2013, 44(2):1-5. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.001
摘要:以汽車電子穩(wěn)定性程序(ESP)液壓控制單元的回油泵、高速開關(guān)閥等關(guān)鍵部件為研究對象,推導其數(shù)學模型,利用AMESim、Matlab軟件建立ESP液壓系統(tǒng)回油泵,、高速開關(guān)閥運動的聯(lián)合仿真模型,通過仿真得出這些液壓元件參數(shù)對主動增壓下制動輪缸壓力調(diào)節(jié)的影響,為提高回油泵效率,、實現(xiàn)高速開關(guān)閥的線性控制功能提供參考依據(jù)。
藥曉江 , 高峰 , 周煜 , 陳新波 , 徐國艷 , 崔瑩
2013, 44(2):6-11. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.002
摘要:闡述了后輪驅(qū)動及四輪驅(qū)動兩種驅(qū)動方式下可變直徑輪全地形車輛的越障性能,。首先在RecurdynV7R5軟件中建立可變直徑輪與普通輪胎模型,,并對其越障特性進行了分析。以此為基礎(chǔ)建立了后驅(qū)及四驅(qū)車輛前后輪徑變化對越障性能影響的力學模型,,進行了理論計算,,結(jié)果表明車輛驅(qū)動方式以及車輛輪徑的變化對車輛的越障性能具有很大影響。又在RecurdynV7R5軟件中建立了后驅(qū)及四驅(qū)2種驅(qū)動方式下的整車模型,,調(diào)整車輪直徑模擬分析其越障性能,,并與理論計算進行了對比。最后,,實驗驗證了理論計算與仿真分析的結(jié)果是可信的,。
2013, 44(2):12-16. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.003
摘要:人類駕駛員具有優(yōu)秀的自適應(yīng)轉(zhuǎn)向能力,但轉(zhuǎn)向過程涉及到復雜的人車交互,,難以運用傳統(tǒng)的動力學系統(tǒng)理論對其進行分析,。通過對駕駛員轉(zhuǎn)向行為的人-車閉環(huán)穩(wěn)定性研究,發(fā)現(xiàn)駕駛員不僅能從汽車的線性動力學特性中學習控制汽車行駛方向的技能,,還可結(jié)合自身的生理限制形成內(nèi)部參考模型,,用于適應(yīng)汽車動力學變化。據(jù)此形成一種建立駕駛員自適應(yīng)轉(zhuǎn)向控制的方法,。汽車變道仿真結(jié)果表明:該方法能有效地實現(xiàn)駕駛員的轉(zhuǎn)向任務(wù),,并對汽車動力學參數(shù)的變化具有良好的適應(yīng)性。
2013, 44(2):17-21. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.004
摘要:通過拉格朗日法建立了斗桿,、鏟斗的二自由度動力學模型,,并將系統(tǒng)動力學模型整理為未知組合參數(shù)的線性化表示。通過對擬合的關(guān)節(jié)角-液壓缸位移函數(shù)進行求導得到關(guān)節(jié)力矩與液壓缸驅(qū)動力間的函數(shù)關(guān)系,,并在液壓缸驅(qū)動力模型中引入摩擦力,。分別采用遞推最小二乘法與遞推隨機牛頓法對系統(tǒng)動力學模型的未知參數(shù)進行辨識,。將辨識所得模型用于預(yù)測驅(qū)動力矩,與實測數(shù)據(jù)對比分析表明,,隨機牛頓法比最小二乘法的預(yù)測誤差在斗桿與鏟斗關(guān)節(jié)分別減少約65%和63%,。結(jié)論表明隨機牛頓法對系統(tǒng)噪聲的魯棒性更好,能獲得系統(tǒng)精確的動力學模型,。
2013, 44(2):22-29. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.005
摘要:現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備的作業(yè)對象或工作介質(zhì)經(jīng)常涉及到離散顆粒體或顆粒群,,對相關(guān)顆粒體或顆粒群的運動研究往往涉及到顆粒碰撞、流固耦合等具體細分研究領(lǐng)域,,其研究方式,、研究手段和研究結(jié)果對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域相關(guān)研究工作的重要性愈加顯著。本文首先對農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域顆粒運動的研究手段與方法從理論分析,、數(shù)值模擬和實測試驗3個方面分別進行了分析和歸納,,然后對國內(nèi)農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域各典型農(nóng)業(yè)裝備所涉及的顆粒運動研究現(xiàn)狀和國外本領(lǐng)域的研究概況分別進行了綜述,并提出了農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域顆粒運動研究的未來發(fā)展趨勢,。
2013, 44(2):30-33,21. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.006
摘要:分析了中國糧食作物機械化生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成,,構(gòu)建了因果分析圖和系統(tǒng)動力學流圖。在此基礎(chǔ)上,,進行了系統(tǒng)動力學模型構(gòu)建與仿真分析,。結(jié)果表明:經(jīng)濟發(fā)展水平、土地經(jīng)營規(guī)模,、農(nóng)業(yè)勞動力轉(zhuǎn)移是影響糧食作物機械化生產(chǎn)系統(tǒng)的主要因素,。只有通過提高糧食作物生產(chǎn)規(guī)模化程度和專業(yè)化程度并配合產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律,,才能從根本上提高機械化生產(chǎn)的效率和生產(chǎn)能力,。
