摘要：为提高农业机械导航控制的准确性,在东方红-X804型拖拉机平台上设计了一种基于CAN总线的导航控制系统,该系统包括导航控制器、GPS定位系统、转向系统以及CAN通信模块。上位机节点采用嵌入式ARM处理器AT91SAM9261,以双闭环PID控制算法实现转向控制,并基于收发控制芯片SN65HVD1050D设计了CAN接口电路。功能节点分别实现转向控制、油门开度控制、制动控制、角速度测量以及机具升降控制。根据CAN2.0总线协议制定了主动节点和从动节点的数据传输通信协议。进行了CAN通信试验以及田间作业试验。结果表明,CAN总线系统能保证信号及命令传输,东方红拖拉机能按照规划路径进行行驶、转向、变速等操作。其中,转向系统的方波信号角度跟踪稳态时平均误差0.41°,跟踪时间为1.32 s;拖拉机田间试验过程中,直线行驶的横向跟踪误差平均值为0.021 m,地头转向的横向跟踪误差平均值为0.016 m。

摘要：土壤表面粗糙度是一项重要的土壤物理参数,已有的各种测量方法存在测量效率和误差难以兼顾的问题。为了在一定精度下提高野外测量工作效率,该研究基于红外结构光技术设计了一套便携的土壤表面粗糙度测量系统。该系统主要包括红外结构光扫描仪、便携式计算机、支架等,具有3.2 mm空间分辨率和3 mm的距离分辨率的性能。通过水平面板测量试验,发现本系统相对误差较小,相对误差最小区域中0.5个测量单位以内的误差(e≤1.5 mm)占87.87%,1个测量单位以内的误差(e≤3 mm)占99.58%,而大于1个测量单位的误差仅占0.42%。通过土壤表面粗糙度测量试验,发现本系统绝对误差较明显,其测量结果低于1 mm分辨率的土壤粗糙度值。通过误差分析发现:该系统的测量误差包括固有误差和随机噪声,呈特定的规律性分布;导致绝对测量误差的主要原因为该系统的性能;由于系统的随机噪声,基于水平面板距离图像的土壤表面距离图像校正存在不确定性。该研究结果为进一步降低红外结构光三维技术测量土壤表面粗糙度的误差提供了依据。

摘要：为实现基于动态过程模型的控制,提高平地机调平控制系统控制精度和稳定性,该文建立平地机调平系统动力学模型。水田激光平地机调平系统是一种典型的机械电控液压一体化结构,该文建立其从比例阀输入电流至平地铲水平倾角的动力学模型。首先根据平地机调平物理系统结构与工作原理,在简化和假定条件下,建立平地机调平系统受力分析图,以此分析和建立基于微分一代数方程的动力学模型,即DAE(differential—algebraic equations)模型。通过求解DAE模型,得出输入电流与输出平地铲角度的仿真结果,并用试验方法将仿真结果与实际结果对比来验证模型。结果表明该文提出的系统模型能较好地描述平地机调平系统动态响应。该文提出的研究方法不仅对不同机型的平地机机械设计与控制系统设计有指导意义,还对其他机电液一体的农机作业机械动力学建模与试验验证提供参考。

摘要：以东方红X-804型拖拉机为平台,设计了一种基于RTK-DGPS定位和双闭环转向控制相结合的自动导航系统,研究提高农业机械导航控制精度的方法。阐述了导航系统整体设计方案,以RTK-DGPS和AHRS500GA分别提供位置信息和辅助修正信息实现准确定位,以电控液压转向系统实现转向控制。分析了整体控制的策略,建立了路径跟踪的传递函数模型,阐述了双闭环转向控制算法的建立过程,以及控制器的硬件实现。试验结果表明:GPS定位数据经过校正后,平均偏差降低至0.031 m;双闭环控制算法提高了自动转向系统性能,稳态时方波信号以及正弦波信号的跟踪误差平均值为0.40°;在拖拉机田间作业跟踪过程中,路径跟踪误差平均值不超过0.019 m,转向轮偏角跟踪误差平均值为0.43°,标准差不超过0.041 m。

