进行优化，运用Design Expert 8.0.10软件对试验数据进行分析，得到因素与指标之间的回归方程及响应曲面图。试验结果表明，当行星架转速75.0 r/min、前进速度0.48 m/s、斜置角度23.3°时，穴口宽度为40.2mm，穴距为220mm，作物损伤率为0.33%，此时机构性能最优，应用此参数组合进行斜入式扎穴测试验证，验证了其合理性。

摘要:为减少除草剂对稻米品质的影响和解决人工除草劳动强度大的问题，设计了一种水田行间除草机。除草机采用主、被动除草轮旋转将杂草埋压和挑出。建立关键部件结构模型，通过对水稻秧苗和杂草根系特点进行分析，得出主动除草轮半径、宽度、转速、耙齿等结构参数的计算公式，得出被动除草轮和限深板结构参数的设计依据；建立主动除草轮、被动除草轮、机架和限深板的力学模型，推导出主动除草轮的驱动力矩。根据结构模型、力学模型的分析结果和农艺技术指标要求，确定了主动除草轮半径为0.15m，被动除草轮半径为0.1m，主动除草轮转速为0.6r/s，耙齿数量为6，耙齿长度为0.12m，驱动力矩为27N·m。 对设计的水田行间除草机进行田间试验和性能检测，结果表明，除草率为78%，达到农艺技术指标的要求。

摘要:为解决现有小区谷物联合收获机割台中有残留、不易清机等问题，设计了一种采用正面气流将禾吹弯再切割的气吹式割台。根据力学原理建立了均匀气流吹禾模型，以小麦顺利进入割台而不掉落为要求，计算得气流支管出口风速为47.35m/s。以能产生均匀气流为目标，通过理论计算得到气流管道的主要结构参数为：气流总管锥度1∶14.29，气流支管排列间距100mm。对影响割台残留量和损失率的3个关键工作参数：气流支管出口与割刀的垂直和水平距离、气流支管出口与水平夹角进行了单因素试验和正交试验。单因素试验表明：气流支管出口与割刀的垂直和水平距离在15~27cm内对割台损失率的影响呈现先降后升的趋势，气流支管与水平夹角对割台损失率和残留量的影响先缓慢减小，后增加较快。正交试验表明：最优组合为气流支管出口与割刀的水平距离21cm、气流支管出口与割刀的垂直距离21cm、气流支管出口与水平的夹角10°，此时总损失率为0.88%，割台残留量为1.21g。气吹式割台残留量少，总损失率低，达到了小区小麦种子收获技术要求。

摘要:对不同流量下离心泵内稳态及旋转空化进行了可视化研究，获得了不同汽蚀余量下空泡团形态，同时对泵体振动进行了测量，分析了泵体振动与空泡团形态之间的关系。试验结果表明：压力面上发生空化将加剧振动，尤其是发生超空化后更加显著。多数情况下吸力面上空泡团较薄，且吸力面发生空化对振动影响相对压力面较小。旋转空化发生后振动减弱，处于正对位置的流道内空泡团形态基本相同，空泡团脱落频率约为27Hz，压力面出现稳定空化后振动开始回升。

摘要:轴流泵叶轮选型不当会导致泵站运行工况的偏离，降低使用效率，增大机组振动，影响泵站的高效、安全和稳定运行，合理地进行轴流泵叶轮的选型，对轴流泵的运行具有实际意义。以立式轴流泵模型试验为基础，分析了轴流泵叶轮的选型办法，在传统选型办法基础上增加了以泵站的流量加权平均值、效率加权平均值和临界汽蚀余量加权平均值作为参考的泵站选型办法，可以更加合理地优选出适合泵站运行的水泵叶轮。优选出方案3叶轮，此时泵装置在叶片安放角6°时，流量为398.5L/s，扬程为6.07m，效率达到75.5%，临界汽蚀余量达到7.4m，设计点性能最优，高效区较宽，同时泵装置流量加权平均值为414.25L/s，效率加权平均值为71.385%，临界汽蚀余量加权平均值为8.435m，综合性能最优。

摘要:为获得基于Landsat卫星遥感数据更为精确的定量化干旱监测结果，以陕西省关中平原为研究区域，基于Aqua MODIS数据反演的1km空间分辨率的条件植被温度指数（VTCI）的定量化干旱监测结果（MODIS-VTCI）和Landsat OLI/TIRS 数据反演的30m空间分辨率的VTCI相对干湿监测结果（Landsat-VTCI），应用降尺度的中值融合模型（MFM）将基于MODIS数据反演的VTCI降尺度至30m空间分辨率的VTCI定量化干旱监测，并对其结果进行验证。结果表明，应用降尺度的中值融合模型转换的VTCI定量化干旱监测结果（MFM-VTCI）与Landsat-VTCI的空间分布及纹理特征相似，两者间的相关系数和结构相似度均较大，均方根误差、差值影像及差值频数分布图所呈现的结果与定量化干旱监测结果和相对干湿监测结果间的系统误差相符，表明Landsat-VTCI与MFM-VTCI间的可比性较强。MFM-VTCI与累计降水间的相关性和MODIS-VTCI与累计降水间的相关性相近，均大于Landsat-VTCI与累计降水间的相关性，表明MFM-VTCI是定量化的干旱监测结果。

摘要:高标准农田建设是优化农田空间布局，改善耕地基础设施，提高耕地质量和综合生产能力的重要举措。而科学合理地划定建设区域是高标准农田建设的重要环节。以河南省焦作市为例，构建了耕地综合质量评价体系，并通过层次分析法对各个评价指标赋权。再结合理想点逼近法和局部空间自相关分析对高标准农田建设分区及时序提出了方案。研究结果表明：焦作市耕地整体质量较好，且在空间分布上体现出了较强的正相关性；利用局部空间自相关分析可将耕地分为4个高标准农田建设区域。