王金武 , 張成亮 , 許春林 , 王金峰 , 孔彥軍 , 趙佳樂
2013, 44(2):34-37,11. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.007
摘要:為了確定聯(lián)合整地機平整部件的關(guān)鍵參數(shù),對其進行田間試驗,,以作業(yè)速度,、合墑盤直徑和合墑盤偏角為影響因素,地表10 cm內(nèi)碎土率為響應(yīng)指標,,采用3因素3水平的響應(yīng)曲面分析試驗,,并通過Design-Expert軟件建立指標與因素之間的回歸方程,進行參數(shù)優(yōu)化,,得出最優(yōu)參數(shù)組合為:作業(yè)速度10.63 km/h、合墑盤直徑450 mm,、合墑盤偏角17.71°,,此時碎土率為91.92%,符合農(nóng)藝要求,。
2013, 44(2):43-47,62. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.009
摘要:以深施型液態(tài)施肥機為依托,采用單片機作為核心處理器,,以電磁比例調(diào)節(jié)閥為執(zhí)行部件,,設(shè)計了深施型液態(tài)變量施肥控制系統(tǒng)。設(shè)計了與硬件配套的上位機軟件,,用于采集數(shù)據(jù)與發(fā)送命令,。噴肥針施肥量控制誤差臺架試驗結(jié)果表明,該系統(tǒng)可實現(xiàn)深施型液態(tài)變量施肥,,施肥誤差不超過0.5mL/次,,滿足液態(tài)變量施肥作業(yè)要求。
趙曉順 , 于華麗 , 張晉國 , 霍曉靜 , 陳鳳艷 , 趙金
2013, 44(2):48-51,74. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.010
摘要:設(shè)計了一種槽縫氣吸式小麥排種器,。通過試驗對比分析了梯形,、U形、V形以及“1”字縫隙式槽縫結(jié)構(gòu)的排種器吸種均勻性,,梯形槽縫式排種器的吸種變異系數(shù)最小,,為7.0%,排種種子破損率小于0.30%,,滿足小麥精量播種的要求,。但是由于在實際作業(yè)時,風機負壓的波動,,各縫隙處的氣流吸力的差異,,致使該排種器的各行排種量一致性沒有提高,在不同變速情況下各行排種量的變異系數(shù)不大于4.4%,。
2013, 44(2):52-56. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.011
摘要:基于射頻識別技術(shù),,設(shè)計了以計算機為信息管理平臺,以單片機為控制平臺,,利用無線傳輸技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾p模自走式奶牛精確飼喂裝備,,實現(xiàn)了飼喂裝備的雙模行進、個體牛只飼喂信息無線傳輸以及精確飼喂,。通過一個月的飼喂試驗表明,,該技術(shù)及裝備可顯著提高奶牛產(chǎn)奶性能,個體奶牛平均日單產(chǎn)奶量提高3.0 kg,平均蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為3.1%~3.3%,。
2013, 44(2):57-62. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.012
摘要:針對蔬菜缽苗自動取苗機構(gòu)多目標優(yōu)化設(shè)計問題,,利用可視化人機交互優(yōu)化方法進行求解。建立了移栽機取苗機構(gòu)優(yōu)化數(shù)學模型,,編制基于Visual Basic的計算機輔助分析與優(yōu)化軟件,,分析設(shè)計變量對目標和約束的影響,進而優(yōu)化得到滿足取苗要求的結(jié)構(gòu)參數(shù)組合,。利用ADAMS軟件和高速攝像技術(shù)對取苗機構(gòu)運動特性進行了移栽機仿真和臺架試驗驗證,。試驗結(jié)果與理論分析結(jié)果基本一致,表明了機構(gòu)運動學模型及其優(yōu)化設(shè)計理論和方法的正確性和可靠性,。通過取苗試驗證明該機構(gòu)能完成取苗作業(yè),,且取苗成功率為80%。
2013, 44(2):63-68. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.013
摘要:為解決嫁接過程中穗木苗夾持困難及夾持易損傷的問題,,以西瓜苗為試驗對象,,設(shè)計了利用氣吸方式對穗木苗進行定位和固定的穗木氣吸機構(gòu)。通過建立三維有限元模型,,在給定邊界約束條件下利用CFD軟件對吸頭內(nèi)部流體進行動力學仿真,,獲得了內(nèi)部流體的流場分布及各因素對穗木苗吸附力的影響,采用正交試驗法對吸頭結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計,。結(jié)果表明,,吸頭各因素對試驗結(jié)果的重要性次序為嘴型、真空度和沉孔深度,,當吸頭設(shè)計參數(shù)為真空度3 kPa,、沉孔深度1 mm的H型吸嘴時,吸頭具有較好的吸附能力,。試驗表明在該參數(shù)下吸頭的吸附率約為97.8%,,無傷苗現(xiàn)象,穗木插入已去除生長點砧木的成功率為85.6%,。綜合得出,,所設(shè)計的穗木氣吸機構(gòu)是可行的,該氣吸機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單,、成本較低的特點,,為解決蔬菜嫁接穗木苗的夾持問題提供了設(shè)計依據(jù)。
