2010, 41(4):1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:基于自行設計的微粒捕集器(DPF)噴油助燃再生系統,,對燃燒器內以不同油氣比混合燃燒后氣體與柴油機排氣混合形成的高溫廢氣溫度進行試驗研究,,并采用過濾體孔道內的熱再生模型,,對DPF噴油助燃再生過程進行數值模擬,,模擬結果與DPF再生試驗數據吻合良好,。根據再生過程的仿真結果,,以怠速工況下DPF再生時過濾體壁面峰值溫度,、溫度梯度及再生時間等為條件,,研究噴油助燃再生方式下燃燒器的油氣配比問題,,怠速工況下再生時油氣比取0.25~0.16時能夠實現合理匹配,。
2010, 41(4):6-11. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:針對采用ISG弱混合技術柴油機常溫下的起動工況,通過分析控制策略,,建立了柴油機的動態(tài)管理仿真模型和ISG電機電磁模型,,對ISG電機拖動柴油機的起動過程進行了仿真,,分析了起動過程中電機功率、轉矩隨柴油機轉速的變化關系,,并與柴油機起動臺架試驗進行對比分析,。研究表明,采用ISG技術后,,當蓄電池的電壓為36~60V時,,均可將柴油機拖至目標轉速,滿足起動要求,。起動時,,ISG電機各繞組平均起動轉矩為87.4N?m,線電流在30~150A,,輸出功率呈先增后減的變化趨勢,,功率峰值為4.98kW。從靜止到著火轉速的仿真起動時間只需0.4s,,試驗結果為0.5s,;從靜止到怠速穩(wěn)定的仿真時間僅為2.8s,試驗結果為3.1s,,試驗與仿真結果吻合,。
2010, 41(4):12-15. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:試驗研究了利用EGR加富氫進氣改善ZS195型柴油機性能和排放的可行性,在標定轉速下試驗研究了不同EGR率,、摻氫率對ZS195型柴油機工作過程,、排放和經濟特性的影響。研究結果表明:在高負荷工況,,當EGR率一定時,,隨著摻氫率的增加,缸內峰值壓力和壓力升高率峰值增加,。EGR加富氫進氣可以降低HC,、CO排放量和煙度,但NOx排放量有所增加,。ZS195型柴油機采用EGR技術后,,富氫進氣會提高缸內混合氣的燃燒速度,改善缸內燃燒質量,,發(fā)動機的熱效率有所增加,。
2010, 41(4):16-19. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:在一臺四缸柴油機改造的火花點火甲醇缸內直噴發(fā)動機上,高負荷時,,在進氣沖程將燃油噴入缸內,形成近化學計量比的混合氣來實現均質燃燒,。通過對典型工況的氣缸壓力的測量和分析,,探討了不同參數對甲醇發(fā)動機燃燒特性的影響,。結果表明:甲醇缸內直噴發(fā)動機最大功率和最大扭矩比原機分別提高5.88%和20.90%,發(fā)動機最高熱效率可達35.3%,,遠高于普通汽油機水平,。甲醇缸內直噴發(fā)動機的滯燃期和急燃期隨負荷的增加而變小。全負荷時,,甲醇發(fā)動機的燃燒放熱始點隨轉速的增大而推遲,,滯燃期和急燃期隨轉速的增大而增加。發(fā)動機循環(huán)變動隨工況的變化規(guī)律與滯燃期一致,。
黃豪中 , 陳暉 , 裴毅強 , 余紅東 , 陸志思 , 趙瑞青
2010, 41(4):20-25. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:通過修改SENKIN程序,,建立起一個有質量交換和缸壁傳熱的9區(qū)化學反應動力學模型。以SKLE正庚烷簡化模型作為燃燒反應動力學機理,,利用該模型計算了發(fā)動機的主要燃燒參數和排放物含量,。結果表明,該多區(qū)模型能夠準確地模擬溫度分層均質壓燃發(fā)動機的燃燒和排放特性,。在溫度分層均質壓燃發(fā)動機中,,外核心區(qū)、壁面邊界層和縫隙是CO和HC的主要來源,。其中,,在外核心區(qū)產生CO和HC是由于壁面邊界層和縫隙內的未燃混合氣在膨脹過程中流入該區(qū)被部分氧化或沒有被繼續(xù)氧化。NOx主要來源于高溫的內核心區(qū),。要同時獲得高效燃燒和超低排放,,應適當提高壁面溫度。