摘要:耕地后备资源需在区域不同的资源条件与利用方向基础上，进行针对性的差异化保护与开发管理，以发挥资金投入的最佳效益，实现开发区域的协调发展。以黑龙江省为研究区，综合考虑耕地后备资源集聚条件、资源投入意愿和资源开发潜力，运用空间分析和两维图论算法进行县域尺度下耕地后备资源利用分区，确定不同的调控方向。分区结果表明：两维图论聚类法较好实现了耕地后备资源利用分区之间的独立性及分区内部一致性；将黑龙江省分为潜力开发、生态环境建设、重点开发、生态环境保护、开发利用管控和适度开发6个耕地后备资源利用类型区，针对不同利用类型实施差别化的保护与开发管理战略。

摘要:玉米是我国主要粮食作物之一，现有的玉米种植环境区划受尺度过大的影响，分区环境特征不能满足品种精细测试要求，只用多年平均值描述环境空间特征，对于多环境测试中的环境不能充分地认知。为此，以地理网格为单元，以东北三省为研究区，利用东北三省21年的气象、DEM、坡度和县域春玉米种植面积等数据，以每年的环境特征为指标，构建多年环境特征数据库，通过属性聚类方法，从时空角度研究玉米种植环境精细区划方法，将东北三省的多年环境特征分成7类，使用类别归属度分析方法，实现东北三省玉米种植环境时空型区划。与多年环境特征均值的空间型区划对比结果表明，时空型区划结果更加精细，环境认知更加充分。

摘要:如何利用高分影像构建自动解译模型是快速高效获取空心村建筑物的关键，对空心村调查研究具有重要意义。针对传统目视解译需要专业知识，效率低、工作量大的问题，提出一种基于词袋特征的空心村高分影像建筑物解译模型。首先，对比了多种影像特征提取方法；然后，选取词袋特征（BoW）和支持向量机（SVM）构建建筑物自动解译模型；最后，为检验方法的有效性，选取空心村高分影像构建了建筑物样本库，并基于该样本库进行实验研究。结果表明本文方法的分类准确度可以达到0.86，所提方法可用于空心村内建筑物自动解译，具有较高的实用价值。

摘要:为准确测量农田近地层二氧化碳浓度梯度分布，降低人为测量所产生的干扰误差，设计了一种二氧化碳浓度梯度原位同步测量系统。该系统由机械采集模块和系统控制模块组成，机械采集模块负责采集气体，系统控制模块实现二氧化碳浓度的自动测量，测量系统在农田中自动进行二氧化碳浓度梯度分布的测量，并采用无线传输技术将测量数据发送至服务器。阐述了测量系统的总体结构以及各模块设计方法，运用Fluent软件模拟了二氧化碳测量的抽气过程，分析优化了测量管路间隔与抽气速度、管道直径的关系，并进行了测量系统室内标定和现场二氧化碳浓度测量试验。试验结果表明，该系统能够较好地测量农田二氧化碳浓度梯度的分布，测量误差不大于4.17%，实现了农田信息的自动获取，对二氧化碳碳汇信息计算具有重要意义。

摘要:为从海量监控视频中快速、准确识别影响奶牛繁殖与健康的行为，以小育成牛舍与泌乳牛舍中400头奶牛为研究对象，分析了奶牛在活动区与奶厅匝道的运动行为，提出了一种基于图像熵的奶牛目标对象识别方法，通过最小包围盒面积计算与目标对象轮廓图，实时捕获奶牛爬跨行为与蹄部、背部特征，融合被识别奶牛连续7d的运动量，判断影响奶牛健康繁殖的异常行为。试验结果表明，利用本文方法对监控视频内奶牛目标对象、运动行为进行实时监测，有效监控识别奶牛发情、蹄病行为准确率超过80%，发情漏检率最低为3.28%，蹄病漏检率最低为5.32%，提高了规模化养殖管理效率。

摘要:针对有机蔬菜生产环节认证完整性和有效性的不足，有机认证风险缺乏定量评价方法，依据突变级数理论和有机产品国家标准，结合有机蔬菜生产过程，识别有机蔬菜生产环节认证风险15个关键因子；提出有机蔬菜风险评估指标体系；构建基于突变级数法的有机蔬菜认证风险评估三层结构模型，将定性因子定量化，进行认证风险评估；并设计基于突变级数法的有机蔬菜认证风险评估系统。系统实际应用测试可知，构建的基于突变级数法的有机蔬菜认证风险评估模型能有效评估有机蔬菜认证风险，同时能较好地表现出认证风险关键影响因子。提高了有机蔬菜认证的完整性和有效性，可为企业有机蔬菜生产管理提供风险管控，为相关职能部门有机蔬菜生产认证风险监管提供科学依据。

摘要:为提高Blaney-Criddle （BC）方法在陕西关中地区的估算精度，以Penman方法（PE）为标准，利用1960—1999年陕西关中地区6个站点逐日资料对BC方法进行适用性评价和参数修正，并使用2000—2015年资料对修正的BC方法进行验证，得到基于温度的潜在蒸散量估算方法(CBC方法)。结果表明：BC方法计算的月均ETp（潜在蒸散量）在温度较低时低估，在温度较高时高估。通过改进后，CBC与PE方法计算的月均ETp回归曲线的斜率更接近于1（改进前0.685，改进后0.9997）。与PE方法的计算结果相比，改进后BC（CBC）计算月均ETp相对误差由-18.022%~ 16.269%变为1.290%~3.630%，均方根误差由0.529~0.921mm/d降为0.214~0.283mm/d；平均偏差由-0.063~0.601mm/d变为-0.001121~0.000737mm/d。修正前后BC方法计算月均ETp值与PE方法计算值拟合的决定系数由0.942提高到0.966。通过年累计ETp和年内月累计ETp的验证，CBC与PE计算的ETp变化趋势和数值更为接近。综合分析表明，CBC方法能够显著提高潜在蒸散量的计算精度（ETp），可以应用于陕西关中地区ETp的计算。