2013, 44(2):69-74. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.014
摘要:基于CFD模擬技術(shù)建立了溫室軌道式彌霧機的氣流速度場分布模型,,并對模擬結(jié)果進行了驗證,。研究表明,在所設(shè)計的模擬區(qū)域內(nèi),,氣流速度在垂直和水平兩個方向呈梯度減小趨勢,;改變噴孔氣流速度對氣流速度場空間分布狀態(tài)不會產(chǎn)生顯著影響,但對霧滴的分布范圍有明顯拓展作用;把噴孔氣流速度由25 m/s提高到50 m/s,,可將吹送距離由2.4 m增大到3.6 m,氣流速度場范圍半徑由0.20 m擴大到0.25 m,。試驗和模擬結(jié)果對比表明,,所建模擬模型能夠較準確地模擬溫室軌道式彌霧機氣流速度場的速度分布特性。
2013, 44(2):75-79. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.015
摘要:以變量噴灑全射流噴頭為研究對象,,對正方形和三角形噴灑域分別進行了水力性能試驗,,測量并分析了噴頭的射程和噴灌強度等性能參數(shù)。結(jié)果表明:三角形比正方形噴灑域最大射程有所降低,;三角形和正方形噴灑域水量分布相對均勻,;變量噴灑噴頭與傳統(tǒng)全射流噴頭相比,雨滴粒徑相差較??;三角形與正方形噴灑域噴頭平均噴灌強度相差較小,三角形噴灑域噴頭的最大噴灌強度相對平均噴灌強度差值較大,。變量噴灑全射流噴頭比全射流噴頭,,組合間距增大、重疊率降低,,且單位面積所用噴頭數(shù)量減少,。在組合間距系數(shù)為1.25,室外風速小于1.2 m/s情況下,,正方形組合噴灑具有良好的噴灑均勻性,。
2013, 44(2):80-86. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.016
摘要:提出了一種基于圖像數(shù)據(jù)采集的時間序列分析與空間趨勢面相結(jié)合的霧滴葉面動態(tài)接觸角預(yù)測和建模方法。利用CCD數(shù)字攝像技術(shù),,測定了質(zhì)量分數(shù)為16.08%~82.14%的8種草甘膦助劑(EF8108-B)水溶液液滴在黃瓜葉面上的動態(tài)接觸角θ,。實驗結(jié)果表明,接觸角在0~2 s內(nèi)急劇下降,,2~10 s內(nèi)下降平緩并漸趨于穩(wěn)定,;各質(zhì)量分數(shù)EF8108-B液滴在黃瓜葉面的接觸角沒有隨著質(zhì)量分數(shù)的增大呈現(xiàn)接觸角降幅增加的趨勢。采用時間序列分析建立了黃瓜葉片界面2 s內(nèi)液滴的動態(tài)接觸角二階自回歸模型AR(2),、動態(tài)液滴尺寸滑動平均模型MA(3)以及動態(tài)液滴形狀指數(shù)平滑模型ES(6),。結(jié)合趨勢面原理,模擬鋪展直徑Φ,、液滴高度H,、液滴面積A和液滴體積V在空間上的分布規(guī)律,構(gòu)建出黃瓜葉面動態(tài)接觸角的三維趨勢面模型,。數(shù)值模擬檢驗和實驗驗證結(jié)果表明,,模型擬合度達到94.72%,具有較高的模擬精度。
2013, 44(2):87-92,86. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.017
摘要:采用6013型直動式高速電磁閥,、TR80-05型圓錐霧噴頭,、DBEE6-1X/50型先導式比例溢流閥和自制的PWM變量噴施控制器,設(shè)計了一套PWM間歇噴霧式變量噴施系統(tǒng),。就隔膜泵輸入軸轉(zhuǎn)速,、噴頭位置、噴霧壓力,、PWM控制信號頻率和占空比等因素對噴頭噴霧流量的影響進行了試驗測試,,采用單因素線性擬合法建立了0.2、0.3和0.4MPa噴霧壓力下TR80-05型圓錐霧噴頭的噴霧流量計算模型,,得出了相應(yīng)的施藥量控制模型,,并對整個PWM變量噴施系統(tǒng)的施藥量控制性能進行了試驗測試。測試結(jié)果表明:噴霧流量受噴頭位置和PWM控制信號頻率的影響很小,,而受噴霧壓力和PWM控制信號占空比的影響很大,;在啟用噴霧壓力穩(wěn)定控制功能的情況下,隔膜泵輸入軸轉(zhuǎn)速對噴霧流量的影響很??;在該電磁閥與噴頭組合下,系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)范圍約為10∶1,;當目標噴霧流量大于等于0.3 L/min時,,噴霧流量控制誤差在±4%范圍內(nèi);整個系統(tǒng)的施藥量控制誤差在±6%范圍內(nèi),。
2013, 44(2):93-96,116. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.018
摘要:基于表面波線性不穩(wěn)定性理論建立了荷電液體射流色散方程并進行數(shù)值計算,,應(yīng)用高速攝影技術(shù)測量荷電液體射流破碎長度,對理論分析結(jié)果進行實驗驗證,。在討論的射流速度,、荷電電壓范圍內(nèi),隨著射流速度或荷電電壓的增加,,0階,、1階表面波最大增長率不斷提高,但0階表面波最大增長率始終大于1階表面波,,主導射流破碎過程,;提高射流速度,射流破碎長度先增加至一個極值之后逐漸減小,,荷電電壓總是促進射流破碎,,減小射流破碎長度;提高液體電導率,,射流破碎長度增大,。實驗結(jié)果表明,,線性不穩(wěn)定性理論能很好地解釋射流速度、荷電電壓和液體電導率對射流破碎長度的影響,,但在預(yù)測射流破碎長度極值對應(yīng)的臨界射流速度時存在一定的偏差,。
張俊鵬 , 曹彩云 , 馮棣 , 孫景生 , 李科江 , 劉浩