傅松 , 胡玉平 , 李新才 , 陳志忠 , 李國祥 , 潘繼紅
2010, 41(4):27-30. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:采用CFD軟件STAR-CD和FEA軟件ABAQUS對226B型柴油機缸蓋冷卻水腔內的流動和傳熱過程進行了流固耦合數值模擬計算,。為反映沸騰傳熱的影響,,基于FORTRAN語言開發(fā)了單相流沸騰傳熱模型,將其嵌入到STAR-CD中,。與試驗結果的比較表明,,加入沸騰傳熱模型可以大幅度提高模擬計算的精度,最大誤差由18%下降至7%,,為柴油機冷卻水腔的優(yōu)化設計提供了理論依據,。
李兆文 , 舒歌群 , 衛(wèi)海橋 , 梁興雨 , 張祚
2010, 41(4):31-35. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:研究了直噴式柴油機增壓對燃燒噪聲的影響機理。通過測量穩(wěn)態(tài)和恒轉矩增轉速瞬態(tài)工況增壓前后影響燃燒噪聲的參數,,得出增壓前后柴油機燃燒噪聲的變化規(guī)律,。從燃燒室壁面溫度、氣體動力載荷和壓力高頻振蕩等方面對試驗結果進行分析,。結果表明:增壓后燃燒噪聲降低,,增壓對穩(wěn)態(tài)工況燃燒噪聲的降低比對恒轉矩增轉速瞬態(tài)工況更明顯,增壓在中速中負荷工況下,,對燃燒噪聲的控制效果較好,。
2010, 41(4):36-39. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:以室內風洞試驗機為主要設備,,研究了液化玉米秸稈及液化玉米秸稈基聚氨酯作為固沙劑對筑渣土的保護效應。研究結果表明,,二者均能粘結土樣表面的大小顆粒形成保護層,,提高建筑渣土的抗風蝕性;當液化玉米秸稈的噴施量較低時,,隨著風速的提高,,對土壤的保護作用逐漸消失,土壤的侵蝕度迅速增加,;液化玉米秸稈基聚氨酯作為固沙劑的效果要明顯優(yōu)于液化玉米秸稈,,當其噴施量為120.37g/m2時,起沙風速超過20m/s,,當固沙效果相同時,,液化玉米秸稈基聚氨酯的用量僅是液化玉米秸稈的50%,而且由于液化玉米秸稈基聚氨酯保護層的機械強度較高,,使其在較高的風速下,,對建筑渣土仍有很好的保護作用。
2010, 41(4):41-46. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:設計了一種由機具導向架,、液壓系統和以DSP為核心的控制單元組成的機具導向系統,。根據與該系統配套的拖拉機確定了機具導向架的基本參數,并通過對機具導向架外框不同位置的受力分析得出該系統可以推動的最大負載滿足機具田間作業(yè)的要求,。以JDT654L型拖拉機為試驗平臺,,進行了系統性能試驗。結果表明,,機具導向架的調節(jié)范圍為-10.8°~10.7°,;該系統換向平穩(wěn),換向時間短,,對輸入信號有較好的響應和控制精度,,跟蹤信號的最大誤差角度不超過1.5°,能夠實時地調整機具前進方向,。
2010, 41(4):52-55. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:為實現液態(tài)施肥機高速作業(yè),,設計了一種結構簡單,、運動平穩(wěn)的橢圓齒輪行星系作為液態(tài)施肥機的扎穴機構,。對該機構進行運動學分析,,建立了數學模型,,以穴距200mm和入土深度120~150mm為尋優(yōu)目標,應用Visual Basic 6.0軟件編程得出滿足機構運動要求的最優(yōu)參數范圍為:噴肥針尖和行星輪軸連線與行星架的初始夾角-45°~-40°,、行星架初始角位移40°~50°,、噴肥針尖與行星輪軸心距離280~300mm,此時橢圓齒輪長半軸29.364mm,、齒數23,、短半軸與長半軸比0.958,正圓齒輪半徑25mm,。從優(yōu)化工作參數中選擇一組參數設計扎穴機構,,應用Pro/E軟件進行仿真。結果表明,,根據優(yōu)化參數設計的扎穴機構能夠滿足穴距和入土深度的設計要求,。
