摘要:近年来，我国农用无人飞机产业快速发展，应用领域不断扩展，但相关配套的法规和标准却相对滞后。本文系统梳理了国际上主要标准制定、标准实施的组织和机构，标准制定目标与主要依据；阐述了日本农用无人飞机管理机构、管理方法与标准使用；我国无人飞机管理、相关政策法规与标准体系建设情况；我国农用无人飞机现有政策法规，行业、地方以及团体标准制定情况。提出为引领行业健康发展，在我国《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南》框架下，在农业农村部主导建设下，各级管理机构和标准化组织应从产品（质量）标准、子部件与性能试验等技术标准、操作规范与人员培训等管理标准方面继续开展标准化工作；标准制定不局限于植保无人飞机，还应制定播种、施肥、遥感、辅助授粉等应用标准；应建立涵盖生产、流通、应用、培训、登记认证等环节标准支撑管理需求。通过标准的科学制定与实施，进一步规范行业发展，驱动自主创新，提升农用无人飞机产业在国内外市场竞争力。

摘要:玉米小型植保机器人可以有效解决病虫害防治难的问题，然而玉米生长中后期作物行间叶片纵横交错会严重遮挡可通行区域，给植保机器人沿垄间导航造成了极大的困难。本文将16线激光雷达搭载在植保机器人顶端作为感知单元，实现玉米行间信息获取并提取植保机器人可通行区域识别方法。由于植株叶片属于非刚性障碍，通过分析机器人前进方向上的玉米植株三维点云数据，研究其叶片与主干点云地面投影的分布规律，将K-means聚类估算所得玉米点云中心点作为主干区域点。然后，利用玉米作物成行种植特性引入置信区间去除所估计玉米主干区域离群的聚类点，提高分析精确度。最终解析出高遮挡环境下玉米作物行中心导航线。模拟真实玉米农田场景开展试验，与实际仿真玉米的主干位置对比，该方法识别的玉米位置沿作物行两侧感知系统3.0~3.5m前视距离最大误差3.55cm，系统感知响应平均用时2s，满足60cm宽小型植保机器人最大移动1m/s速度的自主通行局部导航的环境感知需求。

摘要:水稻秧苗行检测对于精准农业和自动导航至关重要，为此提出一种基于特征点邻域Hough变换的水稻秧苗行检测方法，该方法可以有效解决杂草密度分布、光照强度和秧苗行曲率变化等因素对秧苗行检测的影响。该方法主要包括3个步骤：水稻秧苗行图像数据库的建立、水稻秧苗特征点提取和秧苗行中心线识别。首先，在杂草萌发期建立水稻秧苗在不同光照条件（晴、阴天）、不同杂草密度分布和不同秧苗生长状况的水稻秧苗行图像数据库；然后，采用基于Faster RCNN网络的秧苗检测模型获得水稻秧苗的特征点，即预测结果的中心点；最后，采用提出的基于特征点邻域的Hough变换算法识别秧苗行中心线。实验表明，本文方法对测试集秧苗行平均识别准确率达到92%，对不同杂草密度分布的秧苗行平均识别精度小于0.5°，对孤立的杂草噪声和光照变化不敏感，对曲率较大的秧苗行也能准确识别，具有较好的鲁棒性和识别精度。

摘要:基于玉米根茎图像信息，提出一种基于边缘检测和区域定位的玉米根茎导航线提取方法。首先，利用最大类间方差法自动分割2G-R-B灰度图像，得到二值化图像，结合形态学处理、位置/面积去噪方法提高二值化图像质量，对去噪图像按列累加得到列像素累加曲线；针对传统方法得到的特征点中伪特征点较多的问题，引入高斯滤波器平滑累加曲线，并运用极值法减少玉米根茎伪特征点的干扰，在提取玉米茎秆边缘直线时，提出基于最远茎秆成像宽度的双侧边缘判别思路，通过扫描每条边缘直线的四边形封闭邻域有效剔除伪边缘直线；最后，根据边缘直线二次定位玉米的根茎区域范围，并剔除伪特征点，采用最小二乘线性拟合方法准确提取导航线。试验表明，本文算法处理一幅1280像素×720像素图像耗时约236ms，特征点拟合准确率为92%。与传统方法相比，本文算法精度高、实时性好，在缺苗、杂草较多和株距不标准的情况下仍具有较强的鲁棒性。

摘要:为提高无人机在丘陵山地区域的作业效率，以四旋翼无人机为试验对象，通过对无人机三维运动的受力分析提出无人机三维运动的能效系数；对无人机自身性能进行测试，完成无人机功率与升力模型的拟合，拟合决定系数为0.9894，并在此基础上不同负载下完成能效系数的计算；最终，通过设计相应的模拟退火算法完成无人机在山地作业情况下的能耗最优作业路径规划。试验表明，当飞行速度为2m/s时，在不同恒定负载情况下，无人机能耗最优路径比常规路径最多可节约能耗30.16%，比最短路径最多可节约能耗5.47%；在负载实时变化情况下，能耗最优路径比常规路径可节约能耗32.04%，比最短路径可节约能耗1172%。说明模拟退火算法可在能耗约束条件下对无人机进行作业路径规划，且具有较好的路径规划效果。

摘要:针对旋埋刀辊在对长江中下游稻板田耕作时存在的高功耗问题，基于离散元方法构建稻板田旋耕功耗预测模型，以辅助旋埋刀辊功耗检测。连续3年对稻板田土壤含水率的进行监测，发现土壤含水率与其塑限接近，说明稻板田土壤塑性较差，结合土壤受载后的形变及破坏特点，最终选定HertzMindlin with Bonding颗粒接触模型表征稻板田土壤的粘结和破坏情况。根据旋耕作业形式的特殊性和旋埋刀辊的结构特点，沿幅宽方向缩小旋埋刀辊的尺度，在旋耕测试平台的辅助下，完成标定参照试验。利用离散元软件建立旋耕作业模型，进行等步长爬坡试验，通过步阶次序建立接触参数与功耗指标之间的函数关系，代入标定参照试验功耗值，最终确定稻板田旋耕功耗预测模型的接触参数取值，完成模型的构建。为进一步验证该模型的适用性，在不同作业工况下对通用刀辊和旋埋刀辊进行误差对比试验，结果显示，预测误差范围为3.63%～9.48%，均值为6.65%，结合方差分析说明，稻板田旋耕功耗预测模型适用于不同旋耕刀辊及工况下的功耗预测。还原刀辊真实尺度的田间试验功耗预测误差范围为2.50%～12.81%，均值为7.28%，刀辊结构在缩放过程误差变化较小，说明模型能够准确反映旋埋刀辊在稻板田作业的功耗情况。