摘要：采用5因素4水平的正交试验设计,研究不同真菌菌株和不同环境因子对烟叶感观质量的影响。结果表明:不同菌株、菌剂浓度、菌剂pH值、发酵时间和发酵温度对烟叶感观质量均具有极显著的影响。而菌株对烟叶感观质量影响最大,其中评吸得分最高的菌株是YZ2,其次是SZ14;发酵时间对感观质量的影响居第二位,以发酵12 d的烟叶品质最佳;菌剂pH值对感观质量的影响居第三位,pH 5.5效果最好;发酵温度的影响居第四位,28℃最为合适;菌剂浓度对感观质量影响最小,最佳浓度为6×109CFU/mL。烟叶评吸得分最高的处理为4号处理(A1B4C4D4E4),得分为80.25。但理论上最佳的各因素水平组合应是A1B3C4D4E2(未包含在试验处理中),其得分预期可达86.24。

摘要：针对果园对靶喷药中幼树靶标难以精准探测的难题,该文基于红外传感器设计了幼树靶标探测器,该探测器能同时探测喷药机两侧果树树干,根据用户设置的喷雾宽度和延迟距离等参数计算出靶标喷雾位置,并准确控制电磁阀开闭以进行对靶喷药。实验室试验表明,在传感器探测范围内探测距离和树干直径对探测器探测准确性几乎没有影响,速度对探测准确性有微小量影响,速度不大于1m/s时喷雾总宽度计算精度不小于96.1%。果园试验表明,行走速度不大于0.94m/s时,幼树靶标探测器能100%探测到树干并准确计算出喷雾位置和喷雾宽度。

摘要：农机规模化管理与市场化作业服务需要准确、实时、便捷的农机作业面积测量方法。该研究基于农机空间运行轨迹,设计了作业面积测量的矢量缓冲区算法和栅格缓冲区算法,并通过农机满幅作业和重叠作业对比试验,检验了上述2种缓冲区算法与距离测量算法分别在R1K(real time kinematic,实时动态差分)、亚米级和单点定位3种不同GNSS(global navigation satellite system,全球导航卫星系统)定位精度条件下的测量相对误差。试验结果表明:当农机具备自动导航满幅作业条件时,距离测量算法在任何定位精度下均能获得较高精度测量结果;缓冲区算法仅在差分定位时测量精度较高。当农机无导航重叠作业时,距离测量算法的误差会随着作业重叠率的增加而显著增大,而缓冲区算法不受作业重叠的影响,测量精度稳定。目前国内仍普遍采用人工操控的农机作业方式,重叠作业不可避免,缓冲区测量算法能够提供更加准确的作业面积测量结果。

摘要：采用响应面法确定复合蛋白酶酶解近江牡蛎肉的最佳条件,以温度、时间、加酶量,固液比及pH5个单因素对水解的影响结果为依据,采用二次回归正交旋转组合设计研究了酶解温度、酶解时间和加酶量3个因素对近江牡蛎肉水解过程中游离氨基氮生成量的影响。结果显示:加酶量为每克贝肉添加997U复合蛋白酶,固液比1∶1(g/mL),温度53℃,酶解时间5·7h,pH7·0,在此条件下,游离氨基氮生成量为6·49mg/g肉(此时总氮回收率为83·62%),与模型的预测值接近。

摘要：针对现有激光平地机的激光接收范围受限和激光接收装置调节困难问题,研制了一种支持激光接收器自动升降的新型激光平地机.介绍了该激光平地机的总体结构、电液控制系统和激光接收器自动升降装置的设计与实现方法.通过农田精平作业试验检测了系统作业精度和作业效果,结果表明试验区域平地后高程标准差不超过2.20 cm,地块平整状况的相对改善度均达到60%以上.此外,针对激光平地机作业效果评估方法的局限,提出了一种定量评估农田地表空间平整程度的指标及计算方法.

摘要：【目的】建立和优化剑豆Canavalia ensiformis的SRAP-PCR体系,为分析剑豆遗传多样性和建立遗传图谱打下基础.【方法】首先用单因素试验法对SRAP-PCR反应体系的5个主要影响因素(Mg2+、d NTPs、引物、Taq DNA聚合酶、模板DNA)各设8个浓度梯度进行试验,找到5个因素的适宜浓度范围,再采用均匀设计法进行5因素4水平和5因素3水平的2轮优化.【结果和结论】建立了剑豆SRAP-PCR最佳反应体系(25μL):Mg2+1.75 mmol/L,d NTPs 200μmol/L,引物0.36μmol/L,Taq DNA聚合酶0.06 U/μL,模板DNA 40 ng.所建立的体系稳定可靠,适用于剑豆后续的SRAP分析.