2013, 44(2):97-102. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.019
摘要:采用小區(qū)對比試驗,研究了5g/L微咸水造墑條件下不同種植方式(基質(zhì)育苗移栽覆膜,、沙培育苗移栽覆膜,、點播覆膜與基質(zhì)育苗移栽不覆膜、沙培育苗移栽不覆膜,、點播不覆膜)對棉花土壤水鹽變化過程、成苗率,、葉面積指數(shù),、產(chǎn)量以及纖維品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,,地膜覆蓋通過減少土壤蒸發(fā),、提高土壤溫度和抑制鹽分表聚,削弱了鹽分脅迫對棉花的危害程度,,棉花的成苗率,、花鈴期前的葉面積指數(shù)、霜前花率以及產(chǎn)量均高于無覆蓋處理,,同時有效地提高了棉花的纖維品質(zhì),;基質(zhì)育苗移栽和沙培育苗移栽技術(shù)呈現(xiàn)了一定的增產(chǎn)潛力,尤其是在棉花生長中后期連陰天較多的2011年,,育苗移栽棉花增產(chǎn)效果顯著,。
2013, 44(2):103-108,141. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.020
摘要:采用土壤盆栽試驗法研究了土壤低含量鉛(Pb)(質(zhì)量比小于300 mg/kg干土)對冬小麥幼苗根際微生物的影響特征。與對照相比,,幼苗生長3周和7周時,,低含量Pb對細菌數(shù)量的平均抑制率分別為16.25%和8.62% (p<0.01);幼苗生長3周,、7周和12周時,,低含量Pb對真菌數(shù)量的平均抑制率分別為34.08%、39.89%和17.49% (p<0.01),;7周和12周時,,與對照相比,低含量Pb極顯著(p<0.01)抑制放線菌數(shù)量增殖,。幼苗生長3周時,,真菌數(shù)量與Pb含量極顯著(p<0.01)相關(guān);7周時,,真菌,、放線菌和微生物總數(shù)與Pb含量顯著(p<0.05)相關(guān),。低含量Pb處理下,根際真菌/細菌比值較對照顯著降低,,微生物代謝功能多樣性變化顯著,。研究結(jié)果表明:土壤低含量Pb對冬小麥幼苗根際土壤微生物數(shù)量及微生物群落結(jié)構(gòu)特征影響顯著。
2013, 44(2):109-116. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.021
摘要:基于時間序列遙感數(shù)據(jù)反演的條件植被溫度指數(shù)(VTCI)干旱監(jiān)測結(jié)果,,應(yīng)用季節(jié)性求和自回歸移動平均模型(SARIMA)對關(guān)中平原進行了分區(qū)域干旱預(yù)測建模,,得到了2009年4月上旬至5月下旬每旬1步、2步和3步共18旬的預(yù)測結(jié)果,,并分析了預(yù)測精度,。結(jié)果表明,SARIMA模型的預(yù)測精度隨著預(yù)測步數(shù)的增加而降低,,6旬1步預(yù)測結(jié)果的絕對誤差頻數(shù)分布基本是單峰分布,,主要分布在-0.2到0.2之間;6旬2步預(yù)測結(jié)果的絕對誤差頻數(shù)分布出現(xiàn)雙峰分布,,3步預(yù)測結(jié)果絕對誤差分布分散,,且誤差變大。通過分析干旱的時空分布規(guī)律,,發(fā)現(xiàn)關(guān)中平原地區(qū)干旱具有較明顯的區(qū)域特征,,且1步預(yù)測和2步預(yù)測結(jié)果的干旱時空分布與監(jiān)測結(jié)果較吻合,3步預(yù)測結(jié)果的不確定性較大,,由此得出SARIMA模型適用于關(guān)中平原VTCI 1~2步預(yù)測研究的結(jié)論,。
李道義 , 李樹君 , 劉天舒 , 黃希國 , 吳麗麗 , 景全榮
2013, 44(2):117-120. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.022
摘要:利用自制干式厭氧發(fā)酵罐,通過批次試驗,,研究了高溫(55℃)條件下攪拌對牛糞干式厭氧發(fā)酵效果的影響,。連續(xù)攪拌轉(zhuǎn)速為8~32r/min時,產(chǎn)氣效果無明顯差異,。采用8r/min間歇攪拌,,所得到的甲烷產(chǎn)量比連續(xù)攪拌低約10%,但能大幅降低攪拌能耗,,在干式厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中更為適用,。反應(yīng)過程中,各組間發(fā)酵料液的pH值,、揮發(fā)性有機酸濃度,、總堿度和氨氮濃度無明顯差異。
蔣恩臣 , 蘇旭林 , 王明峰 , 熊磊明 , 趙創(chuàng) , 許細微
2013, 44(2):121-124. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.023
摘要:研制了帶有變螺距螺旋輸送器的生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)實驗裝置,,對變螺距螺旋輸送器參數(shù)進行了設(shè)計,。冷態(tài)實驗結(jié)果表明,變螺距與正,、反向螺旋相結(jié)合的物料輸送方式,,更易于熱解揮發(fā)物順暢地由尾端排出,,保證了連續(xù)熱解反應(yīng)的正常進行。該裝置對一般生物質(zhì)處理量約為30 kg/h,,停留時間5~10 min,,能滿足連續(xù)穩(wěn)定熱解反應(yīng)的要求,可開展多種農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解反應(yīng)的實驗研究,。
2013, 44(2):125-127. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.024