摘要:旱地移栽机为了满足栽植株距的要求，常需要在保证速比不变的同时调节栽植频率和机具前进速度，否则栽植轨迹将发生改变，从而影响栽植质量，为此，提出一种八连杆栽植机构。在分析八连杆栽植机构工作原理的基础上，建立了八连杆栽植机构的运动学模型，分析了关键连杆长度对吊杯挂接点Ky向位移、轨迹、速度、加速度的影响规律，以及对极位夹角、摇杆摆角的影响规律；建立Matlab GUI仿真优化界面，采用逐次逼近的方法，得到一组满足设计目标的杆件长度：l1为39mm，l2为42mm，l3为152.04mm，l4为1536mm，l5为40mm，l6为30mm，l7为100mm，l8为154mm。采用人工制作的辣椒苗模型，以总合格率、优良率为评价指标，对优化得到的栽植机构进行栽植性能测试试验，结果表明，在2种前进速度和2种栽植频率下，栽植优良率达94%，总合格率达96%,且株距变异系数在3.25%左右，所设计的八连杆栽植机构具有良好的栽植性能，满足移栽作业要求。

摘要:油菜旋耕移栽联合作业机以拖拉机为动力，由于拖拉机动力输出为定值，故栽植速度不能随拖拉机前进速度而变化，导致栽植穴距不稳定。针对上述问题设计了穴距控制系统，以STM32为主控制器，通过地轮测速编码器检测前进速度，通过电液比例液压系统实时调节驱动栽植系统的液压马达转速，从而实现栽植速度与前进速度的实时匹配。穴距控制系统台架试验表明：液压马达转速与地轮转速变化趋势一致，滞后时间在600ms内，左右两个移栽单元的液压马达同步性好，转速平均误差为0.7%。将穴距电液控制系统安装于油菜旋耕移栽联合作业机上，并进行了整机田间试验，4种理论穴距（150、160、170、180mm）、4种作业速度（2、3、4、5km/h）的对比试验表明：穴距稳定性好，理论穴距、作业速度均对穴距一致性变异系数影响显著，其中理论穴距影响最显著，在穴距160mm和4种作业速度下，穴距一致性变异系数均能保持较小值，说明160mm为最佳穴距。

摘要:气流辅助高速投种能够减小种子在导种管内因与管壁碰撞而产生的株距变异，但气流作用增大了种子落地的初速度，导致落地后弹跳对株距均匀性产生影响。为此，设计了一种适于气流辅助高速投种的精量播种机压种装置，在种子落地时，利用压种轮与土壤双向挤压作用实现种子精准定位。将压种装置安装在大豆精量播种机上进行了田间试验，结果表明，作业速度、导种管末端与压种轮的水平距离对株距合格指数、变异系数影响均显著，种子投射角对株距合格指数影响不显著、对株距变异系数影响显著。采用压种轮、压种舌和无压种条件下的对比试验表明，压种轮能够显著减少种子落地弹跳，采用压种轮的株距合格指数、变异系数明显优于采用压种舌和无压种条件，压种轮最优工作参数组合为作业速度9.5km/h、投射角30°、导种管末端与压种轮的水平距离75mm，在此工作条件下株距合格指数、变异系数分别为95.68%、10.32%。

摘要:针对免耕播种作业时沙土和碎秸等飘浮物被气吸式排种器吸入充种室内，导致排种工作部件损坏、排种质量降低等问题，设计了一种柔性清护种机械式大豆精量排种器。对排种器工作过程进行理论分析，确定了影响工作性能的主要结构与工作参数；通过单因素对比试验确定了对排种性能影响最小的护种毛刷材料；采用三因素五水平二次正交旋转中心组合试验方法，以作业速度、充种倾角、护种距离为试验因素，以合格指数、漏播指数、重播指数和破损指数为评价指标，应用Design-Expert 8.0.6.1软件对试验结果进行方差分析。结果表明：各因素对合格指数的影响显著性由大到小依次为作业速度、护种距离、充种倾角，各因素对漏播指数的影响显著性由大到小依次为护种距离、作业速度、充种倾角，各因素对重播指数的影响显著性由大到小依次为作业速度、充种倾角，护种距离影响不显著，各因素对破损指数的影响显著性由大到小依次为护种距离、作业速度、充种倾角；当作业速度为8~12km/h、充种倾角70°、护种距离为-1.5mm时，排种合格指数大于94%、漏播指数小于3%、重播指数小于3%、破损指数小于0.2%，满足免耕大豆高速精量播种作业要求。

摘要:针对目前预切种式甘蔗排种器普遍存在充种效果差、合格指数低等问题，设计了一种预切种甘蔗勺链式排种器。基于最速降线理论分析和待充蔗种的充种状态分析，阐明了最速降线可提高充种性能的原理；利用EDEM软件进行了单因素仿真试验，分析了不同种勺倾角和种勺数量对充种性能的影响。仿真结果表明，当种勺倾角为30°、种勺数量为15个时，充种性能较好；通过台架单因素试验，对种层高度调节装置和隔离板倾角进行了分析，为充种过程提供了有利条件。以作业速度、排种器倾角、种层高度为试验因素，以合格指数、漏充指数、重充指数为试验指标，进行二次回归旋转正交组合试验，分析了各试验因素交互作用对合格指数的影响。结果表明，当种层高度为360mm、作业速度为1.45~2.37km/h、排种器倾角为9.53°~15.15°时，排种器平均合格指数为95.33%，平均漏充指数和平均重充指数分别为3.11%、1.56%，满足甘蔗种植要求。

摘要:为适应常规水稻轻简化精量穴直播种植，通过简化排种装置，设计了一种U型腔道式水稻精量穴播排种器。基于稻种的物理机械特性与穴直播农艺要求，设计了一种充种口与投种口分开但相通的腔道式排种盘，构建了稻种充种、投种过程的力学模型，确定了排种盘的主要结构参数。以常规稻品种“黄华占”为试验稻种，借助高速摄像仪和JPS-12型排种器性能检测试验台，分别进行了型孔数、型孔长度、型孔宽度、型孔倾角和投种角对排种器精量排种性能和成穴播种性能影响的试验研究。高速摄像试验表明：当排种盘的型孔数为20、型孔长度为10.6mm、型孔宽度为7.6mm、型孔倾角为0°时，排种器精量排种性能较优，此时漏播率为0.40%，合格率为94.00%，重播率为5.60%，种子破损率为0.13%。排种器性能台架试验表明：投种角对穴径平均值和穴径合格率影响极显著，对穴距变异系数影响显著，适宜的投种角为28°~33°，此时穴径平均值不高于27.14mm，穴径合格率不低于96.67%，穴距平均值在理论穴距140mm左右，穴距变异系数不大于7.80%。田间试验表明：排种器的播种合格率为90.28%，漏播率为0.83%，重播率为8.89%，穴径平均值为46.71mm，穴径合格率为71.67%，穴距平均值为137.21mm，穴距变异系数为12.64%，满足常规稻大田精量穴直播的种植要求。