張朋舉 , 張紋 , 陳樹人 , 尹建軍 , 李雙 , 周恩權
2010, 41(4):56-59. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:設計了一種適合作物株間作業(yè)的八爪式機械除草裝置,采用Pro/E進行了虛擬樣機設計,,建立了除草裝置的裝配模型,,利用ADAMS軟件對該裝置進行運動學仿真,得出在不同速比下的除草鏟齒運動軌跡,,通過計算得到除草鏟齒與土壤接觸部分的面積,,并對每個鏟齒的覆蓋區(qū)域以及相鄰鏟齒覆蓋的重合區(qū)域進行分析,確定的合理速比為λ=0.754,,優(yōu)化了裝置的結構和運動參數,。
2010, 41(4):60-64. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:為研究噴霧藥液在靶標植株黃瓜葉片上的流失點與最大穩(wěn)定持留量,以炮塔式壓力霧化軸流風送高壓靜電噴霧系統為試驗平臺,,采用微稱量法對其進行了測量,。引用潤濕方程的基本理論,對影響持留量的因素(噴霧距離,、霧滴葉面接觸角及施藥量)進行了分析,,探討各因素對藥液持留量的影響規(guī)律。試驗結果表明:隨著噴霧距離的增加,,藥液在黃瓜葉片上的流失點和最大穩(wěn)定持留量先上升后下降,,最大值均出現在距離噴頭125cm處;藥液霧滴在黃瓜葉片上的接觸角θ,、粘附張力β,、粘附功Wa和臨界表面張力γ0的穩(wěn)定值分別為85.07°、6.17mN/m,、77.97mJ/m2,、61.23mN/m,;黃瓜葉片持留量在施藥量為1.26~3.36kL/hm2范圍內出現峰值,超過該范圍后持留量隨著施藥量的增加而減少并逐漸趨于穩(wěn)定,。
2010, 41(4):65-68. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:提出了一種霧滴沉積分布的空間解析方法,,并利用該方法對棚室內常溫煙霧機霧滴的當量直徑、覆蓋率和沉積密度等參數進行了分析研究,。試驗結果表明:霧滴當量直徑和覆蓋率在棚室的兩側大,,中軸線小,而沉積密度正好相反,;霧滴當量直徑和覆蓋率在距棚室入口25m處的兩側皆出現峰值,,沉積密度在棚室中軸線上距入口13、35和52m處出現峰值,。表明采用空間解析方法比單曲線分析方法更能反映霧滴在棚室內沉積分布的狀況,。
2010, 41(4):69-74. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:為了擴大全射流噴頭壓力適用范圍,提出在噴管處加轉折角增加噴頭固有驅動力矩,。轉折角噴管的重要結構因素包括轉折角角度和轉折角力臂長度,,理論分析推導出全射流噴頭步進旋轉時所受總驅動力矩和旋轉角方程。對不同轉折角角度或轉折角力臂組成的7種不同噴管進行了試驗,,測量性能指標包括步進角度,、步進頻率、射程和均勻系數,。結果表明:試驗值與理論分析具有較好的一致性,;工作壓力影響射程、均勻系數和步進頻率,,對步進角度影響不大,;隨轉折角角度的增大,步進角度,、均勻系數增大,,步進頻率減小,射程變化不大,;隨轉折角力臂的加長,,步進角度增大,射程減小,,步進頻率和均勻系數變化不大,。
周勇 , 區(qū)穎剛 , 彭康益 , 解福祥 , 牟向偉 , 莫肇福
2010, 41(4):75-78. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:在消化吸收國外甘蔗收獲機械先進技術的基礎上,設計了一種切段式甘蔗聯合收獲機,。該機能夠在甘蔗收獲作業(yè)過程中一次完成分行,、根部切割、輸送、切段,、風選雜質和收集蔗段等工序的作業(yè),。對各工序主要裝置的設計進行了簡述,并在甘蔗存在嚴重倒伏的田間對該樣機的主要性能指標進行了測試,,實測的各項指標為總損失率2.25%,、宿根破頭率11.3%、含雜率7.75%,、蔗段合格率94.55%和切割高度合格率94.3%,。結果表明,,該機能夠在倒伏嚴重的蔗田順利作業(yè),,各項指標達到了設計要求。
