摘要：健康食品是一类相较于普通食品有额外健康益处的食品。近年来,随着健康食品产业蓬勃发展,健康食品已逐渐走进群众视野,成为行业热点。天然产物是一类生物活性化合物,在健康食品中扮演着重要的角色,而加工是健康食品产业发展中至关重要的部分,健康食品的研发离不开日新月异的食品加工技术。基于此,本文对健康食品的高新加工技术进行综述,综合比较和分析健康食品在天然产物生产、活性成分保护、成分改性、保鲜灭菌、产品设计等加工步骤中所应用的高新技术,并对未来应用高新技术研发健康食品的发展与需求进行展望。

摘要：为解决机械式大豆排种器高速播种质量差的问题,设计了一种独立分充式大豆双排毛刷高速精量排种器,采用双排种盘结构增加型孔数量,独立分充避免种群积压互扰,实现高速精量排种作业。通过理论分析,明确了充种、投种性能的影响因素,并确定了型孔与导流槽相关参数。以作业速度、型孔倾角、导流槽倾角为试验因素进行了正交试验,试验结果表明:在大豆株距为8cm、排种器作业速度为9km/h时,较优组合为型孔倾角54°、导流槽倾角39°,此时合格指数为95.5%,漏播指数为2.0%,株距变异系数为13.1%。对比试验结果表明:作业速度为8~12km/h时,独立分充式排种器合格指数比常规毛刷式排种器至少提升1.3个百分点,漏播指数至少减少0.8个百分点,株距变异系数至少减少2个百分点。窄行密植农艺适应性试验结果表明:在作业速度8~12km/h的条件下,独立分充式排种器合格指数达到90.1%,漏播指数不高于4.6%,株距变异系数不大于20.1%,窄行密植种植农艺适应性较高。

摘要：作物茎秆膨胀和收缩变化与其水分状态密切相关,实时监测茎秆的膨胀和收缩变化能够及时掌握作物水分状态,对指导灌溉、提高农业水资源利用率具有重要意义。目前,对于作物茎秆膨胀和收缩变化的监测主要采用基于线性微位移测量原理的传感器,通过测量茎秆的膨胀和收缩引起的位移变化来反映水分状态,存在体积大、价格高、安装不便等问题。为此,该研究提出了一种基于压阻效应的柔性可穿戴传感器,采用柔性压力电极作为传感元件,贴附在作物茎秆表面,通过监测茎秆膨胀和收缩引起的压力变化来反映作物的水分状态,压力检测电路和数据采集电路将作物茎秆的压力信号转换成电信号进行输出和存储。首先在实验室环境下对传感器性能进行测试和标定,然后在温室环境下将传感器安装在番茄茎秆上观测番茄茎秆的压力变化,并与线性微位移传感器观测结果进行比较,最后在充分灌溉和水分亏缺2种条件下观测番茄茎秆的膨胀和收缩变化。结果表明,柔性压力传感器稳定性测试的平均相对变化率为0.109%;弯折前后引起的输出变化非常小,可以忽略不计;标定结果的决定系数大于0.99,最合适的工作压力范围为2~100 kPa;实验室环境下,柔性压力传感器与线性微位移传感器输出值之间的决定系数为0.9551;温室环境下,充分灌溉组中柔性压力传感器与线性微位移传感器输出值变化趋势一致,两者之间的决定系数为0.7672,亏缺灌溉组中两类传感器输出值均因水分亏缺而呈现下降趋势,输出值之间的决定系数为0.8519。本文所设计的柔性可穿戴压力传感器不仅能够实时监测番茄茎秆的膨胀和收缩变化,还可以对番茄亏水胁迫进行诊断,为实现高效节水灌溉提供重要的技术支撑。

摘要：高地隙自走式喷雾机因其作业环境复杂易产生车轮滑转,影响静液压驱动系统流量及压力稳定性,严重时导致整机失去通过性能,故须进行防滑控制,保证其具备驱动稳定性和脱困能力。本文提出一种高地隙自走式喷雾机静液压驱动系统防滑控制方法,采用双线性模型定义滑转率与附着系数之间的关系,设计了滑模控制器,并通过田间非道路试验验证了驱动防滑系统的控制性能。试验结果表明,该系统可将喷雾机滑转率控制在0.15以内。在起步加速与匀速工况下,喷雾机滑转率均值为0.020和0.019;在越沟工况下,可2 s内实现整机快速脱困。以上结果验证了所设计的喷雾机滑模驱动防滑系统具有良好的防滑性能,能够保证喷雾机在典型工况下平稳行驶,有效减少了地面不利条件对整机行驶稳定性的影响。