摘要:针对分段式马铃薯收获机薯土分离环节伤薯率和破皮率较高的问题，在适应国内北方种植模式和农艺特点的条件下，对分离筛后半段采用波浪形筛面薯土减损分离的结构进行优化。在分析影响碎土分离过程和薯块运动特征的关键因素的基础上，基于构建的离散元土块和薯块模型，明晰了不同波浪形筛面结构参数和运行参数对碎土分离过程和薯块碰撞特征的影响；同时，结合实际工况，验证波浪形筛面薯土分离减损形式的结构合理性和可行性，确定采用振动与波浪形双重分离形式，以期实现较佳的薯土分离和减损效果。试验表明：在2个波峰、2个波谷同等分离行程条件下，波浪形筛面倾角较大时适宜较小的分离筛运行速度，较优的参数组合为波浪形筛面倾角35°、分离筛运行速度1.0m/s，此时伤薯率和破皮率分别为1.31%和1.44%；波浪形筛面倾角较小时适宜较大的分离筛运行速度，较优的参数组合为波浪形筛面倾角15°、分离筛运行速度2.0m/s，此时伤薯率和破皮率分别为1.46%和1.67%，相关测试指标能够满足作业需求。

摘要:为满足黄淮海地区较高含水率玉米籽粒直收作业要求，解决现有籽粒收获机籽粒破碎率和未脱净率高、玉米芯轴苞叶易堵塞凹板等问题，在分析现有脱粒装置结构特点的基础上，设计了一种“柔性钉齿+双扭簧压力短纹杆”组合式脱粒元件和“六棱孔网格筛+鱼鳞式脱粒橡胶辊”组合式脱粒凹板相配合的柔性脱粒分离装置。对关键部件进行理论分析，确定了影响脱粒性能的主要因素，利用搭建的纵轴流辊式组合玉米柔性脱粒试验台进行单因素试验，得到脱粒性能较好时滚筒转速、辊筒传动比以及脱粒间隙的变化范围。以滚筒转速、辊筒传动比和脱粒间隙为试验因素，以籽粒破碎率、未脱净率为指标进行三因素三水平正交试验。结果表明，对籽粒破碎率和未脱净率影响由大到小均为滚筒转速、辊筒传动比、脱粒间隙；最优参数组合为滚筒转速475r/min、辊筒传动比1.5、脱粒间隙45mm，此时籽粒破碎率为3.76%，未脱净率为0.52%。对该组合进行试验验证，各指标符合国家相关标准要求。

摘要:受复杂作业环境及多目标参考系影响，花生联合收获机捡拾机构存在捡拾落果率高、荚果破损率高、功耗比率过大等问题。通过开展不同秧蔓条件下的捡拾力学特性试验，确定了捡拾机构的结构参数与工作参数。基于Box-Benhnken的中心组合设计理论，以机构转速、机具前进速度、弹齿间距三因素为影响因子进行响应面试验，分析各因素对捡拾落果率、荚果破损率和功耗比率的影响，并对影响因素进行优化。试验结果表明，对捡拾落果率的影响由大到小为弹齿转速、机具前进速度、弹齿间距，对荚果破损率的影响由大到小为弹齿转速、弹齿间距、机具前进速度，对功耗比率的影响由大到小为机具前进速度、弹齿转速、弹齿间距；最优参数组合为弹齿转速63.62r/min、弹齿间距75.23mm及机具前进速度1.07m/s，对应的捡拾落果率为2.15%，荚果破损率为3.53%，捡拾功耗比率为7.92%，比优化前分别提高了1.0、1.2、3.4个百分点。

摘要:为实现机采棉密植棉秆机械化对行、低耗收获目标，融合机采棉宽窄行密植种植农艺要求，基于对行低耗铲切方法和反向推拔作用原理，设计了一种密植棉秆对行铲拔铺放机。简述了整机结构和工作原理，结合相关作业性能要求，通过分析计算确定了对行铲切装置、铲切调节装置和齿型推拔辊的结构参数，并完成了关键部件的工作参数分析，确定对行铲切装置最小铲倾角为5°、铲切调节装置铲倾角调节范围为5.00°~8.95°、齿型推拔辊转速取值范围为97.66~391.16r/min。田间试验表明，该机可实现压、铲、拔、铺放棉秆等多项作业，且具有分离泥土的功能；根据试验田密植棉秆根系扎根深度，调整机组使对行铲切装置铲切深度约为11.5cm，此时对应铲倾角约为7.1°，齿型推拔辊旋转半径为245mm；当机组作业速度为2.76~3.39km/h、齿型推拔辊转速为156~174r/min时，该机拔净率为90.87%~91.42%，生产率为0.63~0.77hm2/h，机组作业性能稳定，满足密植棉秆对行整秆铲拔作业要求。

摘要:为降低棉秆收获时的拔断率，提出双柔性带裹夹拉拔的收获方式，设计了夹持带式棉秆收获机，该机4个带轮交叉放置，延长了带夹路径与时间，从而避免因棉秆未完全拔出而导致的漏拔。通过正交试验研究带夹部件各因素对棉秆收获效果的影响，建立以漏拔率和拔断率为响应值的多元二次回归模型，并进行了工作参数优化与大田验证试验。结果表明，当带轮1转速为272.3r/min、拉拔角为38.65°、机具前进速度为2.5km/h时，模型得到的漏拔率为1.85%、拔断率为7.72%；验证试验得出：在前进速度2.5km/h、拉拔角40°和带轮1转速270r/min时，漏拔率为6.84%，拔断率为9.98%，与优化值相近，说明所构建的模型合理，夹持带式棉秆收获机满足相关设计要求。

摘要:为实现高得率、低能耗的水稻秸秆纤维制取，降低生产成本，更好地为可降解植物纤维地膜提供原料，以D200型秸秆纤维制取机为载体，选取制取机主轴转速、加工温度和爆破口腔体间隙为试验因素，以纤维得率和制取机能耗为试验指标，建立回归模型，分析试验因素对性能指标的影响规律。结果表明：制取机主轴转速、加工温度、腔体间隙对制取机能耗、水稻秸秆纤维得率的影响极显著（P<0.01），各因素对制取机能耗影响由大到小依次为：腔体间隙、加工温度、主轴转速，对纤维得率影响由大到小依次为：腔体间隙、主轴转速、加工温度；获得最优参数组合为：主轴转速97r/min、加工温度107℃、腔体间隙5.7mm。在该条件下进行验证试验，得制取机能耗均值为39.67kW/h，纤维得率均值为87.58%，与理论优化值相对误差不大于1.6%，满足高得率、低能耗水稻秸秆纤维制取要求。本研究可为水稻秸秆纤维清洁制取工艺提供参考依据。

摘要:针对小方捆机作业过程中草捆连续、单捆动态分离称量难、捡拾器升降频繁、地面起伏大等问题，基于多传感器融合技术设计了一套方捆机草捆动态称量系统。提出了一种草捆动态分离、识别方法，构建了基于称量台实时下压力和俯仰角的双参数草捆动态称量系统，实现了单草捆动态独立称量。该系统由机械部分、传感器部分、数据采集模块、卫星定位模块、显示终端及上位机软件组成，传感器部分包括4个压力式称量传感器、称量台俯仰角传感器和草捆状态识别传感器。系统可以实时显示称量台下压力、称量台俯仰角、草捆质量、草捆状态和经纬度等信息。进行了草捆动态称量系统性能试验，结果表明，静态模式下系统的草捆质量预测值最大相对误差为0.38%；动态模式下草捆质量预测值和真实值决定系数R2达到0.996，系统预测的相对误差为-4.40%~4.30%。说明系统具有较高的准确性及较好的鲁棒性，满足田间草捆称量的实际需要，为打捆机作业质量评价提供了一种快速测量手段。