胡志超 , 王海鷗 , 王建楠 , 胡良龍 , 田立佳 , 鐘挺
2010, 41(4):79-84. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:為了提高4HLB-2型半喂入花生聯合收獲機作業(yè)性能,,通過單因素試驗和兩因素全試驗,,研究了土壤含水率、收獲期,、夾持高度,、清土頻率和振幅、摘果輥轉速和夾持輸送速度對收獲損失和含土率的影響,。結果表明:收獲沙壤土花生的適宜土壤含水率為8%~15%,;花生生長后期,清土落果損失率逐漸增加,,當根莖拉斷力小于5N時,,落果損失率大于2%;機器收獲的最佳夾持高度為150~200mm,,此時清土和摘果效果最佳,,其中果實總損失率小于6%,含土率小于4%,;清土作業(yè)采用低頻率,、小振幅時落果損失小,但含土率高,,采用高頻率,、大振幅時含土率低,但落果損失大,;摘果作業(yè)在高摘果輥轉速和低夾持速度工況下,,摘果段損失率較低,試驗中當摘果輥轉速為390r/min,、夾持速度為0.5m/s時,,摘果損失率為
2010, 41(4):85-89. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:以北方典型多年生豆科牧草紫花苜蓿、小冠花和禾本科扁穗冰草、無芒雀麥收獲期底部莖稈為研究對象,,在500N微機控制電子萬能試驗機上試驗研究了主要力學性能,,并測定了莖稈在不同狀態(tài)下纖維素、木質素,、蛋白質等主要化學成分含量,,觀測了莖稈的微觀組織結構,得到了莖稈掃描電鏡下的解剖構造圖像。研究結果表明:4種牧草收割期底部莖稈應力σ與應變ε曲線服從虎克定律,,禾本科扁穗冰草莖稈抗拉強度高而彈性?。欢箍菩」诨ㄇo稈抗拉強度最低,,柔韌性強,,纖維素質量分數也最低(13.87%)。牧草莖稈是天然高分子復合材料,,呈各向異性,,其強度和剛度不僅取決于纖維素、木質素的含量及其鏈接形式和排列方式,,還取決于各自機械組織的厚度,、維管束的數量以及各組織及其細胞之間的連接形式和連接強度。
2010, 41(4):95-100. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:綜合考慮拖拉機單級外嚙合直齒圓柱齒輪最終傳動的承載能力、結構,、齒面磨損和傳動效率等問題,,應用模糊數學和可靠性理論以及多目標優(yōu)化技術對該機構進行設計。建立了以機構的體積和兩齒輪的最大滑動系數最小,、效率最高為目標函數,,以模數、小齒輪齒數,、齒寬和嚙合角為設計變量的多目標模糊可靠性優(yōu)化設計數學模型,,應用多目標優(yōu)化的模糊解法和遺傳算法對其進行求解。在保證最大滑動系數不超限的前提下,,模糊可靠性優(yōu)化設計方案比常規(guī)可靠性優(yōu)化設計和原設計方案體積分別減小1.55%和6.74%,,且傳動效率得以提高,。
閆桂煥 , 孫榮峰 , 許敏 , 關海濱 , 張衛(wèi)杰 , 李曉霞
2010, 41(4):101-104. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:在分析焦油形成機理和裂解條件的基礎上提出了一種高效的低焦油生物質氣化技術。該技術將生物質低溫熱解和高溫氣化兩個過程分開進行,,且要求熱解發(fā)生于350~500℃之間,,氣化溫度控制在1000℃左右,氣化劑當量比大約為0.3,。分步氣化保證了焦油強化裂解的高溫條件,,使其充分裂解為小分子不凝性可燃氣體,從而降低了可燃氣體中基礎焦油質量濃度,,提高了燃氣品質,。該工藝可使燃氣中基礎焦油質量濃度降低到
