为提高导航精度与控制精度,对农业机器人的自主导航控制进行研究。结合Sage-Husa自适应滤波与强跟踪卡尔曼滤波两种算法优点,利用严格收敛判据,设计了改进的自适应卡尔曼滤波算法。新算法保证了系统的实时性和稳定性,且具有更好的滤波精度。利用变结构切换方法来阻止PID控制器积分饱和现象,有效解决了控制器过饱和问题。将改进的自适应滤波算法...
为实现农用车辆精确导航,提出一种RTK-DGPS融合惯性传感器的导航参数计算方法。横向偏差是利用惯性传感器采集的姿态角经几何变换补偿系统中存在的杆臂效应再进行计算得到的。试验结果表明,系统存在俯仰和侧倾时,此方法平均补偿了0.08 m的横向偏差,通过提高系统的定位精度得到了更精准的横向偏差。由于惯性传感器难以适用于磁场干扰较大的环境,...
针对果园作业车运动特点,建立整车侧倾、俯仰模型和轮胎模型,并推导出主动转向稳定性控制模型;以该控制方法为基础,在Matlab/Sim Mechanics中构建车辆仿真分析模型,模拟果园作业车在不同工况条件下的运动状态,并将PID控制算法融入主动转向控制模型,实现车辆运动稳定性控制,借助模型仿真分析证明控制模型的可行性与有效性;通过实车比例模型与仿真...
针对自然生境环境下高原鼠兔目标跟踪中目标与背景颜色相近的问题,提出了一种基于局部纹理差异性算子的高原鼠兔目标跟踪方法。构造了一种新的视觉描述子,称作局部纹理差异性算子LTDC,用来体现目标和背景之间的细微差异性。把该LTDC算子与颜色信息相结合来表征目标模型,并把该目标模型嵌入Meanshift跟踪框架中对高原鼠兔进行跟踪。实验结果表明,...
为了实现小麦生长过程中的实时变量追肥,使用近地光谱探测技术,设计了大田实时变量追肥机。追肥光谱监测系统实时获取作物冠层归一化植被指数,结合追肥策略计算出当前的目标施肥量,采用测速和测距法反馈肥料流量信息,并根据追肥机实际行进速度,实时调整追肥量,实现精准变量追肥。试验结果表明,田间小麦长势存在空间差异性,冠层的归一化植被指数...
为满足高速水稻钵苗移栽机对送秧装置提出的稳定、精准、快速的送秧要求,设计了一种新型送秧装置。此装置减小了移栽机构在取秧过程中秧箱横向移动的距离,提高了高速工作时纵向送秧的精度和稳定性。对新型横向移箱装置和纵向送秧驱动机构的工作原理进行了分析,建立了纵向送秧驱动机构的运动学模型,并通过Matlab软件求得一组可行的设计参数。加工...
为了方便快捷地得到旋转式钵苗栽植机构的最佳参数,提出了旋转式钵苗栽植机构作业时实现理想栽植应满足的条件,包括栽植嘴运动学特性（轨迹、姿态、速度）、挖出穴口的几何特性、栽植机构避免干涉和非圆齿轮的保凸性要求。根据这些要求,以偏心-椭圆齿轮行星轮系栽植机构为研究对象,建立其11个子目标函数,并应用模糊理论,将多目标优化问题转化为...
针对现有旋转式高速宽窄行分插机构取秧过程总传动比无法进一步增大而限制了对秧针直取秧姿态作出进一步改善的问题,提出一种基于球面节曲线的异形非圆锥齿轮传动机构,与交错齿轮组合成空间行星轮机构并应用于高速宽窄行分插机构中。以首尾连接两段光滑的非均匀B样条曲线建立封闭的异形非圆锥齿轮节曲线理论模型,调节节曲线过渡段齿形高度以实现...
为解决全喂入式联合收获机收获秆青叶茂难脱高产水稻时脱粒分离损失大且容易出现堵塞的问题,设计了单切双横流脱粒分离装置,在单切双横流脱粒分离装置试验台上,通过对比试验分别对凹板筛栅条轴向间距、顶盖导向板个数和滚筒轴间距进行了优选,得到优选结构参数为：第Ⅰ切流、第Ⅱ横轴流和第Ⅲ横轴流凹板筛栅条轴向间距分别为10 mm、16 mm和16 mm,...
针对联合收获机前进速度模糊控制系统参数设计具有主观性,导致作业性能不理想的问题,以切纵流联合收获机样机为研究对象,构建联合收获机前进速度模糊控制系统仿真模型,并建立控制性能和收获性能的优化目标函数来衡量联合收获机的作业性能,利用多目标遗传算法对模糊控制系统的隶属函数和输送槽、割台螺旋输送器和切流滚筒对前进速度的影响因子进...