摘要:鉴于抗堵塞性能较优的旋流泵在输送污水时，其过流部件仍存在磨损、半堵塞等问题，将DEM-CFD方法引入旋流泵数值模拟中，研究旋流泵在输送不同粒径、体积分数颗粒时的颗粒运动物理特性，以及颗粒与液相、固壁多向耦合的运动特征，并进行了试验验证。结果表明，由旋流泵输送油菜籽试验可知，外特性计算结果与试验结果基本一致；在该旋流泵模型特征下，进口管与无叶腔区域由循环流引起的颗粒旋转流动现象较为严重，从无叶腔沿着进口壁面螺旋式逆向回流，与进口顺向来流相混达到平衡，试验拍摄结果与数值模拟结果较为相符，说明DEM-CFD耦合方法具有一定可靠性；旋流泵内部存在3种不同的颗粒运输方式，第1种为颗粒随贯通流经由叶轮进入蜗壳，第2种为受循环流影响经由无叶腔直接甩入蜗壳，第3种为颗粒从叶轮前端面区域进入叶轮，再经叶轮进入蜗壳；对蜗壳内流特性进行分析，发现颗粒主要分布在蜗壳后侧，在扩散段到蜗壳出口区域，颗粒随液体以螺旋的方式流出，蜗壳断面叶轮侧形成大小不等的螺旋涡。

摘要:空化时常会使船舶推进器、泵、水轮机等水力机械部件产生噪声、振动和腐蚀，导致设备总体性能的大幅下降，甚至破坏，因此开展空化流动控制具有重要意义。借助高速全流场测试技术，获得NACA66（MOD）原始水翼及射流水翼表面的空化形态，研究射流控制参数对空化抑制的影响规律，分析主动射流在变工况下对空化流动控制的适应性。研究发现：在不同工况下，主动射流均可以取得明显的空化抑制效果，当射流流量及射流位置不同时，空化流动控制效果不同。在云空化阶段，射流水孔与水翼前缘距离与弦长比值为0.19（H1模型）可以收到较好的空化抑制效果，且始终优于H2模型；而在片空化阶段，射流水孔与水翼前缘距离与弦长比值为0.45（H2模型）空化抑制效果更优。不同的射流流量系数可以实现对空化流场的主动控制，且存在最佳射流流量系数，使空化抑制效果最优。在给定射流位置（H1模型）和射流流量（流量系数为0.0245）时，在空化不断发展过程中（0.83≤σ≤1.46），空化抑制效果较为稳定，与实验获得最佳空化抑制有效性参数的偏差均在0.06以内，H1模型表现出良好的工况适应性，可实现多工况下空化的流动控制。

摘要:村庄分类是实施乡村振兴规划的重要前提，是科学合理分配公共资源的基础。本文以新郑市为例，从乡村主体、区位条件、资源禀赋、产业基础、生活网络5方面构建乡村振兴潜力评价指标体系，并借助POI数据和引力模型分析村庄与周围地理实体间的空间相互作用，最后基于乡村振兴潜力评价成果和村庄所受空间作用效应，将村庄划分为城郊融合类、集聚提升类、规模控制类、搬迁撤并类4类。研究表明：新郑市乡村振兴潜力整体较好，但村庄发展已初显两极化态势；新郑市拥有28个城郊融合类村庄、73个集聚提升类村庄、78个搬迁撤并类村庄和141个规模控制类村庄，占比分别为8.75%、22.81%、24.38%、44.06%；总的来说，新郑市未来乡村振兴发展工作应着重关注西北部和中南部地区，需注重分类施策、分步推进。

摘要:以鄂尔多斯市为典型研究区，以2000、2005、2010、2015、2018年研究区景观格局数据和气象水文数据为研究素材，基于复杂网络理论、景观生态学和GIS空间分析技术，定量研究鄂尔多斯市景观格局的时空演变规律，并探究各级子流域的水源涵养深度，再将研究区景观格局演变数据和生态水文数据与由多个决定景观特征的因子构建的景观生态网络进行耦合分析，为研究区景观格局优化及生态环境建设提供参考。结果表明：在研究期内鄂尔多斯市的耕地不断减少，林地、草地、水域和建设用地均有一定程度的增加；景观演变主要是耕地、林地和水域之间的转化，林地、水体的景观演变最为剧烈，耕地、草地和建设用地相对平稳；鄂尔多斯地区整体水源涵养能力偏低，相对而言，东部地区的水源涵养能力高于西部地区，随着时间的推移，水源涵养深度高值逐渐南移；构建的鄂尔多斯市景观生态网络共342个生态节点、402条生态廊道，基于度低者优先的增边策略增加了119条廊道；优化后的网络连通度和连通鲁棒性均明显提升，网络中生态流更为畅通。

摘要:基于青藏高原农业活动对耕地生态系统的影响，针对青藏高原耕地生态安全面临的问题，从压力-状态-响应（Press-state-response，PSR）概念模型出发，提出由3类要素、13种指标所组成的耕地生态安全评价指标体系，构建西藏“一江两河”地区耕地生态安全评价模型，分析1985—2013年期间耕地生态安全的时空演变格局，探讨不同区域耕地生态安全的障碍因素。结果表明，西藏“一江两河”地区农业活动强度较大，尤其2000年以来，化肥、农药的成倍施用给生态安全带来巨大的隐患。20世纪，各县耕地生态安全基本处于“优秀”水平；2000—2010年，各县耕地生态安全等级下降，逐步向“差”转化；2010年以后，耕地生态安全有所改善，逐渐恢复为“优秀”或“良好”。整体来看，“一江两河”地区耕地生态安全水平较为一致，仅个别县域生态安全水平较为落后。区域耕地生态安全障碍因子具有相似性和差异性双重特征，单位面积氮肥、磷肥施用量是限制耕地生态安全的主要障碍因素。本研究揭示了高原地区耕地生态安全的演变过程，可为制定差别化的生态安全调控策略提供依据。

摘要:针对土地集约利用后备资源分布不均衡、供需不匹配、生态环境恶化等问题，以山东省140个县（市）区为研究单元，利用2005、2010、2015年3期遥感监测数据，分析土地利用转型以及生态系统服务价值时空演变特征，并运用改进交叉敏感性系数模型探讨土地利用转型对生态服务价值的影响，并划定敏感性分区。研究表明：在研究期内，山东省土地利用结构转型较为明显，前期剧烈，后期趋缓，建设用地持续扩张，土地供需矛盾进一步加剧；2005—2015年地均生态系统服务价值区域差异较为明显，高值区出现在济宁市市中区和微山县，低值区集中在青岛市和鲁西北平原地区；农田和水域向其他地类转型对生态服务功能的影响较为敏感，最敏感的是水域向湿地转型，其次是水域向建设用地、农田向建设用地以及农田向水域的转型，草地、荒漠向其他地类转型缺乏敏感性；生态系统交叉敏感性地域差异明显，高生态敏感区空间分布较为集中，农田、森林与建设用地高生态敏感区集中在济南市和威海市，农田与水域高生态敏感区集中在黄河三角洲地区。本研究结果可为优化山东省国土空间格局、改善生态环境提供科学参考和借鉴。