2010, 41(4):105-109. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:為了抑制食品廢棄物厭氧發(fā)酵過程中產酸速度,采用食品廢棄物風干預處理方法,,研究高溫條件下不同接種率和含水率對風干食品廢棄物厭氧消化過程的影響,。研究結果表明:風干處理能有效緩解酸化初期的酸中毒現象;含水率和接種率的交互作用明顯影響風干食品廢棄物產氣率和污染物去除率,;在高接種率時,,低含水率的系統更有利于風干食品廢棄物 的處理,處理后的系統有較高的緩沖能力,;在55%接種率、92%含水率條件下能實現風干食品廢棄物厭氧發(fā)酵的順利進行,,且單位可揮發(fā)性固體風干食品廢棄物的產CH4率達到了0.246L/g,,而最大的產CH4率在接種率為75%、含水率為88%條件下獲得,,為0.471L/g,,且在產氣穩(wěn)定時期,氣體中CH4體積分數維持在75%左右,;COD的去除率以及TS的去除率都隨接種率的提高而上升,,最高的
2010, 41(4):110-113. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:研究了在3℃低溫和95%相對濕度的氣調條件下,貯藏環(huán)境中O2含量對雙孢蘑菇采后貯藏品質的影響,。結果表明,,體積分數為5%的低氧含量能夠有效地抑制雙孢蘑菇的呼吸強度,并延遲呼吸高峰的出現,;隨著貯藏環(huán)境中O2含量的降低,,雙孢蘑菇的失重減少、褐變程度降低,、軟化速度減緩,;低氧含量能夠使雙孢蘑菇保持較高的可溶性固形物含量,延緩其成熟,。
2010, 41(4):114-118. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:為探討輻照對鮮核桃的抑芽效果及胚芽內源激素與其萌發(fā)的關系,以遼河4號鮮核桃為試材,用不同劑量60Coγ射線處理后,研究了常溫(20±3)℃下和(0±1)℃冷藏30d后再于(27±1)℃溫度下貯藏核桃的發(fā)芽率及0,、0.1、1.0kGy劑量處理核桃胚芽中內源激素含量的變化規(guī)律。結果顯示,兩種貯藏條件下,對照樣品胚芽分別在20d和12d萌發(fā),萌發(fā)時內源激素ABA(脫落酸)含量下降,GA3(赤霉素),、IAA(生長素),、ZR(玉米素核苷)含量及w(GA3)/w(ABA)、w(IAA)/w(ABA)和w(ZR)/w(ABA)的比值增加,以對照樣品減幅和增幅最大,。表明內源激素ABA對鮮核桃胚芽萌發(fā)起抑制作用,GA3,、IAA和ZR起促進作用; 0.05kGy劑量輻照處理即可完全抑制鮮核桃胚芽的萌發(fā)。
2010, 41(4):124-127. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:判斷冷凍干燥過程的升華干燥結束點和解吸干燥結束點,,對冷凍干燥過程的優(yōu)化控制有重要意義,。以富士蘋果為試驗材料,在JDG-0.2型真空凍干試驗機上進行了冷凍干燥動力學特性試驗,。采用自制的物料水分在線測量系統,,實時測量和繪制蘋果塊在冷凍干燥過程中的含水率及其變化曲線,根據測量數據分析了物料冷凍干燥動力學特性,,提出了升華干燥結束點和解吸干燥結束點的判別方法,,便于冷凍干燥過程參數的優(yōu)化控制。
2010, 41(4):134-139. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:為了探索檳榔籽中總酚提取的最佳工藝參數,,在單因素試驗的基礎上以提取溫度、提取時間和液料比為試驗因素,,以總酚含量為響應值,,采用三因素五水平的響應面分析法進行試驗。結果表明,,3個因素對檳榔籽總酚提取含量的影響大小順序為:提取溫度,、液料比、提取時間,;檳榔籽中總酚提取的最佳工藝參數為:提取溫度58℃,、提取時間4h、液料比47mL/g,,總酚含量的預測值為148.09mg/g,,驗證值為146.63mg/g。試驗證明,,響應面法對檳榔籽中總酚提取條件的優(yōu)化是可行的,,可用于實際預測??寡趸钚栽囼灡砻?,檳榔籽提取物具有較強清除DPPH自由基和ABTS自由基能力,其