摘要:以間歇式酯交換反應(yīng)釜為對象,,探討了本底壓力和溫度等參數(shù)對釜內(nèi)水熱平衡狀態(tài)的影響。通過建立三維溫度-壓力場分析模型,,確定了釜內(nèi)高壓水熱狀態(tài)控制方程并實現(xiàn)超臨界狀態(tài)反應(yīng)條件優(yōu)化,。在此基礎(chǔ)上進行了以規(guī)模化養(yǎng)殖微藻為原料制備生物柴油的實驗研究和油品分析,。結(jié)果表明,,以小球藻為原料的生物柴油產(chǎn)出率明顯高于其他藻種。超臨界反應(yīng)條件的引入可使直接酯交換反應(yīng)生物柴油產(chǎn)率提高近一倍,。油品具有與0號柴油幾乎相同的碳氫質(zhì)量比、熱值和密度等理化性能,。
2013, 44(2):128-135. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.025
摘要:基于多溫區(qū)冷藏車廂結(jié)構(gòu)特點,,考慮車外綜合溫度、車輛行駛速度,、車廂密封性,、冷凍與冷藏區(qū)的空氣流動規(guī)律等因素,建立了多溫冷藏車廂內(nèi)各溫區(qū)的降溫數(shù)學模型,,并對所建數(shù)學模型進行了相應(yīng)的試驗驗證,,進而分析了多溫冷藏車降溫性能的影響因素。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):制冷降溫過程中,,冷藏車廂兩溫區(qū)溫度均隨時間呈指數(shù)規(guī)律下降,;制冷機組制冷量變小、冷藏車廂內(nèi)貨物呼吸熱增大,、車速升高或者車廂體隔熱材料導熱系數(shù)變大時,,兩溫區(qū)降溫所需時間均延長;當兩溫區(qū)之間的電動風扇風速或出風口面積增大時,,冷凍車廂內(nèi)降溫所需時間延長,,而冷藏車廂降溫所需時間縮短;當兩車廂總體積不變,,冷凍車廂體積增大,、冷藏車廂體積變小時,冷凍車廂降溫所需時間延長,,而冷藏車廂降溫所需時間基本保持不變,;當兩溫區(qū)隔熱板厚度發(fā)生變化時,,兩溫區(qū)降溫特性基本保持不變。
賈科進 , 錢春陽 , 韓瑜 , 杜太行 , 王剛 , 張子漢
2013, 44(2):136-141. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.026
摘要:針對當前冷鏈運輸監(jiān)控系統(tǒng)中存在無線傳感器節(jié)點功耗大,、使用時信道易沖突且協(xié)議復雜的問題,,設(shè)計了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的冷鏈運輸遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的無線采集節(jié)點。選擇以MSP430F149為核心的處理器,,采用SHT11與PT1000雙傳感器測量溫,、濕度,完成對不同精度溫區(qū)的溫,、濕度數(shù)據(jù)采集,;采用SX1212無線芯片實現(xiàn)無線傳輸。另外,,自主設(shè)計了星型自組無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,,針對冷鏈運輸特點設(shè)計了物理層,并采用二叉樹與動態(tài)幀時隙ALOHA的融合算法以避免碰撞,。測試結(jié)果表明,,通過硬件設(shè)計及使用自主協(xié)議,系統(tǒng)具有功耗低,、組網(wǎng)迅速等優(yōu)點,,能較好地滿足無線傳感器節(jié)點在冷鏈運輸環(huán)境中的應(yīng)用。
2013, 44(2):142-146. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.027
摘要:以貯藏1d的碰撞損傷獼猴桃,、擠壓損傷獼猴桃和無損獼猴桃為對象,,分別建立了獼猴桃的Fisher判別模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)判別模型與最小二乘支持向量機(LSSVM)判別模型,,綜合比較了采用全光譜波長(FS),、主成分分析(PCA)提取特征變量與連續(xù)投影算法(SPA)優(yōu)選特征波長作為各模型輸入變量時,對各模型判別效果的影響,。研究結(jié)果表明,,SPA優(yōu)選特征波長相比于PCA和FS有較明顯的優(yōu)勢;3種判別模型均能基本滿足實際要求,,且LSSVM模型的識別性能最佳,,其中SPA-LSSVM模型對預(yù)測集碰撞損傷樣品、擠壓損傷樣品與無損樣品的正確識別率分別達到100%,、95%和100%,,總的正確識別率為98.2%。
蔡騁 , 李曉龍 , 馬惠玲 , 任小林 , 黃良妹 , 曾燕春
2013, 44(2):147-152. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.028
摘要:以紅富士蘋果為試材,,在室溫下貯存得到失重率0,、5%、10%,、15%和果心褐變果實,,分別定義為1,、2、3,、4,、5級新鮮度,采用LCR阻抗儀測定各等級共424個果實的14個生物阻抗參數(shù)在9個頻率點下的126個特征值,。通過稀疏主元分析-線性分類器(SPCA-LDC)模型試驗,,得出適宜的選樣比例(訓練樣本數(shù)與測試樣本數(shù)之比)為9∶1,主元數(shù)達到前39~45個時分級正確率達到最大值,;構(gòu)成至少39個主元的生物阻抗特征參數(shù)為44個,;50次重復試驗的分級正確率平均值為87.90%。
2013, 44(2):153-158,187. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.029