摘要:针对以盐渍化影响和风沙活动为特征的北方农牧交错带，研究其生态系统服务功能空间差异及其流变机制，有助于明确服务提供区（SPA）与服务受益区（SBA）之间的空间关系，制定跨区生态补偿方案。采用混合单粒子拉格朗日积分轨道（HYSPLIT）模型和源贡献潜势（PSCF）模型，模拟了大型盐碱沙尘源地（安固里淖干涸盐碱湖）防风固沙生态系统服务（SSS）对风蚀的影响，确定了在土地覆盖、人口和国内生产总值（GDP）方面的辐射效益，并以辐射效益结果为依据提出跨地区的横向生态补偿方案。结果表明：在2015年，安固里淖干涸盐碱湖生态系统SSS效益显著，固沙量达到367.93万t；研究区SSS传输路径向东部延伸，主要影响我国华北和东北地区，SBA土地面积为189.37万km2，占全国总面积的19.66%，受益范围包括北京市等15个省(市、区)，是研究区面积的41.167倍；受益人口达5.27亿人，受益GDP总量为28.37万亿元；研究区生态系统提供的SSS使得SBA降尘量减少147.17万t，直接经济效益达44.26亿元；研究区投入生态建设的资金应由北京市等15个受益省（市）共同承担，黑龙江省和内蒙古自治区补偿金额最大，其次为河北省、吉林省和辽宁省等，浙江省需支付的生态补偿金额最少。本研究通过横向生态补偿促进生态建设，以减轻由土壤风蚀造成的损害，可为有关部门的政策决策者提供参考。

摘要:为及时、有效地监测盐渍化土壤含盐量，以内蒙古河套灌区沙壕渠灌域为研究区，将Sentinel-1雷达影像作为数据源，同步采集不同深度土壤含盐量数据，通过组合两组雷达后向散射系数构建多种指数，并用灰度关联（Gray correlation degree,GCD）排除共线性强的指数，采用偏最小二乘回归（Partial least squares regression，PLSR）、分位数回归（Quantile regression，QR）和支持向量机（Support vector machine regression，SVM）3种方法，构建0~10cm、10~20cm不同深度下的土壤含盐量反演模型。结果表明，在3种回归方法中，SVM回归模型的精度最高，模型建模集决定系数R2c、验证集决定系数R2p均在04以上，建模集均方根误差RMSEc、验证集均方根误差RMSEp均小于03%，分位数回归模型次之，偏最小二乘回归模型最差；在各反演深度下，0~10cm深度的反演精度均高于10~20cm深度的反演精度，其中在0~10cm深度下SVM反演模型效果优于其他模型，R2c、R2p分别为0568和0686，RMSEc、RMSEp分别为0.201%和0.151%。本研究可为雷达遥感监测裸土期土壤盐渍化提供参考。

摘要:为了提高农作物病虫害严重程度（健康、一般、严重）的分类效果，采用迁移学习方式并结合深度学习提出了一种基于残差网络（ResNet 50）的CDCNNv2算法。通过对10类作物的3万多幅病虫害图像进行训练，获得了病虫害严重程度分类模型，其识别准确率可达91.51%。为了验证CDCNNv2模型的鲁棒性，分别与使用迁移学习的ResNet 50、Xception、VGG16、VGG19、DenseNet 121模型进行对比试验，结果表明，CDCNNv2模型比其他模型的平均精度提升了2.78~10.93个百分点，具有更高的分类精度，病虫害严重程度识别的鲁棒性增强。基于该算法所训练的模型，结合Android技术开发了一款实时在线农作物病虫害等级识别APP，通过拍摄农作物叶片病虫害区域图像，能够在0.1~0.5s之内获取识别结果（物种-病害种类-严重程度）及防治建议。

摘要:基于计算机视觉技术，借助已有系统获得肉牛进食行为数据，并与体重变化、健康状况等进行关联分析，对肉牛科学养殖具有重要意义。为此提出了一种基于机器视觉的肉牛进食行为识别方法。该方法采用YOLOv3模型对观测范围内的肉牛目标进行检测，利用卷积神经网络识别单个目标的进食行为，进而实现对多目标肉牛进食行为的识别。卷积操作时，利用填充（padding）增强网络对目标边缘特征的提取能力；使用修正线性单元（ReLU）为激活函数，防止梯度消失；采用丢弃（dropout）方法提高网络的泛化能力。获取实际肉牛养殖场的监控视频，构建数据集，分别在8组测试集上进行试验，本文方法对观测范围内肉牛目标检测的平均精确度为83.8%，进食行为识别的平均精确度为79.7%、平均召回率为73.0%、平均准确率为74.3%，能够满足肉牛进食行为的监测需求。基于YOLOv3模型和卷积神经网络的多目标肉牛进食行为识别方法具有较高的准确性，为肉牛行为非接触式监测提供了新的途径。

摘要:针对河蟹运输过程中营养下降快、品质流失严重以及有效监测难的问题，基于STM32芯片设计河蟹生物信号检测装置，实现对运输或贮藏环境中的气体和河蟹阻抗信息数据实时获取。利用生物信号检测装置获取了河蟹在4、15、25℃下气体和生物阻抗的变化信息，通过化学实验检测了相同环境下作为河蟹传统品质指示指标的河蟹挥发性盐基氮含量的变化，根据河蟹贮藏时感官的变化将品质变化阶段粗划分为新鲜到濒死（S1）、濒死到死亡（S2）和死亡后腐败（S3）3个变化阶段。利用遗传算法（GA）对BP神经网络进行参数优化，分别建立了阻抗-挥发性盐基氮含量、气体-挥发性盐基氮含量、阻抗-气体-挥发性盐基氮含量的耦合模型，并检验了这3种耦合模型的预测精度。结果表明：这3种耦合模型在4、15、25℃下的预测精度均不低于86.32%。该耦合模型基本满足河蟹品质预测的需要，通过耦合挥发性化合物、生物阻抗和化学指标之间的变化关系，实现了通过生物信号对河蟹品质的监测，降低了河蟹品质获取的难度。

摘要:针对我国规模化、高密度化水产养殖中机械增氧方式单一和增氧效率偏低的问题，提出利用耕水机白天以低功率驱动养殖池水体上下循环，促进各层水体中的藻类循环到上层，通过光合作用大幅度提高水体溶解氧含量，以减少其他增氧机械应急增氧。分析了溶解氧含量测量节点对测量误差的二次抛物线自修正，进行了可变因子与固定因子模糊变频增氧控制、复合增氧与单一机械增氧的对比试验。通过试验发现，可变因子模糊变频控制可更快提高水体溶解氧含量，在额定区域内更稳定；在晴朗白天、无应急增氧情况下，复合增氧模式下养殖池水体溶解氧分布不仅上下层均匀，而且整个水体吸收了更多藻类光合作用产生的氧气；在应急增氧情况下，复合增氧模式下养殖池不仅各层水体溶解氧含量得到提高，而且耕水机驱散了叶轮增氧机附近的高溶解氧含量水体，有利于提高增氧机效率。试验表明，复合增氧模式下晴天单个养殖池每天节约电能7.80kW·h，第3季度节约电能587.34kW·h，〖JP〗表明水产养殖中复合式机械增氧有利于节约电能。