摘要:为研究免耕条件下轮胎压实对土壤物理特性及作物根系的影响，于2013—2016年在河北涿州免耕试验田设置免耕（NT）、免耕深松（STNT）、免耕压实（CNT）和免耕压实深松（CSNT）4种处理，分析4种处理对土壤水稳团聚体、土壤容重、土壤紧实度、作物根系生长的影响。试验结果表明，在3年的试验周期内，CNT处理对大团聚体含量的影响具有累积效应, 随着耕作时间的增加，CNT处理各土层土壤大团聚体含量逐渐减小，在深度上CNT处理对大团聚体含量的影响深度逐渐增加，且CNT处理能够显著减小土壤团聚体平均质量直径(MWD)；10~40cm土层，CNT处理土壤容重明显高于NT、STNT、CSNT处理；0~30cm土壤紧实度由大到小表现为：CNT、NT、CSNT、STNT，CNT处理平均土壤紧实度分别比NT、CSNT、STNT处理大38.2%、58.9%、59.4%；0~20cm土层CNT处理玉米平均根系质量百分比分别比NT、STNT、CSNT处理大24.0%、24.9%、19.3%（P<0.05），CNT处理20~40cm土层平均根系质量百分比仅有11.6%；CNT、NT、STNT、CSNT处理小麦平均最大根长密度分别为0.63、0.83、0.84、0.83cm/cm3。免耕条件下轮胎压实对土壤物理特性及作物根系生长影响显著，深松技术能够显著缓解压实，未受轮胎压实的免耕区域虽然能够增加土壤容重、紧实度，但影响不显著，短期内不需采取疏松措施。

摘要:在大田栽培条件下，利用LI-6400XT型光合仪测定不同水氮调控对水稻典型生育期主要荧光参数和光合特性的影响。结果表明：水稻光化学量子效率Fv/Fm、光化学淬灭系数qP与非光化学淬灭系数qN随着灌水量的减少而降低，随着施氮量的增加Fv/Fm在抽穗开花期、qP在拔节孕穗期呈倒V形变化趋势，说明寒区黑土水稻叶片PSII反应中心因不同水氮处理而得到调节，使 PSII反应中心潜在活性、光合原初反应中心开放程度及热耗散能力受到不同程度的抑制或改善。在控制灌溉条件下气孔限制值Ls高于全面淹灌，但并没有影响水稻叶片的光合作用而表现出一定的气孔限制。对施氮量110~160kg/hm2处理光响应曲线模拟得出，随着施氮量的增加曲线升高，光饱和点LSP、光补偿点LCP明显降低，而表观量子效率α、光响应曲线曲角θ和最大净光合速率Pnmax有所回升，灌水处理间对比得出全面淹灌条件下LSP、LCP和θ低于控制灌溉，而Pnmax显著增加，暗呼吸速率Rd、α结果不明显。这表明高肥有利于水稻叶片对弱光的利用，减少耗水量对强光利用效果显著。因此，水氮胁迫会改善水稻叶片对光的适应能力，适量增加施氮量可以有效改善水稻叶片光响应特征。

摘要:运用水足迹理论，计算黑龙江省各地区2007—2012年的粮食水足迹，分析其粮食作物用水情况。结果表明：黑龙江省粮食生产用水量巨大，粮食作物灌溉用水量存在逐年增加的趋势，用于粮食生产的灌溉用水量占黑龙江省水资源消耗量的绝大多数。黑龙江省各地区的粮食水足迹在空间分布上存在显著差异，大体上呈东北部高，西南部低的趋势；粮食蓝水足迹明显低于绿水足迹，粮食生产对绿水的依赖度较高。黑龙江省粮食水足迹整体上小于单产需水量，部分地区粮食作物生产过程中缺水现象严重。空间自相关分析显示，黑龙江省2007—2012年的粮食绿水足迹和蓝水足迹均存在相似值之间的空间聚集性。黑龙江省农垦总局的粮食产量较高，但粮食蓝水足迹比例较高，粮食生产比较依赖灌溉水资源，水资源消耗量较大。由于2009年粮食作物单位面积产量显著降低，使得2007—2012年被分成2007—2008年和2009—2012年2个不同的时期，粮食水足迹在2个时期均存在逐年降低的趋势，粮食生产的用水效率逐年升高。

摘要:根据辽宁省27个气象站1955—2014年逐日气象数据与相关玉米生长资料，对辽宁省不同区域玉米生育期需水量、水分盈亏量的确定方法及其时空分布特征进行深入分析。结果表明，辽宁省玉米生育期需水量以辽西最高（大于380mm），辽南最低（小于345mm）。玉米的水分盈亏量从西北至东南依次增加，其中辽西地区亏水现象普遍存在。不同地区年际水分盈亏量均呈逐渐下降趋势，其中辽西、辽北地区下降趋势显著（UF＜U0.05/2=1.96），辽中地区下降极其显著（UF=-2.89＜U0.01/2=-2.58），下降速率达19.465mm/10a。大部分研究站点（55.6%~81.5%），典型年法计算的水分盈亏量要高于虚拟年法。不同水文年，2种方法计算结果一致性由好到差依次为：丰水年、干旱年、特旱年和平水年，且对于大部分研究站点（48%~74%），2种方法计算结果的差异小于30mm。为了提高计算精度，采用组合模型对辽宁省玉米水分盈亏量进行计算，结果表明随着水文频率的增加（水文年型由丰水年变为特旱年），辽宁省出现水分亏缺的区域逐渐增大，在丰水年，仅辽西的朝阳地区出现水分亏缺，而在特旱年，除辽东的本溪、丹东一带，全省大部分区域均存在不同程度的水分亏缺。