劉松玲 , 蔣菁莉 , 劉愛萍 , 郭慧媛 , 冷小京 , 任發(fā)政
2010, 41(4):140-144. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:為提高長雙歧桿菌BBMN68的冷凍保藏效果,,以冷凍存活率和菌株活力為評價指標,分別評價了4個類型的18種冷凍保護劑,。結果表明,,脫脂乳、海藻糖,、果糖,、甘油、維生素C,、L-Glu能對BBMN68有效保護,。采用二次回歸正交設計,對篩選得到的6種保護劑進行復配,,得到復配保護劑的最優(yōu)配方(質量分數)為:甘油3%,、海藻糖5%、果糖5%,、脫脂乳8%,、維生素C 0.05%,、L-Glu 0.05%。在復配保護劑的作用下,,-80℃保藏期間BBMN68菌數穩(wěn)定,,活菌對數值始終保持在10.5lg(cfu/mL);冷凍濃縮物作為直投發(fā)酵劑應用于酸奶中,,在21d內菌數變化不大,,始終保持在
2010, 41(4):145-150. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:針對杜仲雄花茶在加工過程中易變色的問題,通過利用鹽離子,、檸檬酸,、抗壞血酸和殺青等處理抑制杜仲雄花的褐變以實現護綠的效果。在單因素試驗基礎上,,利用SAS數據統計軟件對影響杜仲雄花茶湯色的因素進行了評價,,篩選出具有顯著護綠效應的3個因素,即Zn2+,、檸檬酸和蒸汽法殺青,。利用Design-Expert數據分析軟件中響應面分析法的中心組合設計建立了杜仲雄花茶加工過程中護綠工藝的數學模型,并確定了杜仲雄花茶加工過程中適宜的護綠工藝為:先用料液比為10g/mL,、質量分數0.04%的Zn2+水溶液和0.4%的檸檬酸水溶液噴灑杜仲雄花蕾,,然后在蒸汽中蒸40s,經過處理后的材料制成杜仲雄花茶,,可避免加工過程中變色和品質變差,。
2010, 41(4):151-156. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:以地壟栽培模式下的草莓為作業(yè)對象,針對草莓果實嬌嫩易損的特點,,采用直接擷取果柄的采摘方案,,提出了一種圖像處理與激光輔助測距相結合的草莓采摘位置自動定位方法。采用鏡像匹配法計算草莓果軸的平面位置信息,,進而在扇形激光束的輔助下,,利用幾何光學計算采摘位置在深度方向的距離。對自然環(huán)境下生長的長圓錐型草莓進行了試驗,,結果表明,,對于機器人鎖定采摘位置所需的導航數據,該方法的平均計算時間為381ms,,測距最大誤差為1.6mm,,平均誤差為
2010, 41(4):157-162. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:提出了一種基于立體視覺原理的玉米植株三維骨架提取和重構方法,從兩幅由特定角度拍攝的圖像提取植株二維骨架信息,,通過極線約束算法和設定合理的匹配準則,,實現骨架特征匹配,獲得三維骨架的點云信息并降噪,,最終通過樣條曲線擬合產生三維骨架模型,。在該骨架模型基礎上,,能夠進行葉長、莖葉角等作物重要參數的計算,。試驗結果表明,,該方法可以快捷地重建玉米植株的骨架模型,且誤差不超過
2010, 41(4):163-167. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:以玉米籽粒為對象,,提出了一種基于公共區(qū)域和籽粒輪廓尋找分割點的方法,,實現了粘連玉米籽粒圖像的自動分割。對于兩個相互粘連的籽粒,,在對粘連目標進行連續(xù)腐蝕—膨脹處理過程中,,相互接觸籽粒會形成公共區(qū)域,將公共區(qū)域與任意一個籽粒輪廓進行交集運算后,,得到一段不封閉的曲線,,曲線段的端點作為分割點,再運用Bresenham畫線算法生成分割線,,將這兩個籽粒分離,。對于大量粘連的籽粒,采用同樣的方法,,以“剝離”方式可將籽粒逐個分離出來,。對100組粘連籽粒圖像進行算法測試,分割正確率為96%,,分割后的籽粒邊界較為平滑,,變形較小。