摘要:溶解氧（Dissolved oxygen, DO）含量是影响水产养殖产量的重要因素之一，具有时序性、不稳定性和非线性等特点，且其影响因子过多、存在复杂的耦合关系，难以实现精准预测。针对传统长短时记忆神经网络（Long shortterm memory, LSTM）预测模型易引入冗余数据，且在训练过长序列时会出现梯度消失现象，从而不能捕捉因子间长期的依赖性问题，提出了基于小波变换（Wavelet transform, WT）、卷积神经网络（Convolutional neural network, CNN）和LSTM的溶解氧含量预测模型。首先，使用WT降低数据噪声；然后，使用CNN深度挖掘各变量之间的潜在关系；最后，利用LSTM的时序性预测2h后的水产养殖溶解氧含量。结果表明，本文提出的WT-CNN-LSTM模型预测效果良好，其平均绝对误差、均方根误差和决定系数分别为0.138、0.229和0.954，比传统LSTM模型分别优化了28.87%、21.03%和4.61%。

摘要:针对目前基于有限尺度环刀的土壤应力传递系数（Stress transmission coefficient，STC）取值方法无法满足不同深度土壤条件下集中系数随加载环境变化研究的问题，将土壤剖面分割为有限尺度的土层，基于分析模型推导ΠSTC公式，以多层土壤应力传递系数连乘方式计算田间指定深度土壤应力传递系数。基于传感器技术进行田间原位土壤平板下陷试验，通过控制压板直径和土层厚度实测9种加载状态下土壤的应力传递系数；同时，通过有限尺度（Φ50×50mm环刀）取样于室内，结合土压力传感器进行非扰动土单轴压缩试验，测量各土层（0~50mm、50~100mm、100~150mm、150~200mm）应力传递系数。运用ΠSTC公式计算3种深度（100、150、200mm）土壤的应力传递系数分别为0.30、0.17、0.07，综合实测数据通过双因素方差分析研究应力传递系数随加载环境的变化规律，由此反算不同加载条件的集中系数。结果显示，随着压板尺度的改变，实测与计算所得相同深度土壤的应力传递系数间并无显著差异，表明土壤应力传递系数与压板-土壤接触面当量半径无关，利用ΠSTC公式计算田间土壤应力传递系数方法可行；随土层厚度的增加，应力传递系数显著减小，说明应力传递性能随土层厚度的增加而逐渐减弱；集中系数随压板直径和土层厚度的增加而逐渐减小。利用分析模型较为准确地预测了田间指定加载环境和土壤环境中因连续加载而变化的土壤应力，优化了土壤压实应力传递的研究方法。

摘要:为探索不确定环境下通过灌溉水资源优化配置方法促进灌区农业的可持续发展，选取黑龙江省锦西灌区为研究区域，以随机规划、多目标规划等方法为基础展开研究。结果表明：优化后不同供水情景下，灌区灌溉总耗水量节约1.3~3.9亿m3，灌溉水资源生产力提高0.85~1.01kg/m3，可促进农业经济效益增长0.18~6.90亿元，且优化后各配水方案中生态配水量控制在0.4亿m3以上，降低农业污染物排放量1.28~3.13万t，灌区农业生产环境显著改善。优化后，不同情景、不同模糊隶属度函数所对应的各灌溉水资源配置方案的经济效益、生态效益、社会效益均存在明显差异，不确定性要素对灌区农业可持续发展影响显著。以农业经济效益、水资源利用均衡性指数、农业水分生产力、农业污染物排放强度、GWP排放量以及农业水资源利用比率为主要指标，对优化后各配水方案的综合可持续性进行分析，确定各供水情景下的最优配水方案，最优方案的可持续性指数均高于0.4。最优配水方案可在稳定灌区粮食产量的基础上，有效提高水资源利用效率，改善灌区生态环境，保障灌区农业的可持续发展。

摘要:为探明荞麦光合作用对土壤盐碱胁迫下不同改良措施的响应特征与适应规律，设置盆栽试验，测定盐碱胁迫土壤采用脱硫石膏、磁化水改良处理后荞麦的光合光响应特征，分别采用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和指数模型对荞麦叶片光响应曲线进行分析，确定了最优模型，并对不同处理下的荞麦光合特征参数进行了分析。结果表明：盐碱胁迫下，磁化水灌溉对荞麦的光合特征影响明显，荞麦净光合速率随脱硫石膏施用量的增大呈先增后减的趋势；非直角双曲线模型的模拟精度最高，可作为描述盐碱胁迫下荞麦叶片光响应曲线的最优模型；11t/hm2脱硫石膏施用量下的荞麦光合特征参数（暗呼吸速率、表观量子效率、最大净光合速率、光补偿点及光饱和点）显著高于其他处理，荞麦叶片对光强的适应能力增强，有利于促进荞麦积累有机物；磁化水灌溉对荞麦的光合光响应具有显著的促进作用。本研究可为寻求有效缓解盐碱胁迫对作物生长影响的调控方法提供参考。

摘要:为探讨暗管排水条件下不同春灌定额对盐渍化灌区土壤水盐分布及作物产量的影响，以明沟排水常规春灌水平（2250m3/hm2）为对照组（CK），设置暗管排水条件下常规春灌灌水量的100%、90%、80%、70%（W1、W2、W3、W4）4个梯度，进行田间试验，研究不同春灌灌水量结合暗管排水技术对中度盐渍化土壤的淋洗效果，分析水盐分布规律、盐分离子淋洗效果、对地下水埋深的控制作用和对油葵产量及其水分利用效率的影响，确定最佳淋洗定额。结果表明：由于淋洗水量较大、排水较少，CK处理根层土壤含水率较高，但与W1、W2处理无显著差异。W1、W2、W3处理灌后均具有较好的脱盐效果，根层土壤脱盐率比CK处理分别提高了18.47、18.24、7.75个百分点（P<0.05），W1与W2处理间无显著差异，均显著高于W3处理（P<0.05）；W4处理由于灌水量较小，其土壤脱盐效果显著低于其他处理（P<0.05）。W1和W2处理对土壤盐分离子淋洗效果较好，随着灌溉淋洗水量的增加，土壤的离子组成朝良性方向发展。W2处理春灌后地下水埋深下降时间最佳，5月底地下水埋深降到0.8m，刚好是油葵种植的最佳时间，W2能够较好地保持土壤墒情，且不影响作物正常耕作。W1处理油葵产量显著高于其他4个处理（P<0.05），分别较CK、W2、W3、W4增产3.27%、3.54%、6.46%、17.98%。土壤水分利用效率最高的处理是W2，与W1无显著差异，显著高于CK、W3、W4（P<0.05）。综上，仅从增产角度分析，W1处理显著高于其他4个处理（P<0.05），是可供选择的模式；若受水资源限制，则可采用减少20%灌水量（W3处理），脱盐效率略低，较明沟排水低2.99个百分点，可以增加改良周期，缓解土壤盐渍化。从对土壤控盐、节水、稳产与水分利用效率多角度综合分析，在常规灌水量基础上减少10%并结合暗管排水技术（W2处理）是适宜的灌溉模式。