摘要:从理论可行性出发，初步设计一种分流装置，再从功能和效率的角度对其进行改进，最后采用计算流体力学软件Fluent对农业退水分流过程进行数值模拟，对比分析不同流速下的盐度场和速度场，结果表明该分流装置可为最终设计提供参考。试验工况分3组进行，设定入口流速作为唯一变量，3组试验均假定相同的入口盐度分布函数。截取2个Y轴剖面的流速场云图和4个X轴剖面的盐度场云图进行对比分析。结果表明，分流装置可以对不同盐度的农业退水进行分流。上导流槽得到低盐度农业退水，下导流槽得到较高盐度退水。分流的效率取决于装置尺寸、分层流流速和盐度分布等因素，可根据实际情况进行调整和优化。

摘要:以8年生的桃树枝条为试材，采用通径分析方法对电解质渗透率（EL）法和电阻抗图谱（EIS）法测定的桃树抗寒性与生理指标（脯氨酸含量、可溶性糖含量、淀粉含量、含水率）的关系进行分析。结果表明：EIS参数胞外电阻率（re）测定的抗寒性与生理指标关系中，脯氨酸含量、可溶性糖含量直接通径系数分别为-0.35（P<0.05）和-0.61（P<0.05），含水率的间接通径系数为0.53（P<0.05）；EL法测定的抗寒性与生理指标关系中，脯氨酸含量、含水〖JP〗率直接通径系数分别为-0.51（P<0.05）和0.50（P<0.05），可溶性糖含量的间接通径系数为-0.75（P.<0.05）。在影响2种方法测定桃树抗寒性的生理指标中，脯氨酸含量、可溶性糖含量与含水率都是重要的生理指标。同时，EIS也可以作为快速测定桃树抗寒性的方法。通径分析方法能够充分反映自变量对因变量的影响，同时也可以反映因变量之间的关系，能够应用于研究影响桃树抗寒性与生理指标相关性的分析中。

摘要:为探明影响微润管流量的主要因素，确定微润管压力与流量关系，通过田间试验，研究不同土壤初始质量含水率（13.83%、15.49%、16.27%、17.72%）和不同土壤容重（1.18、1.21、1.24、1.26g/cm3）条件下不同压力水头(0、0.1、0.3、0.7、1.1、2.1m)对微润管流量的影响。结果表明：微润管流量随土壤质量含水率变化有一定的自我调节作用，但微润管流量受土壤质量含水率变化影响较小，自我调节时间约为44h。随着灌水时间增加，微润管流量呈先快速增加再减小后趋于稳定平缓的趋势，灌水后约48h趋于稳定状态。工作压力、土壤容重和初始质量含水率均对微润管流量有显著影响，在一定工作压力范围内（0~2.1m水头），压力与流量呈显著性线性关系(P＜0.05），模型决定系数R2大于0.85，随土壤初始质量含水率与容重增加，微润管流量呈减小趋势，微润管流量变化对工作压力的敏感度逐渐下降；在压力与流量线性回归模型中微润管的流量系数和压力为零的流量b均非单纯由产品自身特性决定，土壤初始质量含水率和容重与流量系数呈显著负相关关系(P＜0.05），容重与压力为零的流量均存在显著负相关关系(P＜0.05），可用土壤初始质量含水率和容重确定流量系数和压力为零时的流量值，最终实现微润灌出流预报。通过灰色关联分析发现，压力是影响微润管流量的最主要因素，土壤容重次之，土壤初始质量含水率对微润管流量影响最小。

摘要:通过野外定位监测和室内分析相结合的方法，以三峡库区典型黄壤为研究对象，结合Le Bissonnais（LB）法中快速湿润（FW）、慢速湿润（SW）和预湿润振荡（WS）3种处理方法定量分析结皮层与表土层团聚体稳定性的差异。研究结果表明：在降雨作用下土壤团聚体稳定性存在较大的动态变化，结皮层团聚体稳定性在自然降雨作用下呈现波动式上升的趋势。FW、SW、WS处理下，结皮层土壤团聚体平均质量直径变化范围分别为0.73~2.13mm、1.70~2.90mm和2.27~3.16mm，下层土壤在FW处理下团聚体稳定性呈波动式上升趋势，平均质量直径变化范围为0.70~1.27mm，在SW和WS处理下呈略微下降趋势，其变化范围分别为1.69~2.83mm和2.53~2.95mm。在降雨影响下，土壤结皮与下层土壤团聚体稳定性存在较大的差异，随着降雨场次的增加，结皮层团聚体稳定性逐渐高于下层土壤，且两者差值逐渐增大。在土壤有机质、阳离子交换量、pH值等理化性质基本不变的情况下，土壤团聚体稳定性在自然降雨影响下也存在较大的动态变化。

摘要:随着畜禽养殖的快速发展，近年来畜禽场空气中的悬浮颗粒物（PM）对于动物的健康、福利以及生长的危害越来越受到重视。畜禽场PM的来源、理化和生物特征、扩散模型以及相关监控技术已成为国内外研究的热点。本文阐述了畜禽场PM的来源、特征、危害和国内外针对PM的相关标准；根据畜禽场PM复杂的理化和生物特征，阐述了相应的检测技术；从源头、过程和末端3个环节分析了畜禽场PM的控制技术。