摘要:采用不同濃度的紅酒提取物溶液(0.1,、0.5,、1.0、2.0 g/L)對南極磷蝦進行預(yù)處理,,并以PPO活力,、TBARS值、色澤變化和感官評價為指標,,對貯藏在特定溫度條件下(2℃和25℃)的南極磷蝦抗氧化效果進行了研究,。實驗結(jié)果顯示,,2℃和25℃條件下紅酒提取物最適質(zhì)量濃度分別為0.1 g/L和0.5 g/L,,在此條件下南極磷蝦PPO活性,、TBARS值及防黑變效果優(yōu)于其他濃度及空白對照組,,可以有效地保持南極磷蝦的品質(zhì)及延長貨架期,;南極磷蝦波長450 nm的吸光度A450值變化和RGB值與貯藏時間呈良好的線性關(guān)系,可以考慮用作反映貯藏條件下南極磷蝦抗氧化程度的指標,。
田光兆 , 安秋 , 姬長英 , 顧寶興 , 王海青 , 趙建東
2013, 44(2):159-164. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.030
摘要:根據(jù)智能化農(nóng)業(yè)車輛低速工作的特點,,采用CAN總線通信技術(shù)和多線程技術(shù),設(shè)計并實現(xiàn)了基于脈沖式多普勒雷達的智能測速系統(tǒng),。通過速度分級和可變滑窗灰色預(yù)測,,為系統(tǒng)建立了多分辨率自適應(yīng)機制,在保證測量精度的同時降低其對系統(tǒng)資源的消耗,。試驗表明:啟動分辨率自適應(yīng)機制后,,車輛速度為0.2 m/s時,測量平均誤差為1.45%,,分辨率發(fā)生器工作頻率降低76.7%,;車輛速度為0.8 m/s時,測量平均誤差降低到0.61%,,分辨率發(fā)生器工作頻率降低90.0%,。變速運動過程中,,能夠獲得9.6 Hz的穩(wěn)定輸出頻率,同時大幅降低分辨率發(fā)生器工作頻率,。
韓科立 , 朱忠祥 , 毛恩榮 , 宋正河 , 謝斌 , 李明生
2013, 44(2):165-170. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2010.02.031
摘要:為提高自動導航拖拉機工作效率和作業(yè)質(zhì)量,,以自動變速系統(tǒng)和自動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為硬件支撐,結(jié)合最優(yōu)控制理論,,設(shè)計了基于速度和轉(zhuǎn)向角的雙參數(shù)最優(yōu)控制算法,。針對耙地作業(yè)要求,設(shè)計了直線路徑跟蹤與地頭轉(zhuǎn)彎路徑跟蹤控制器,,運用Matlab軟件對所設(shè)計的控制器進行了仿真分析,,通過田間試驗對所設(shè)計的控制器進行了驗證。試驗結(jié)果表明:控制器的橫向偏差小于0.12 m,,航向偏差小于1.1°,,速度偏差小于0.2 m/s,滿足自動導航作業(yè)要求,。
2013, 44(2):171-176. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.032
摘要:利用壓敏電阻作為敏感材料制作了一種靈敏的滑覺傳感器,,構(gòu)建了滑覺信號觀測系統(tǒng)。用短時傅里葉變換方法分析了滑覺信號的頻譜特征,,并運用離散小波變換結(jié)果來區(qū)分法向抓取力變化與實際發(fā)生的滑動信號,,以使滑動信號檢測結(jié)果不受法向抓取力變化的影響,試驗結(jié)果表明滑覺檢測的穩(wěn)定性,。運用二指平行手爪進行了實際的果蔬抓取試驗,,驗證了基于滑覺檢測的抓取力調(diào)節(jié)效果。
2013, 44(2):177-181. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.033
摘要:為了提高農(nóng)田自然背景下玉米葉部病害診斷精度,,提出了一種多顏色空間下的玉米葉部病害的圖論分割方法,。該方法在不同的顏色空間中引入圖論進行分割,分別在單一顏色空間下將玉米病害的分割問題轉(zhuǎn)換為圖的分割問題,,再通過有效的融合方法對初始的分割結(jié)果進行信息融合,。通過對玉米葉部病害圖像的分割實驗表明,該方法的分割效果較好,。在多種顏色空間下進行玉米葉部病害的圖論分割方法是可行的,、有效的。
何東健 , 喬永亮 , 李攀 , 高瞻 , 李海洋 , 唐晶磊
2013, 44(2):182-187. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.034
摘要:為解決單一特征識別雜草的低準確率和低穩(wěn)定性,,提出一種支持向量機(SVM)和DS(Shafer-Dempster)證據(jù)理論相結(jié)合的多特征融合雜草識別方法,。在對田間植物圖像處理的基礎(chǔ)上,提取植物葉片形狀,、紋理及分形維數(shù)3類特征,,分別以3類單特征的SVM分類結(jié)果作為獨立證據(jù)構(gòu)造基本概率指派(BPA),引入基于矩陣分析的DS融合算法簡化決策級融合算法復雜度,根據(jù)融合結(jié)果及分類判決門限給出最終的識別結(jié)果,。實驗結(jié)果表明,,多特征決策融合識別方法正確識別率達到96.11%,與單特征識別相比有更好的穩(wěn)定性和更高的識別率,。
2013, 44(2):192-199. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.036
摘要:針對樹冠結(jié)構(gòu)復雜和點云數(shù)據(jù)量大的特點,,為了提高測算單木因子中樹冠表面積和體積的精度和效率,,通過改進Delaunay三角網(wǎng)的算法機制,提出一種基于空間分割的分塊優(yōu)先級機制的三角網(wǎng)表面重建算法,,用于重構(gòu)樹冠表面,,形成一種高精度高效率的樹冠表面積和體積因子提取方法。利用地面三維激光掃描系統(tǒng)獲取樹冠點云數(shù)據(jù),,分別通過傳統(tǒng)人工方法,、點云量測法、數(shù)字高程模型算法與提出的改進SD Delaunay算法,,計算實驗區(qū)域研究對象的樹冠表面積與體積,,并進行對比分析,結(jié)果表明提出的算法完全滿足計算精度,,同時該計算方法的耗時只有傳統(tǒng)人工法的41%,,數(shù)字高程模型法的62%,大大提高了運算效率,。