摘要:采用垄沟全降解膜覆盖种植，设置氮肥一次性根区穴施（N1）、一次性沟内条施（N2）、传统一次性全田撒施（N3）以及不施肥对照处理（CK）4种施肥方式，开展2015—2016年两年大田试验，探究垄沟全膜覆盖种植方式下一次性施肥模式对夏玉米产量和干物质、氮素累积以及氮素吸收利用的影响。结果表明，3种一次性施肥处理模式下，夏玉米秸秆、籽粒干物质量均高于CK处理，且N1处理下2年平均籽粒干物质量较N3、N2分别增加1475%、498%；N1处理下氮素吸收速率均高于N2、N3处理，在出苗-拔节期、拔节-大喇叭口期与N2、N3差异显著；夏玉米成熟期氮素累积量从高到低依次为N1、N2、N3，不同处理下夏玉米氮素阶段累积量变化趋势均表现为在拔节-大喇叭口期、吐丝-灌浆期较多；N3、N2、N1处理比CK对照2年平均增产30.23%、44.16%、54.65%，且一次性穴施（N1）处理产量高于N2、N3处理，比N3处理2年平均增产18.75%；N1处理下氮肥偏生产力2年平均值比N2、N3提高7.28%、18.75%，氮肥表观利用率2年平均值比N2、N3提高30.61%、88.28%。垄沟全膜覆盖种植方式下，一次性根区穴施（N1）有利于氮素在土壤耕作层的集中，提高夏玉米对氮素的利用效率，促进夏玉米干物质的累积和产量的提高。本研究可为干旱半干旱地区降解地膜全覆盖种植方式下有效施肥、减少氮肥污染以及提高肥料利用效率等提供科学依据。

摘要:针对目前没有成熟的土壤水通量测量设备的问题，通过技术分析，使用Pyboard控制单元、MicroPython编程语言和ADS1256模数转换芯片，设计了一款土壤水通量传感器。使用Python软件，利用Math库中的Matplotlib函数设计了上位机软件，通过传感器功能测试，可实现土壤热扩散系数、容积热容量、热导率以及土壤水通量的测量。选用石英砂、壤质砂土、砂质壤土和砂质黏壤土4种土样进行试验，根据最大无量纲温度差（MDTD）法和比率（Td/Tu）法得出计算值，并与实际水通量进行对比。结果表明，该系统测量精度高、运行稳定。两种方法的计算结果与实际值之间线性度良好，4种土样的MDTD法决定系数分别为0.9677、0.9798、0.9780、0.9647，Td/Tu法的决定系数分别为0.9845、0.9985、0.9989、0.9986，说明系统具有较高的测量精度。通过适应性评价得出，4种土样中Td/Tu法计算值与实际值之间的相关性更好，误差更低，计算效果优于MDTD法。

摘要:采用盆栽试验和Hydrus-1d模型模拟相结合的方法，研究了不同耗水强度下稻田落干脱水过程中土壤含水率与饱和土壤埋深的变化规律，建立了土壤含水率与饱和土壤埋深之间的定量关系。结果表明，在稻田落干脱水过程中，土壤含水率与饱和土壤埋深具有很好的同步变化规律，采用率定后的Hydrus-1d模型能够较好地模拟稻田落干脱水过程中二者的变化。试验和模拟结果均显示，节水灌溉稻田土壤含水率与饱和土壤埋深之间呈明显的二次抛物线关系，即饱和土壤埋深随着稻田落干脱水过程中土壤含水率的降低而增大。基于二者之间的定量关系与传统土壤含水率指标临界值，计算得到了饱和土壤埋深指标临界值，确定了各生育期饱和土壤埋深临界值区间为（0.27m，0.50m），由此提出了以饱和土壤埋深为调控指标的水稻节水灌溉技术。该技术采用易于观测的饱和土壤埋深作为控制指标，克服了以土壤含水率、田间无水层天数等控制指标带来的监测成本高、测量精度低等问题，在准确反映田间水分状况的同时，满足了节水灌溉规模化应用的需求。

摘要:针对目前猪舍环境控制中传感器只能实现对当前环境状况的监测，无法对猪舍内环境变化趋势作出预判，不能提前对环境控制设备运行状态进行调节，在一定程度上造成环境控制效果滞后的问题，基于深度学习方法，结合实际传感器监测的历史数据和猪舍外影响数据，建立了长短时记忆（Long shortterm memory，LSTM）网络预测模型，实现了精确的猪舍内温湿度变化预测。结果表明，猪舍内冬季和夏季温湿度预测值与实测值变化趋势一致，温度最大误差1.9℃，平均误差为0.5℃；相对湿度最大误差为13.5%，平均误差为2.3%；温度和相对湿度预测的平均决定系数分别为0.821和0.645。本文建立的预测模型具有较优性能，可为制定优化的猪舍内环境控制策略，解决环境控制效果滞后问题提供可行的参考。

摘要:提出一种融合水分利用率（Water use efficiency, WUE）和光合速率的温室作物需水模型构建方法。在获取不同温度、光量子通量密度、CO2浓度和土壤含水率嵌套条件下番茄净光合速率和WUE的基础上，基于径向基神经网络（Radial basis function, RBF）构建光合速率和WUE预测模型；继而获取不同环境嵌套条件下的光合速率对土壤含水率的响应曲线，利用 U弦长曲率法获取光合速率约束下的土壤含水率调控适宜区间；在此区间内，基于WUE预测模型，以水分利用率最大为目标，利用粒子群算法(Particle swarm optimization, PSO)获取土壤含水率调控目标值；最后，利用支持向量机回归算法（Support vector regression, SVR）建立作物需水模型。结果表明，需水模型的训练精度为0.9969，测试精度为0.9788，均方根误差为0.23%，拟合效果良好。与单一考虑光合效率最优的模型相比，本模型WUE平均提高15.22%，土壤含水率平均下降12.76%，光合速率平均下降4.05%。说明融合WUE-光合速率的需水模型能兼顾作物需求和经济效益，可为温室土壤含水率的精准调控提供理论依据。

摘要:为调节外保温塑料大棚的室内气温，设计了一套通过表冷器-风机与室内空气进行热交换的表冷器-风机集放热系统（TSFU系统）。根据测试，TSFU系统在晴天和多云天的放热量Qr分别为(433.0±48.6)MJ和(199.3±0.1)MJ，系统性能系数（COP）分别达到2.9和3.1，可将室内气温分别提高(2.5±0.4)℃和(1.1±0.3)℃，且加温成本较燃气热风炉节约了40.2%。根据模拟分析，将系统表冷器-风机的全热交换效率和表冷器-风机数量分别提高至0.44和20时，可分别使晴天Qr增加(67.4±14.9)%和(76.1±14.7)%，多云天Qr增加(149±76)%和(17.0±4.5)%，COP达到3.6±0.6以上。若将蓄水池中的水体积提高到52m3，可使多云天Qr和COP分别提高(31.7±20.3)%和10±07，但晴天Qr和COP未得到改善；将水体积减小至13m3时，晴天Qr未受影响，但使多云天Qr和COP显著减小。因此，可使用TSFU系统调节外保温塑料大棚的室内温度。