摘要:植物光合速率受生理、生态多种因素交互影响，分析提取主要影响因素是构建高效光合速率模型的基础。选取8个典型影响因素，以初花期的黄瓜植株为实验材料，设计光合速率嵌套实验，采用相关分析法分析各因素与光合速率的相关性，证明光子通量密度、CO2 浓度、温度、气孔导度和叶绿素含量与光合速率显著相关；提出了一种融合遗传算法的径向基函数（GA-RBF）神经网络光合速率建模方法，采用RBF神经网络构建光合速率模型，利用GA算法优化RBF神经网络的扩展速度。采用异校验方法分别对融合主要影响因素和全部因素的模型性能进行分析，结果表明融合主要影响因素的模型精度显著提高，光合速率预测值与实测值决定系数为0.9976，最大绝对误差为1.0086μmol/(m2·s)，平均绝对误差为0.3509μmol/(m2·s)，在降低复杂度的同时提高了预测精度。

摘要:提出了融合支持向量机-改进型鱼群算法的CO2优化调控模型，为CO2精准调控提供定量依据。设计了嵌套试验，采集不同温度、光子通量密度、CO2浓度组合下的黄瓜光合速率，以此构建基于支持向量机的黄瓜光合速率预测模型；以预测模型网络为目标函数，采用改进型鱼群算法实现二氧化碳饱和点寻优，获得不同温度、光子通量密度组合条件的CO2饱和点，进而构建CO2优化调控模型。异校验结果表明，CO2饱和点实测值与预测值相关系数为0.965，最大相对误差3.056%。提出的CO2优化调控模型可动态预测CO2饱和点，为实现设施CO2精准调控提供了可行思路。

摘要:在全人工光型植物工厂中进行试验，运用供光模式可调的红蓝LED光源，以不同频率的红蓝光交替照射生菜，并以同比例的红蓝光同时照射生菜作为对照组，通过测定生菜生长动态、光合色素、可溶性糖、粗蛋白、维生素C以及硝酸盐含量，研究红蓝光供光模式及交替频率对生菜生长与品质的影响。结果表明：在等能耗基础上，16h光期里，红蓝光交替1次有利于生菜地上部分生物量、可溶性糖以及粗蛋白的积累；红蓝光交替4次有利于生菜中维生素C的积累以及硝酸盐的代谢；所有处理中，叶绿素及类胡萝卜素含量均以4次和8次红蓝光交替为最大，且二者之间无显著性差异。

摘要:以时序灌溉决策为对照（CK），设置基于水分传感器的单因子灌溉决策处理T1和基于水分、电导率传感器的双因子灌溉决策处理T2，监测基质含水率及灌溉液、回液的电导率决策灌溉量，测量黄瓜生长指标、叶片SPAD值、气孔导度和光合速率日变化以及果实品质、产量和灌溉量，分析灌溉液生产效率，研究黄瓜椰糠有机栽培的营养液灌溉决策。结果表明：不同灌溉决策下黄瓜的生长发育和品质产量差异不明显；处理T2的总灌溉量较CK、T1减少了49.08%和31.85%，灌溉液生产效率与CK、T1相比分别提高了103.92%和60.59%。基于水分、EC传感器的双因子灌溉决策为黄瓜椰糠有机栽培提供了较合理的营养液灌溉制度，适用于设施黄瓜椰糠有机栽培的营养液自动灌溉管理。

摘要:为探讨秸秆和沼肥同步翻埋还田对秸秆腐解的影响规律，在室温条件下，105d试验周期内，采用网袋法模拟翻埋还田，系统研究添加沼肥和自来水对秸秆腐解的影响，以及添加沼肥后不同土壤类型和不同秸秆长度对秸秆腐解过程各主要参数的影响规律。结果表明，沼肥对秸秆腐解具有显著的促进作用，添加自来水组的秸秆降解率为33.61%，而添加沼肥组的秸秆降解率则达到42.37%；配施沼肥后，秸秆的降解主要集中在前70d，试验结束时各试验组的秸秆降解率均高于42%，秸秆长度20mm试验组的秸秆降解率高于10mm秸秆，试验结束时20mm试验组的秸秆降解率达到52%；秸秆长度对半纤维素的降解影响较明显，而土壤类型则对纤维素和木质素降解具有较显著的影响。

摘要:基于ASPEN PLUS平台利用气固反应动力学，在生物质热解气燃烧所产生的烟气气氛下，建立生物质热解气化模型。通过AKTS热动力学软件分析了生物质在模拟烟气（80%N2、17%CO2、3%O2）气氛下热解气化的反应动力学，并对比模拟值和实验值，验证模型的可靠性；对影响热解气化特性的气氛进行分析并确定反应釜数量。结果表明：基于ASPEN PLUS平台进行生物质气化模拟性能良好。生物质热解气化过程中，动力学参数活化能和指前因子随着反应的进行而变化；与氮气和氧气气氛相比，烟气气氛有利于CO产生，产气热值比实验值提高13倍。

摘要:近年来肉鸡中出现的肌肉缺陷疾病——木质肉（Woody/wooden breast，WB）越来越受到关注。为了探索WB在线检测方法及熟肉肉质区别，以完整的鸡胸肉样本（左、右2部分）作为实验研究对象，左半部分样本进行挤压力（Compression force，CF）测量，同时通过高压空气无损检测系统采集不同实验高度（12、15、18cm）下样本的形变参量；右半部分样本进行蒸煮后， 以蒸煮损失率、2种剪切探头做功（MORSE、BMORSE）及剪切力产生的峰值个数（PC-MORS、PC-BMORS）作为熟肉肉质评价参量。实验结果表明：生肉实验中，CF随WB等级升高显著增大，而12、15、18cm处圆形变形量随WB等级升高显著减小；18cm处圆形变形量与WB等级极显著相关，可作为WB在线检测潜在的特征参量，结合图像处理技术可能实现对WB在线检测分级。熟肉实验中蒸煮损失率、BMORSE、 PC-BMORS随WB等级升高显著增大，但MORSE在各等级间无差异，说明BMORS探头更适合WB熟肉肉质分析。此外，PC-MORS、PC-BMORS比传统的剪切能量评价体系更加容易区分WB等级，不仅可作为新的特征参量评价WB熟肉肉质，同时也客观地描述了不同WB等级间肌肉内部结构及纹理特征。