农业机械是农业生产的重要工具和重要要素,为研究中国蔬菜种植效益的主要影响因素和机械化生产方式下农机化发展对策,运用1998—2012年统计数据对蔬菜生产成本收益进行了定量分析,通过问卷调查和实地调研等方法研究了典型区域蔬菜生产机械化现状及问题。结果表明,中国蔬菜单位面积净利润主要受价格和人工成本因素影响,价格影响程度大于人工成本,...
利用涡度相关系统在江苏省昆山市试验研究基地2013年水稻生育期所测的净辐射量、土壤热通量、潜热通量和显热通量等观测资料,分析了能量各通量在典型晴天、阴天的日变化规律和稻季能量通量的日变化、月变化及分配特征,讨论了能量各组分占净辐射量的比例和不同时间尺度上稻田的能量闭合情况。结果表明：能量平衡各分量在亚热带南部季风区节水灌溉...
应用统计学样本变异性分析方法,结合形态学图像处理技术,对田间尺度下土壤染色剖面优先流染色区的图像进行变异性分析,评价不同处理条件下农地土壤优先流的发育程度。结果表明：土壤湿润锋渗透速率和土壤染色图像指数（染色面积比、基质流深度、优先流比、长度指数）的变化均表征湿润农地的优先流程度高于干燥农地;将提出的优先流评价方法与土壤...
随着地膜的大规模连续使用,农膜残留随之剧增,从而破坏了原有土壤结构,改变了土壤水分入渗及持水性能,严重阻碍了土壤水分和溶质运移。饱和导水率和土壤水分特征曲线是表征水分入渗性能及进行水分和溶质运移的重要参数,为了定量化和可视化残膜对水力特性及土壤结构的影响规律,通过设置5个残膜量处理（0、5、100、200、400 kg/hm2）,利用室内试验...
以新乡市1970—2011年逐日实测气象资料代入FAO 56 Penman-Monteith（PM）方法算得的ET0作为基准值,对HG、P-T、M-K、M-C模型进行参数修正,将新乡市2012—2014年冬小麦生育期间预见期为1、3、5、7、10d的天气预报数据代入修正后的模型进行ET01～10 d的中短期预报,并以2012—2014年冬小麦生育期间逐日实测气象资料由PM公式算得的ET0为基准值,对天...
为了给基于频域反射法测量土壤质量含水率提供一种方法,设计了一种由圆管和探针组成的管针式土壤质量含水率测量探头。以杨凌地区的塿土为对象,分析了所设计探头间接测量土壤容重的误差;在信号源频率为50、100、150、300、500 MHz下,研究了土壤质量含水率（2.58%～21.43%）、土壤容重（0.80～1.30 g/cm3）和温度（10～50℃）对探针上的电压与信...
以我国东北典型污灌区为研究区域,获取相关数据及模型参数,并应用逸度方法探讨了有机氯农药的土-气交换行为及其分馏效应。研究结果表明,在土壤有机质含量一定的情况下,日均温度最大时有机氯农药六六六（HCHs）和滴滴涕（DDTs）之间土-气分配系数（KSA）的差异比日均温度最小时高出一个数量级,HCHs比DDTs更容易挥发重新释放进入环境中而进行二次...
为了揭示季节性冻融期不同潜水位埋深和土壤质地对土壤蒸发的影响,通过连续2个冻融期的蒸渗计土壤剖面含水率和土壤温度的监测,利用水热耦合运移模型模拟研究了4种不同潜水位埋深（0.5、1.0、1.5、2.0 m）下砂壤土和壤砂土的土壤蒸发规律。结果表明：不稳定冻结阶段和消融解冻阶段地表土壤均出现昼融夜冻的特征,土壤液态水分较多,砂壤土和壤砂土...
综述了国内外厌氧发酵用多功能催化剂（如微生物、酶、营养物质、吸附剂、消泡剂、螯合剂及染料等）的研究进展,强调了催化剂在厌氧发酵中的作用,讨论了沼气发酵菌群、工艺控制和系统处理废弃物等方面的关键问题,突出了使用催化剂的技术优势,并对催化剂在厌氧发酵中应用的未来发展趋势进行了展望。沼气的生产不仅使生物质资源得到深度开发和循环...
对利用厌氧消化纤维制取乙醇进行了实验研究,探索了不同温度、总固体质量分数等厌氧发酵条件对厌氧消化纤维产乙醇特性的影响。结果表明,中温低浓度（37℃,6%）厌氧发酵得到的厌氧消化纤维,在预处理过程纤维素损失较低,酶解过程葡萄糖得率较高,为33.17%,乙醇产率为41 g/kg。为提高乙醇产率,对预处理条件进行了优化,对酸、碱预处理方式进行了比较...