2013, 44(2):200-204,199. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.037
摘要:葉面積作為植物光合作用的重要指標,是研究作物及林木生產(chǎn)力的基礎(chǔ),。采用L-M算法和貝葉斯規(guī)則相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)訓練模式,,以毛竹葉面積為研究對象,綜合優(yōu)化其人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),,構(gòu)建最優(yōu)的葉面積預(yù)測模型,。研究結(jié)果顯示,模型的最佳預(yù)測變量為葉片寬度和葉片長度變量組合,,而增加葉片形狀指數(shù)未提高葉面積預(yù)測模型精度,;所建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型性能好、預(yù)測精度高,決定系數(shù)達0.992,,平均相對預(yù)測誤差為4.28%,,可以準確估測毛竹葉面積。
張東彥 , Coburn Craig , 趙晉陵 , 王秀 , 王之杰 , 梁棟
2013, 44(2):205-213. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.038
摘要:利用多角度觀測系統(tǒng)采集田間不同生育期大豆冠層的圖譜數(shù)據(jù),,通過提取影像中土壤背景,、大豆植株、光照葉片等不同目標地物的反射光譜,,對比分析不同觀測角度下成像光譜數(shù)據(jù)反演大豆冠層葉綠素密度的效果,,探討土壤、陰影葉片及角度變化對群體葉綠素密度反演的影響,。結(jié)果表明:(0°, 20°, 40°, 60°)的天頂角組合有最高的預(yù)測模型決定系數(shù)(R2為0.834)和最小的均方根誤差(RMSE為613),;(20°, 40°, 60°)天頂角組合的決定系數(shù)值高于(0°, 20°, 40°)的組合,且在混合植被,、純植被,、光照植被3類數(shù)據(jù)中有一致的趨勢。40°天頂角是反演葉綠素密度的最優(yōu)角度,。0°方位角(太陽主平面的后向觀測)是反演葉綠素密度的最優(yōu)角度,。天頂角變化是影響大豆冠層葉綠素密度反演的主要因素。
2013, 44(2):214-217,231. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.039
摘要:采用傳統(tǒng)統(tǒng)計學和地統(tǒng)計學相結(jié)合的方法,,研究縣級尺度作物產(chǎn)量信息的空間變異特征及其空間相關(guān)性,。在確定合理采樣數(shù)的基礎(chǔ)上,利用傳統(tǒng)統(tǒng)計學方法研究樣本的統(tǒng)計特征,,獲得傳統(tǒng)方法估計的總體產(chǎn)量信息分布概況,,利用地統(tǒng)計學理論分析其空間變異性特征和克里格插值對作物產(chǎn)量的空間格局進行分析。傳統(tǒng)統(tǒng)計學分析表明,,玉米產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的空間變異系數(shù)均在10%~100%之間,,屬于中等變異性,而利用地統(tǒng)計學方法進行最佳半方差函數(shù)擬合發(fā)現(xiàn),,縣域尺度上的玉米產(chǎn)量信息表現(xiàn)為強烈的空間相關(guān)性,,說明產(chǎn)量的空間變異性主要是由其結(jié)構(gòu)性因素決定的,隨機性因素對該尺度下的變量空間變異性影響較小, 且相關(guān)范圍較大,,在3400 m左右,。
2013, 44(2):218-223. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.040
摘要:以公理化設(shè)計理論為指導,運用“Z”型映射方法,,在對可重構(gòu)產(chǎn)品系統(tǒng)與一般產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計過程中映射過程的差異分析基礎(chǔ)上,,從域的界定及其轉(zhuǎn)換角度規(guī)劃出可重構(gòu)產(chǎn)品系統(tǒng)實現(xiàn)中的C-F-D-P映射過程,并以可重構(gòu)小型農(nóng)業(yè)作業(yè)機為例,,運用Acclaro DFSS驗證了其實現(xiàn)過程,。
2013, 44(2):224-231. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.041
摘要:提出了物料流瓶頸對瓶頸漂移因素的敏感性度量方法。通過定義物料流瓶頸,從生產(chǎn)速率和生產(chǎn)質(zhì)量兩個方面綜合度量制造單元生產(chǎn)能力和需求,,并提出物料流瓶頸指數(shù)用于表征制造單元阻礙制造車間物料流流動平順性的程度(即物料流瓶頸程度),;分顯性和隱性瓶頸漂移因素測度制造單元瓶頸指數(shù)對各因素的敏感性,并利用DEMATEL方法分析因素間的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系,,在此基礎(chǔ)上提出瓶頸漂移敏感指數(shù)度量物料流瓶頸對制造車間不確定環(huán)境的敏感程度,;最后,通過對某一制造車間內(nèi)物料流瓶頸和瓶頸程度對不確定環(huán)境的敏感性的度量和監(jiān)測,,驗證了瓶頸指數(shù)和瓶頸漂移敏感指數(shù)的有效性和實用性,。