摘要:提出一种基于机器视觉技术的鸡胴体质量分级方法。使用数码相机在肉鸡屠宰厂随机采集95幅鸡胴体图像，对采集图像预处理后，提取出鸡胴体投影面积、轮廓长度和胸宽等6个图像特征。然后以这6个特征参数为输入，利用95个样本为训练集，通过回归分析的方法，分别建立预测鸡胴体质量的一元线性回归模型和多元线性回归模型，找出预测质量的最佳模型，最后采集5组共100个样本为验证集，对最佳分级模型进行验证。结果显示，鸡胴体图像的6个特征参数中，基于投影面积的一元线性模型决定系数最大，为0.827；基于投影面积等4个特征量的多元线性模型决定系数最大，为0.880。根据样本数据的学生化残差剔除了8个异常点的数据，修正后的多元线性模型决定系数为0.933，并将其作为最佳模型。利用最佳模型对验证集样本进行质量分级，模型对鸡胴体质量等级判定的平均正确率可达89%。结果表明基于图像特征的鸡胴体自动分级方法是可行的。

摘要:现有红葡萄酒颜色特征的表征方法，很难形象地描述和传递葡萄酒颜色信息。基于CIELAB色空间，构建了高清色彩平面（L*=60），以红葡萄酒颜色的彩度分布图、明度分布图和特征颜色图，并结合可见吸收光谱图，直观地表征红葡萄酒的颜色特征。采用该方法和传统的CIELAB参数分析法，对我国各产区10款陈酿型赤霞珠干红葡萄酒颜色特征的研究表明，该方法可以完整而直观地呈现CIELAB参数信息，并可给出具体的酒样特征颜色；供试酒样间颜色特征差异显著，但都存在颜色过快老化的问题。

摘要:以枸杞为对象，研究其在相同温度和湿度、不同强度直流高压电场下的干燥特性；检测干燥后枸杞的收缩率、复水率；测量高压电场和干燥箱干燥后枸杞内部多糖和维生素C含量；计算了舍伍德数、传质增强因子以及水分有效扩散系数；采用10种常用的薄层物料干燥数学模型和3个统计参数对干燥数据进行了模拟和比较。结果表明：在直流高压电场下枸杞的干燥速率明显比对照组的干燥速率大，在同一电压下枸杞的干燥速率随着干燥时间的延长逐渐减小，枸杞的干燥速率随着电压的提高而增加，单位能耗也随着电压的增加而增加。在直流高压电场下枸杞的复水率比对照组的复水率高，单因素方差分析表明，在直流高压电场下枸杞的复水率与对照组的复水率之间存在显著性差异，但收缩率之间不存在显著性差异。高压电场干燥比干燥箱干燥更好地保存了枸杞内部的营养成分。传质增强因子随着电压的增加呈线性增长关系，枸杞内部水分有效扩散系数随着电压的增加而增加。通过统计参数分析，发现所选的10个数学模型都可以用来描述枸杞在直流高压电场下的干燥过程，其中Midill and Kucuk模型最适合用来描述直流高压电场中枸杞干燥曲线的变化规律。高压电场影响枸杞表面的微观结构。这为优化直流高压电场干燥枸杞工艺，提高干燥效率和发展枸杞干燥技术提供了线索和实践指导。

摘要:为研究动态高压微射流（Dynamic high-pressure microfluidization，DHPM）处理对蛋清蛋白（Egg white protein，EWP）致敏性、消化性的影响，分别选取40、80、120、160、200MPa压力对EWP进行处理，通过模拟体内消化过程，测定EWP的水解度和消化率，采用ELISA法测定EWP的致敏性，采用SDS-PAGE、圆二色谱和荧光光谱等技术方法测定EWP结构特性的改变，同时分析EWP表面巯基含量变化。结果表明，80~200MPa的DHPM处理均可明显降低EWP的致敏性，尤其在120MPa条件下，EWP的Ig E结合率降低了63.7%，消化后水解产物的Ig E结合率降低了93.5%。同时，EWP的消化水解效率及蛋白质消化率明显提高（P＜0.05）。在结构特性方面，经DHPM处理（80~200MPa）的EWP分子量没有明显变化，而其表面疏水性和表面巯基含量明显提高（P＜0.05），荧光强度增强，α螺旋向β折叠转化，表明EWP的致敏性降低及消化性的升高与DHPM处理改变蛋白质原有二级、三级和四级结构特性相关。综上可知，DHPM处理可以作为一种降低EWP致敏性及提高其消化效率的技术手段。

摘要:以鱼源莓实假单胞菌为研究对象，利用BIOLOG获得15、25、33℃下其GEN III板中碳源生长数据，采用修正的Gompertz模型，结合孔平均颜色变化率及利用面积，分析其碳源利用效果，并对3个温度下pH值、NaCl和乳酸钠（NaL）的抑菌效应和生长动力学进行研究。结果表明，25℃时莓实假单胞菌总体碳源利用能力和活性最强，15℃时次之，33℃时最弱。在15～33℃内，碳源利用以糖类、羧酸类和氨基酸类为主。糖类中利用较好的有α-D-葡萄糖、L-岩藻糖等；氨基酸类中利用较好的有L-焦谷氨酸、L-丙氨酸、L-谷氨酸；羧酸类中利用较好的有奎宁酸、D-葡糖酸、糖质酸等。15~25℃下4%～8% NaCl及33℃下1%~8% NaCl对莓实假单胞菌皆有抑制作用。33℃时pH值对莓实假单胞菌生长起抑制作用，1%的NaL对其具有促进作用。通过对莓实假单胞菌抑菌效应和碳源利用分析，可为优化产品配方和保障产品质量提供理论依据。