2010, 41(4):168-172. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:為實現外觀相似的不同玉米品種的有效識別,,提出了K-L變換與最小二乘支持向量機相結合的籽粒品種鑒別方法,。采用標記算法及多尺度小波分析方法獲得玉米單籽粒圖像,應用K-L變換技術提取籽粒圖像的特征數據,,設計了二叉樹型多類LS-SVM分類器,,實現了對特征數據的有效分類。通過試驗分析,,確定了較為合理的狀態(tài)空間維數(L=3),正確識別率可達
2010, 41(4):173-178. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:為提高基于機器視覺的棉花異性纖維在線分類的精度和速度,,提出了一種基于改進遺傳算法的特征選擇方法,。采用分段式染色體管理方案實現對多質特征空間局部化管理;利用分段交叉和變異算子避免出現無效染色體,,提高搜索效率,;通過自適應調整交叉和變異概率實現強搜索能力和快收斂速度的動態(tài)平衡。實驗結果表明,,該方法比基本遺傳算法搜索能力更強,、收斂速度更快,,所得最優(yōu)特征子集較小,更適用于棉花異性纖維在線分類,。
2010, 41(4):179-183. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:選用掃描儀獲取水稻葉片的數字圖像,,通過比較第1和第3完全展開葉 (L1和L2) 顏色參量的空間分布,研究基于機器視覺技術的水稻氮素診斷的最佳葉位和位點選擇,。結果表明基于機器視覺的水稻氮素營養(yǎng)診斷是有理論依據的,,能反映出葉片的營養(yǎng)狀況; 選擇B、b,、b/(r+g),、b/r、b/g作為最優(yōu)顏色特征參量,;比較顏色特征參量對應的變異系數CV,,得到低氮處理的CV明顯高于正常氮素水平,同時CV隨著葉位的增加而減??;不同位點的CV其葉尖和葉基的變化幅度較為接近,不同位點間差異不顯著,。初步研究選擇第3完全展開葉作為水稻無損氮素診斷的最佳葉位,。
2010, 41(4):189-192. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:為實現高精度的農業(yè)機械導航,,分析了GPS定位誤差及其相關性,運用時間序列分析方法建立GPS靜態(tài)和動態(tài)定位誤差的AR模型,,給出了導航過程中的定位誤差處理方法,,并在自制的農田智能移動平臺上進行了實驗。結果表明,,處理后的GPS定位誤差信號的相關性明顯下降,,接近于白噪聲,定位誤差均值從
2010, 41(4):193-198. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:土壤洞穴動物鼴鼠具有極高的挖掘效率,,前足爪趾是其主要挖掘器官,。分析了鼴鼠中重要種屬——麝鼴(Scaptochirus moschatus)具有優(yōu)良挖掘功能的前足爪趾的幾何結構特征,重點分析了前足爪趾觸土面的幾何結構,。利用體視顯微鏡觀察分析前足爪趾的宏觀幾何結構,,通過逆向工程技術獲取爪趾三維數據點云進行特征曲線量化分析,,求得前足爪趾特征輪廓線的曲率及二階導數的變化規(guī)律:鼴鼠爪趾縱向輪廓曲率變化較小,爪趾縱向表面平順,,保證了挖掘出的洞道內壁的平整,;橫向輪廓曲線曲率變化較大,且橫向輪廓線尖端彎曲小,,中后端彎曲大,,這種結構使爪趾更易入土和擴洞。
2010, 41(4):199-203. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:奇異性是機構的固有性質,,奇異位形分析對并聯機構的軌跡規(guī)劃和控制具有重要的意義,。研究一種空間轉動三自由度3-SPS-1-S型并聯機構的奇異位形,構建了該并聯機構的運動學模型,,建立了機構位置逆解與速度映射解析方程,,并求出了機構Jacobian矩陣;提出該機構奇異位形的判別準則,,并引入了可操縱度這一運動性能評價指標進行奇異性分析,。分析結果表明,該機構在指定任務空間具有良好的可操縱性與運動性能,,但在工作空間內具有發(fā)生位形奇異的可能,,在運動過程中應當避開特殊運動位置以避免奇異位形的發(fā)生。