2013, 44(2):232-237,266. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.042
摘要:對平面3-RRR柔性并聯(lián)機器人殘余振動主動控制問題進行了研究?;谟邢拊ê屠窭嗜辗匠?,建立了帶壓電陶瓷制動器和傳感器的智能梁單元的運動方程??紤]剛體運動和彈性變形運動的約束關(guān)系,,通過組裝,形成了3-RRR柔性并聯(lián)機器人系統(tǒng)的運動學方程,,基于模態(tài)理論把物理空間下描述的高階運動方程變換到模態(tài)空間下的低階模態(tài)方程,。根據(jù)導出的低階模態(tài)方程,設(shè)計了應(yīng)變速度反饋控制器和最優(yōu)狀態(tài)反饋控制器,,數(shù)值仿真結(jié)果表明:兩種控制器都能有效地抑制系統(tǒng)的殘余振動,。同時,相對于應(yīng)變速度反饋控制,,最優(yōu)狀態(tài)反饋控制能以更低的控制輸入電壓取得更好的控制效果,。
2013, 44(2):238-242,247. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.043
摘要:為了解雙定子單作用液壓馬達的性能,在探討雙定子單作用液壓馬達理論排量和理論轉(zhuǎn)矩的基礎(chǔ)上,,分析了不同滑塊數(shù)對液壓馬達轉(zhuǎn)矩脈動的影響,,得出液壓馬達滑塊數(shù)與轉(zhuǎn)矩脈動的數(shù)學關(guān)系式。結(jié)果表明,,滑塊個數(shù)為奇數(shù)的液壓馬達的轉(zhuǎn)矩脈動小,,進一步推導出滯后角對液壓馬達差動連接和內(nèi)、外馬達同時工作時的轉(zhuǎn)矩脈動影響,。
王文成 , 劉曉論 , 孫威 , 何麗妍 , 武添松 , 劉家郡
2013, 44(2):243-247. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.044
摘要:研究了齒形鏈嚙合機理和設(shè)計方法,,提出了一種雙節(jié)距齒形輸送鏈條。對其結(jié)構(gòu)特性及嚙入沖擊速度進行了分析,,給出了鏈條主要設(shè)計參數(shù)及其關(guān)系式,,并對其進行了200 h的磨損試驗,,試驗結(jié)果表明:200 h后,,雙節(jié)距齒形輸送鏈條的磨損伸長率僅為0.149%,明顯低于傳統(tǒng)的雙節(jié)距滾子輸送鏈條。驗證了雙節(jié)距齒形輸送鏈設(shè)計方法的合理性,。
2013, 44(2):248-254. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.045
摘要:建立了雙重功率分流系統(tǒng)彈性支承下的力學模型,。運用輪齒幾何接觸分析(TCA)和承載接觸分析(LTCA)方法對齒輪副實際嚙合過程進行仿真,擬合了齒輪副的時變嚙合剛度,,提高了計算精確度,。根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成功率流閉環(huán)的特點推導出系統(tǒng)的變形協(xié)調(diào)條件,并結(jié)合力矩平衡方程和彈性支承條件計算各齒輪副傳遞的扭矩,,得到系統(tǒng)的均載系數(shù),。討論了各種誤差對系統(tǒng)功率分流的影響,為雙重功率分流傳動系統(tǒng)的設(shè)計提供了參考,。
溫淑花 , 張宗陽 , 張學良 , 蘭國生 , 丁紅欽 , 王南山
2013, 44(2):255-260. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.046
摘要:基于粗糙表面統(tǒng)計學參數(shù)與表面輪廓分形參數(shù)之間的關(guān)系,,給出了結(jié)合面等效粗糙表面輪廓分形參數(shù)的計算方法;在此基礎(chǔ)上,,提出了結(jié)合面切向接觸剛度的修正分形模型,;為驗證模型的正確有效性,將固定結(jié)合面等效為若干個法向和切向接觸彈簧單元,,其剛度通過相應(yīng)的接觸剛度模型進行計算,,進而對文獻[9]的結(jié)合面實驗裝置——啞鈴模型進行了有限元建模及模態(tài)分析,間接證明了接觸剛度的正確有效性,,并探討了等效接觸彈簧單元的剛度,、數(shù)量對有限元建模精度的影響。此外,,對文獻[8]的實驗?zāi)P瓦M行了有限元建模及諧響應(yīng)分析,,并對實驗?zāi)P偷膶崪y、柔性連接仿真與剛性連接仿真頻響曲線進行了對比,,進一步證實了在仿真建模過程中考慮結(jié)合面接觸剛度的必要性,。
申國哲 , 李效文 , 盈亮 , 史棟勇 , 郭潤清 , 孟召煥
2013, 44(2):261-266. DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2013.02.047
摘要:采用熱成形高強度鋼設(shè)計了不同厚度板料的三點彎曲試驗,得到了相關(guān)彎曲力學性能參數(shù),。實驗表明:熱成形高強度鋼的彎曲力學性能隨厚度的增加而增強,,在厚度方向上硬度分布呈中間高、兩側(cè)低的梯度分布規(guī)律,,形成了具有連續(xù)梯度分布的多層金屬復合材料,。基于厚度方向硬度梯度分布規(guī)律及硬度-強度對應(yīng)關(guān)系,,建立了一種多層金屬復合材料的三點彎曲數(shù)值仿真模型,,研究了熱成形板材在變梯度彎曲模型下更合理的數(shù)值模擬方法。
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