摘要:食源致病菌引起的食品安全问题已成为全世界关注的焦点。设计了一种基于多壁碳纳米管（MWCNTs）-有机配位聚合物（MOCPs）高效固定抗体的大肠杆菌电化学免疫传感器。利用NaAuCl4与1,4-苯二硫醇（BDT）反应生成金属有机配位聚合物，同时在BDT的还原作用下生成大量纳米金，并包埋大量吸附在MWCNTs表面的大肠杆菌抗体，最终将抗体高效包埋在MOCPs-MWCNTs中，基于MOCPs-MWCNTs固定抗体研制修饰电极，在目标物大肠杆菌O157:H7的存在下，辣根过氧化氢酶标记的抗体（HRP-Ab）随后特异性捕获于电极表面形成典型夹心结构，通过HRP催化底物产生电化学信号从而实现大肠杆菌O157:H7的检测。MOCPs-MWCNTs特有的高比表面积高效固定了大量抗体，增加了传感器结合抗体的效率并提高了传感器的灵敏度。该传感器对大肠杆菌O157:H7的检测线性范围为67~6.7×106cfu/mL，最低检出限为40cfu/mL。

摘要:为改善传统被动悬架的动力学性能，回收悬架振动能量，设计了一种半主动混合悬架系统。建立1/4车动力学方程，分别研究馈能回路处于 Boost模式和 Buck模式时馈能回路内电流的变化情况，并分析 MOS管占空比对直线电动机电磁阻尼力的影响。在此基础上，引入基于天棚和地棚混合控制的半主动控制策略。提出半主动控制参考力的概念，并运用粒子群算法确定其最优控制参数。通过对不同工作模式下电路电流的追踪，〖JP2〗达到对电动机电磁阻尼力实时控制的目的。接着运用 Simulink仿真搭建混合悬架系统模型，分别进行动力学性能、馈能性能以及电流跟踪控制效果对比。仿真结果表明，半主动混合悬架能够在改善车辆动力学性能的同时回收部分振动能量，所设计的半主动控制器对电流有较好的控制效果。最后，进行台架试验，通过对比试验结果验证了仿真结果的正确性。

摘要:理论推导了增压柴油机考虑气体可压缩性的流量系数计算公式，建立了直气道稳态流动仿真模型，研究了进气压力与气道压差对直气道稳流特性的影响。结果表明：当气体可压缩性较强时，Ricardo评价公式的计算结果偏离真值的程度越大，不适用于增压气道性能的评价，理论推导的流量系数计算公式能够适用于增压气道流通能力的评价计算；可压缩性对气体流动的影响与进气压力无关；与相对压差r有关，随着r的增加，可压缩性对气体流动的影响逐渐增强；当r一定时，随着进气压力的增大，平均流量系数Caver逐渐增大，增大幅度逐渐减小；当进气压力一定时，随r的增大，Caver先增加后减小；rmax随着进气压力的增加近似呈线性递减。

摘要:建立了一种考虑催化再生的微粒捕集器碳烟沉积量估计模型。通过试验数据辨识出NO2与碳烟的反应以及热催化再生反应参数和载体捕集特性参数。在不同工况下，碳烟沉积量估计模型的计算值与实际碳载量称量值相比，误差可以控制在10%以内。经过计算，随着排气温度的不断提升，碳烟再生量权重不断提升，催化再生有效地降低了颗粒物沉积量，延长了主动再生周期。通过深床层离散分层和饼层累积碳载量计算，碳烟加载量主要分布在饼层，深床层占比较少，且深床层碳烟量主要集中在离散层的第1层中。经过验证，引入NO2辅助再生及热催化再生反应的模型有效地估计了碳烟加载量并对碳载量分布特性给出了有效的分析，为微粒捕集器内碳烟颗粒物主动再生时机的判断提供了参考。

摘要:根据柴油机的变海拔性能恢复目标，通过热力学分析，对某V型6缸柴油机增压系统运行参数进行估算，确定了可变喷嘴式的增压系统方案，并选择了合适的匹配点，完成了涡轮增压器的选配。基于原机结构参数，采用GT-Power软件建立了性能仿真模型并完成了校核，分别计算了匹配可变喷嘴增压系统的柴油机外特性和部分负荷的变海拔性能，最终确定了增压系统的全工况控制策略。研究结果表明：在外特性工况下，基于高海拔匹配的增压系统通过采用较小的喷嘴环开度可以满足增压系统的功耗需求，实现柴油机的变海拔功率恢复目标；随着海拔的降低，增压系统可以根据进气功耗的变化适当增大喷嘴环开度来实现增压系统变海拔控制目标，同时，保证柴油机的正常运行；在全工况范围内，随着海拔的上升，柴油机对应工况点的喷嘴环开度逐渐减小，在3000m以上海拔的高负荷工况采用最小喷嘴环开度。随着负荷的降低，最低燃油消耗运行点从低海拔低转速区偏移至高海拔低转速区。