摘要:针对传统环模生物质成型机能耗高、磨损严重的问题，提出了一种环模生物质致密成型方法，并设计了内啮合行星轮柱塞式生物质环模成型机样机。该样机通过压辊轴上柱塞凸模与环模体上成型孔之间的类齿轮啮合运动，实现柱塞凸模对环模体成型孔内物料的挤压压缩，使松散物料形成一定密度的颗粒状物料。为适应不同的生物质物料，环模体成型孔的长径比可以进行调整。以颗粒度为1~3mm的木屑为物料，在物料含水率为15%、压辊轴转速为60r/min、室温条件下进行了试验。结果表明：内啮合行星轮柱塞式环模生物质成型方法可行，该样机生产率为115kg/h、颗粒成型率96.2%、成型密度1.05g/cm3、机械耐久性指数97.5%、能耗约为45kW·h/t，各项指标均达到设计要求；比其他同规格传统环模成型机能耗降低了25.4%，比螺旋挤压成型机能耗降低了50%；样机关键部件磨损降低，使用寿命得到提高。

摘要:为了提高大豆蛋白的冻融稳定性，在辐照场下采用湿法糖基化改性大豆分离蛋白，以接枝度和冻融后的乳析指数为指标进行优化改性工艺试验。结果表明：在大豆分离蛋白(SPI)与麦芽糖(M)质量比为4、SPI质量浓度为40mg/mL、辐照剂量为7.5kGy的条件下，制备的SPI冻融稳定性显著提高；与未改性SPI相比，改性SPI 3次冻融循环后乳液乳析指数分别降低了22.98、28.40、30.70个百分点，出油率分别降低了9.7、21.2、26.4个百分点；乳化活性指数和乳化稳定性指数比未改性的SPI分别提高了9.26m2/g和376min；红外光谱分析表明，麦芽糖分子以共价键的形式与大豆分离蛋白结合；扫描电镜表明，辐照SPI-M微观结构呈蜂窝状，呈现出良好的持水性；光学显微镜分析表明，与未改性的SPI乳液相比，冻融处理后的辐照SPI-M乳液只出现部分小油滴，乳液状态更稳定。

摘要:某些蛋白质在非常规条件下可以自组装形成纳米纤维聚合物，这种聚合结构对蛋白质单体及其常规聚合形态赋予了高级功能性质，但这种自组装过程容易受其他蛋白的干扰，破坏其组装聚合方式。研究了乳液中2种主要蛋白成分的相互作用和酪蛋白（CN）对乳清浓缩蛋白（WPC）自组装形成纤维状聚合物的影响，分析了WPC在自组装的不同时期受CN的干扰程度。结果表明，在纤维形成不同阶段混入CN，决定了形成聚合物的结构形态，CN加入的时间越早，对纤维形成的抑制作用越明显，提高混入CN浓度，能够使形成纤维聚合物的CN混入时间点延后。其中表面疏水作用和二硫键的形成共同促进了CN与WPC的聚合，弱化了WPC的自身作用，继而抑制WPC的纤维自组装，在纤维形成初期混入CN，这种抑制作用尤为明显。CN的混入使聚合速率常数k增大，WPC与CN聚合能力增强，而WPC间的聚合作用减弱，干扰和破坏了WPC纤维聚合物的形成。研究表明，牛乳中酪蛋白的影响导致牛乳蛋白无法形成纳米纤维聚合物，除去牛乳中的酪蛋白，使分离出的乳清蛋白在自组装聚合的中后期混入酪蛋白，则不影响纳米纤维聚合结构的形成。

摘要:针对刚性支腿调平装置灵活性差、调平耗时长等问题，设计了一种基于主动悬挂的车载稳定平台调平系统，该系统主要包括三轴六轮车辆底盘、惯性测量单元、控制系统和液压系统。通过悬架互联方式将悬挂作动油缸对车载稳定平台的六点支撑结构等效转换为三点支撑结构，采用“中心不动”调平算法对三支撑点高度进行调节，从而实现对车载稳定平台的调平控制。为验证所设计调平系统的可行性，试制了车载稳定平台样机，并进行了驻车调平和行车调平试验。驻车调平试验包括基于本文设计的调平系统调平试验和基于样机自带的刚性支腿调平装置的调平试验，行车调平试验包括过单边桥调平试验和过双边桥调平试验。结果表明，在驻车调平试验中，采用本文设计的基于主动悬挂的调平系统进行调平，平台俯仰角由2.5°调至水平状态约需5.5s，调平精度为0.1°，相比刚性支腿调平装置，在调平速度和调平精度方面具有明显优势；在行车调平试验中，过单边桥调平时，平台侧倾角最大误差为0.58°，过双边桥调平时，平台俯仰角最大误差为0.55°，行车调平过程中平台倾角变化误差较小，可基本满足实际使用要求。所设计的基于主动悬挂的车载稳定平台调平系统不仅能保证车载稳定平台驻车调平时的调平速度和调平精度，而且能实现在行车过程中边行走、边调平的功能。

摘要:根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论与方法，提出一种零耦合度、含1条冗余支链的三自由度两平移一转动(2T1R)并联机构，并对该机构进行拓扑分析。结果表明：该机构具有符号式位置正解和部分运动解耦特性，其被动冗余支链能避免奇异位置，改善刚度；因机构耦合度为零，易求解出其符号式位置正解，并分析了机构可能产生的3种奇异位置；运用虚拟弹簧法建立了每条支链的刚度模型并进行求解，给出并分析了机构笛卡尔刚度矩阵中扭转刚度和线性刚度的变化趋势，讨论了冗余支链对整体刚度性能的影响，验证了冗余支链可使机构整体刚度性能提升约22%。

摘要:通过数值模拟仿真分析了割刀刃口曲率半径对苜蓿切割过程力学特性的影响，采用超重力燃烧合成技术制备金属陶瓷梯度材料，按照国标要求制备旋转式割草机割刀，探讨了金属陶瓷割刀作业过程中自磨刃形成原理及其对苜蓿的低损伤切割机理，并进行了田间试验验证。结果表明，割刀刃口曲率半径是影响锋锐性的重要因素，曲率半径越大，刃口钝化越严重，割刀对茎秆的切割作用变弱，而撞击作用增强，茎秆生长方向（Z方向）拉应力增大，形成撕裂拉拔作用，使苜蓿切口粗糙、根部松动。自磨刃割刀的后刀面为金属陶瓷材料，其硬度高（760~780Hv）、耐磨性好，前刀面硬度呈梯度平缓变化趋势，在作业过程中磨损均匀，刃口曲率半径变化较小而形成自磨锐特性，实现了对苜蓿的低损伤切割。田间试验表明，在相同条件下，与市售割刀相比，金属陶瓷自磨刃割刀切割苜蓿66.7hm2后仍然保持锋锐的切割性能，苜蓿切口平齐，组织损伤较轻，自愈过程正常，再生芽保留完整，再生周期可缩短5~10d。