摘要：为了给变温干燥工艺提供新的技术支持,实现基于含水率变化的干燥温度自适应控制,该研究设计了具有物料含水率在线检测功能的温度自适应控制系统。采用卷积神经网络建立了以质量检测值、气流冲击速度、称重传感器弹性基体温度、气流冲击距离为输入,物料真实质量为输出的含水率在线检测模型。进行了含水率在线检测模型验证试验。结果表明,该模型满足变温干燥工艺中含水率在线检测的精度要求,5组含水率在线检测模型验证试验的决定系数R2和均方根误差RMSE依次为0.993 4和1.20%。该文设计了改进神经网络-PID(improved neural network-PID,INN-PID)控制器来实现变温干燥工艺中的温度控制。在MATLAB软件中以单位阶跃信号为输入对PID、神经网络-PID(neural network-PID,NN-PID)和INN-PID控制器的动态性能进行仿真。对3种控制器分别进行了50~55℃的干燥温度控制试验。结果表明,在仿真试验中,INN-PID控制器的控制稳定性和调节时间均显著优于另外两种控制器;干燥温度控制试验结果与仿真结果存在近似相同的规律,INN-PID控制器的峰值时间是208.00 s,调节时间是120.59 s,最大超调量是4.87%,满足变温干燥过程中温度控制的要求。该研究在气体射流冲击干燥机中搭建了温度自适应控制系统,进行了基于含水率变化的温度自适应控制试验。结果表明,该系统可以对基于含水率变化的变温干燥工艺中的干燥温度进行快速且有效的调节。该研究对提高干燥设备的自动化水平以及开发新的变温干燥工艺具有重要意义,对其他领域的多信息融合检测和控制策略研究提供参考。

摘要：亿万年的“物竞天择”促进自然界生物进化出精妙绝伦的微观结构,生物材料的力学性能因此得以突破传统结构材料著名的“强度-韧性”倒置关系,这为未来先进工程结构材料的研发提供了新的思路.但复杂的微结构也使生物材料的宏观断裂行为呈现出多尺度、多过程、多介质耦合的复杂特征,为建立基于均匀性假设的经典断裂力学理论方法带来新的挑战.对含有微结构的生物复合材料的断裂力学行为进行深入研究,对拓宽断裂力学的研究范畴,推动断裂力学理论的发展,启发新一代先进结构材料的优化设计具有重要的科学意义和潜在应用前景.本文试从理论分析、数值模拟、实验手段三个方面回顾近年来关于含有精细微结构的生物及仿生复合材料断裂力学的研究进展,重点介绍新方法与新思想,为非均质材料断裂力学的发展和先进材料的强韧化设计提供借鉴.

摘要：针对Buck型变换器在复杂环境下发生负载波动时输出电压受扰的问题,提出了一种复合自适应预设性能控制方案以提升其控制效果。首先,利用自适应律对模型中包含负载项的非线性函数进行预测估计,同时通过在自适应律更新过程中构建并行估计模型获取预测误差,并将预测误差和跟踪误差融合以设计自适应参数更新律。然后,采用广义比例积分观测器来对剩余不确定性和外部扰动进行估计,并在控制律中进行补偿。最后,结合指令滤波反步控制和指定时间预设性能控制技术,提出了Buck型变换器复合自适应预设性能控制方案。所提出的方案保证了对负载波动的高精度预测,避免了在突发情况下输出电压超出预设函数范围,此外还证明了闭环控制系统中的信号收敛性。实验结果表明,复合自适应预设性能控制在负载突然减小的情况下系统最大偏离电压为0.376 V,相比于传统自适应反步控制的1.773 V减少了78.7%,验证了所提方案的有效性以及优越性。

摘要：脉宽调制器作为开关电源的核心器件,已广泛应用于航天器中,但其贮存寿命会影响电源系统的可靠性,进而影响航天器任务执行的成败。在寿命评估中,加速退化试验是常用的试验方法,其中激活能值是预测器件贮存寿命的关键,但目前相关标准只有器件激活能值的参考范围,缺乏试验相关条件设置的详细描述,这会影响寿命评估的精度。为此,文中以JW1525脉宽调制器为研究对象,分析JW1525的结构及工作原理,设计并完成72 h的加速退化预试验,得到器件的退化敏感参数作为输出电压。根据预试验结果设计并完成440 h的加速退化正式试验,并结合Arrhenius模型对正式试验结果进行数据处理,得到JW1525的激活能为0.29 eV,常温下贮存寿命将近70年。通过详细的器件结构分析和试验开展,得出脉宽调制器的激活能和常温贮存寿命,可为后续研究提供数据和试验基础。

摘要：为研究馈能减振器在不同工况下的阻尼特性,设计一种齿轮齿条式双电机耦合馈能减振器.利用2个半波机械整流器分别俘获减振器的双向运动;为研究2个电机之间的电路耦合对阻尼特性的影响,提出5种机电耦合方式;搭建台架测试平台,分析不同激励频率、激励幅值和负载电阻条件下5种机电耦合式减振器的阻尼特性.结果表明:在5种机电耦合方式中,并联连接式馈能减振器较独立外接和串联连接时输出的阻尼力曲线更为平稳,阻尼特性更好,能够有效提高能源利用效率.

摘要：提出了商用车电控机械制动器(electro-mechanicalbrake,EMB)结构方案,对其进行了结构设计与参数匹配,并建立了EMB三维模型。为验证EMB制动性能,建立了机电耦合动力学模型,制定了制动夹紧力控制策略,并在输入为阶跃信号、斜坡信号和正弦信号时对EMB的动态响应特性进行了仿真分析。结果表明:在典型工况下,EMB响应过程中各项参数变化趋势与预期相符。