摘要:将超磁致伸缩材料的输出特点和喷油器的驱动需求相结合，设计并驱动适用于电控喷油器的超磁致伸缩致动器。针对常闭式电控喷油器仅需要单向和缩短位移的特点，结合超磁致伸缩材料在不同偏置磁场强度输出特性，提出了2种不同偏置磁场的致动器结构并分析了各自适用的电流输入方向；借助实验系统测试了2种致动器的稳态位移和响应时间，并分析了二者输出性能。针对传统直流方波驱动时致动器响应过慢的问题，借鉴电磁铁大电压快速开启的方法，设计了喷油器用超磁致伸缩致动器的驱动波形，并测试了该设计波形对强偏置致动器的驱动性能。研究结果表明，采用所设计的驱动电压，可将超磁致伸缩致动器的响应时间由4ms降至1ms，极大地提升了致动器的瞬态响应速度，同时，超磁致伸缩致动器可输出12~33μm的连续稳态位移，提供了更多的驱动效果。

摘要:通过改变缸体结构、柱塞数、端盖油路、配流盘形状等，设计了双排油内外环并联配流结构的轴向柱塞泵，实现了单柱塞泵两路高压供油。针对单环柱塞数减少，腔内压力冲击增大，脉动变大等问题，对配流结构进行重新设计。在排油腰形槽和吸油腰形槽过渡区取消卸荷槽，利用加大配错角，在排油完毕未接通吸油时，腔内封闭体积增大，未排尽的高压油液压力降低；在吸油腰形槽和排油腰形槽过渡区，排油卸荷槽利用阶梯变化通流面积代替原连续变化的通流面积，削弱了卸荷槽几何形状要求。重新设计后的双排油配流结构，以45mL轴向柱塞泵结构为参考，对配流结构进行了理论分析，建立了双排油轴向柱塞泵仿真模型。以单柱塞腔内压力冲击、输出流量进行分析研究，得外环压力冲击小，与传统配流结构相比较双排油输出口压力脉动变化率变小，并试制双排油轴向柱塞泵。对试制泵进行压力脉动测试、容积效率测试和噪声测试，结果表明，与45mL轴向柱塞泵进行对比，压力脉动降低了约30%，噪声也降低，容积效率不低于0.92。该双排油轴向柱塞泵可以代替双联泵，使系统结构简化，能耗降低。

摘要:针对液环泵内复杂的气液两相流动、计算量大且优化设计难以进行的问题，提出了采用本征正交分解法进行液环泵内流场的重构分析。采用泰勒多项式对二维叶片型线进行参数化控制，通过对各控制参数进行适量的扰动得到叶片型线样本集。采用VOF模型进行液环泵内气液两相流场的数值模拟，由叶片型线参数及叶轮内流场数据构建样本的快照集，依照几何相似及网格变形方法插值得到各相似点的流场参数，依据本征正交分解(POD)法将快照集分解为正交基的线性组合。由最小二乘法拟合目标叶型所对应的正交基系数，实现了对目标叶片流场的重构。采用POD方法对2BE-203型液环泵内单个叶轮流道的气液两相流流场进行了重构，精确地重构了单个叶轮内流场结构的各个特征，除在气液交界面附近有一定的误差，整体预测结果具有较高的精度，大大减少了流场预估的计算量。

摘要:针对优化的梯度投影算法在冗余铺丝机械手逆运动学求解问题中不一定存在最优解的问题，提出了一种拓扑流形算法。将冗余铺丝机械手的位形空间看作一个光滑流形，对耦合的位置逆解和姿态逆解进行解耦，然后分别针对位置子流形和姿态子流形进行仿真分析得到其相应的仿真拓扑流形。该方法可以将铺丝机械手的运动学问题抽象为数学中的曲面拓扑流形来研究，为铺丝机械手运动学在流形上分析提供了理论基础，同时也为后续铺丝机械手的最优化自运动控制提供了一种新的方法。最后以飞机S形进气道为例进行仿真，验证了所提方法的正确性。

摘要:为提升大型半自磨机的磨矿性能，建立了半自磨机离散元模型，将离散元仿真结果和试验测试结果进行了对比，验证了所建离散元模型的合理性。在此基础上，研究了影响磨矿性能的主要因素及其影响规律，应用层次分析法构造了因素与指标之间的层次结构和判断矩阵，建立了磨矿性能评价指标预测模型。应用该模型优化了某大型半自磨机的主要磨矿性能影响因素，与优化之前对比，比功率和钢球与矿料总有效碰撞次数分别提高了10.78%、15.47%，衬板最大磨损高度降低了10.81%，综合磨矿性能提高了17.25%。

摘要:为了使定量泵输出多级定流量以及定量马达输出多级定转速和定转矩，在比例型和并联型齿轮多泵/多马达的基础上提出了齿轮型多泵多马达传动理论。基于1-1比例型和3并联型齿轮多泵/多马达设计了2种齿轮型多泵多马达传动系统，并阐述了其工作原理和特点，且对2种齿轮型多泵多马达传动系统在不同工作方式下的输出特性进行了理论分析和拓展，并搭建了齿轮型多泵多马达传动系统试验平台。试验结果表明：齿轮型多泵多马达传动系统在不同工作方式下可输出多级定转速和定转矩，且各级转速和转矩存在一定的比例关系。试验结果与理论分析基本一致，验证了理论分析的正确性，为齿轮型多泵多马达传动系统的设计与研究奠定了基础。

摘要:气动肌肉驱动的软体机器人具有质量轻、功率密度比高、人机交互安全性高等优点。提出了一种由伸长型及收缩型气动肌肉组成的变刚度软体机器人手臂，能够实现位置与刚度的解耦。针对单根收缩型及伸长型气动肌肉进行了刚度测试实验，利用最小二乘法建立了单根气动肌肉气压、位移及刚度关系模型。基于所建立的单根气动肌肉刚度模型，针对所设计的软体手臂，建立了手臂刚度模型。搭建了手臂刚度测试实验平台，通过实验验证可知理论模型与实验模型的刚度变化趋势一致，平均相对误差为3.60%，最大相对误差为6.17%。