2010, 41(4):204-208. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:提出一種伺服電動機對常速電動機運動進行閉環(huán)跟蹤的控制策略,,控制伺服電動機的運動,,以實現對常速電動機速度波動的補償。由于系統精確模型難以獲得,,設計了基于名義模型的徑向基函數網絡自適應控制器,,進行混合輸入機構軌跡的跟蹤,應用徑向基函數(RBF)神經網絡對系統中摩擦,、外部擾動和動力耦合等不確定因素的和進行逼近,,網絡輸出權值由自適應算法學習確定,并對該控制器進行穩(wěn)定性分析,。仿真結果表明,,所設計的控制器穩(wěn)定有效, 具有較強的魯棒性。
2010, 41(4):209-212. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:分析了主動驅動方式下平面研磨過程中工件的運動學特性,,提出了研磨軌跡均勻性可以通過單位面積軌跡點的數量及其標準差來評價,,理論分析了研磨盤和工件的轉速比和偏心距對軌跡均勻性的影響。仿真表明,,偏心距越小越有利于工件表面研磨軌跡的均勻分布,增大偏心距導致相對轉速線速度偏差增大,,不利于工件表面研磨軌跡的均勻分布,。增大轉速比使加工軌跡分布稀疏,,軌跡曲線點的標準差大,加工均勻性差,,研磨盤與工件具有相同的角速度時,,更有利于軌跡均勻性的提高。
2010, 41(4):213-216. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:通過分析基于連續(xù)多點調形方法的三維曲面卷板成形原理,,對卷板成形裝置關鍵件柔性輥的不同布置和驅動方式進行了研究,。確立了三輥布置雙端驅動的方式,設計了三維曲面卷板成形裝置,。對卷板成形工藝進行分析,,探討了不同的成形工藝過程。結果表明:一步成形,,在小變形量的情況下適用,,當上輥的下壓量超出一定值時,無法成形,;分步成形法,,以小的下壓量逐漸誘導板材變形,可以消除板材邊緣皺褶,,減小回彈,,有利于板材成形。
2010, 41(4):217-221. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:針對齒輪故障特征往往被強背景噪聲淹沒的問題,,采用形態(tài)小波降噪方法來提取故障特征,。形態(tài)小波降噪方法適合于對具有一定形態(tài)特征的齒輪故障信號進行特征提取。首先采用形態(tài)小波對信號進行分解,,然后對各層的細節(jié)系數進行軟閾值降噪處理,,最后根據處理得到的小波系數重構信號以提取故障特征。仿真與實例證明,,該方法可有效地提取隱含在噪聲中的齒輪故障特征,。形態(tài)小波降噪算法只涉及加減和極大、極小運算,,運算簡單且執(zhí)行高效,,適合于齒輪故障的在線監(jiān)測與診斷。
2010, 41(4):222-226. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].4.[sequence]
摘要:針對往復式活塞隔膜泵磨損故障,,采用混沌理論和分形技術,,對隔膜泵不同連接處磨損時的系統非線性表現形式加以研究。通過對不同故障類型振動信號的分析,,繪制了相應的龐加萊截面圖,,并計算了各種磨損故障的最大李雅普諾夫指數和關聯維數。研究表明當沒有磨損故障時,系統為準周期態(tài),;而隔膜泵的各種磨損故障信號呈現混沌性態(tài),,且不同故障狀態(tài)的最大李雅普諾夫指數和關聯維數有著較大的差別,可以用作其狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的特征參數,。
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