采用蒸发法浓缩处理沼液,研究了低温蒸发、常压蒸发和减压蒸发过程对沼液浓缩的影响。结果表明：不同温度下（常温、25℃、35℃、45℃、55℃、65℃、75℃、85℃）低温蒸发对浓缩沼液的氨氮质量浓度有较大影响,氨氮在蒸发过程中几乎全部损失（98%）,对浓缩液营养物质的回收不利。沼液在不同p H值（2、3、4、5、6、7）的常压蒸发研究表明,当初始p ...
采用随机区组设计,以柠条粉为主要原料,干燥鸡粪、油饼和尿素为氮源,纤维素降解菌为接种外源微生物,进行了氮源类型及配比对柠条粉基质化发酵过程中发酵性能参数的影响试验。结果表明,氮源类型及配比对柠条粉基质化发酵堆体的腐熟速度和腐解产物产生显著的影响,以75%有机肥＋25%化肥和50%有机肥＋50%化肥处理的柠条粉堆体的升温速度快,高温持续...
采用单纯形格子混合设计法（SLMD）对纤维素、半纤维素和木质素3种生物质组分进行复配优化设计,并在综合热分析仪上进行了热解试验。分析了3组分混合热解特性,建立了由生物质3组分比例直接计算动力学参数的预测模型,对模型进行了试验验证。结果表明：纤维素热解反应级数较低（1.20）,活化能较高（134.50 k J/mol）,指前因子较大（3.49×1012s-1）...
为了减少生物质湿解过程的排放和水的消耗,以麦秆为原料,麦秆湿解水溶液为溶剂,在高温高压反应釜中,进行了反应温度为220℃,停留时间为120 min条件下的水循环湿解实验研究,并结合X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FTIR）和热重分析仪的检测分析结果对使用循环水作为溶剂时的麦秆湿解固体产物的微晶结构、化学组成和热稳定性进行了深入分析。研...
为研究牛粪不同组分的热裂解机理,根据范式洗涤原理对牛粪进行洗涤处理获得不同成分组合的洗涤纤维,利用扫描电镜观察牛粪及洗涤纤维的表观形貌,采用热重分析试验方法探讨牛粪中不同组分洗涤纤维的热解特性。电镜扫描结果表明：牛粪表面密实,没有裂缝和孔洞,随着洗涤的进行,表面结构破坏越来越严重,由出现凹陷条纹到最后呈蜂窝状结构,洗涤纤维的...
采用类分形动力学对4种常见秸秆类生物质的酶水解过程及其光合生物产氢能力进行了实验研究,并分析了各种秸秆类生物质的光合生物产氢能力及其与产氢菌种生长之间的相关关系,得到了秸秆类生物质酶解及光合生物产氢的相关动力学方程。实验结果表明,4种秸秆类生物质的酶解效果与产氢能力从大到小依次为小麦秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、棉花秸秆,酶解...
对三球悬铃木（俗称法国梧桐）落叶酸碱预处理及其同步糖化发酵产氢工艺进行实验研究,利用修正的冈珀茨模型（Gompertz model）对产氢曲线加以拟合,以累积产氢量和产氢速率为考察指标,研究不同酸碱预处理方法（添加质量分数为2%、4%、6%、8%的H2SO4和Ca（OH）2）对三球悬铃木落叶光合生物产氢性能的影响规律,优化出最佳酸碱预处理工艺条件为：稀...
以不同热解温度（400℃、600℃、800℃）制得棉秆炭（棉-400、棉-600、棉-800）,研究热解温度对棉秆炭孔隙特征与表面性质的影响,以及棉秆炭对糠醛的吸附特性。结果表明：棉-400表面含有大量有机基团,孔隙结构较差;随着热解温度的提高,含氧有机成分进一步分解,棉秆炭表面酸性官能团逐渐减少,而类吡喃酮结构的碱性官能团不断增加,孔结构得到改善;...
为降低传统环模成型机的能耗,设计了一种齿辊式环模成型机,并对该成型机的运动干涉、最大攫取角进行了理论分析。结果表明按照设计尺寸运动并不干涉,最大攫取角大于普通环模;在该样机上以含水率8%～20%四倍体刺槐颗粒为原料进行了成型对比试验,结果表明：不同含水率下的平均比能耗为56.82 k W·h/t,成型密度为1.085 g/cm3,比同样结构的普通环模产...
为了制备分离苹果渣中多酚的纳米材料,通过改变甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯、偶氮二异丁腈和乙腈用量的试验,研究不同条件下甲基丙烯酸纳米材料的成型,结合苹果渣多酚提取液中多酚吸附试验,确定最佳多酚吸附量的纳米材料制备工艺。结果表明,甲基丙烯酸纳米材料的最佳制备工艺参数为：甲基丙烯酸（MAA）2.5 mmol、乙二醇二甲基丙烯酸酯（ED...
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