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基于深度强化学习的温室环境协调控制系统设计 被引量:3
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作者 左志宇 牟晋东 +4 位作者 毛罕平 韩绿化 胡建平 张晓东 金文帅 《农机化研究》 北大核心 2025年第5期22-27,共6页
针对温室温度、光照、水肥控制不协调导致的能耗高、水肥利用率低的问题,提出了基于深度强化学习的温室环境协调控制方法。以能耗、光合速率为优化目标,采用深度强化学习算法训练模型,对温度、光照调控目标值进行优化;通过分析不同营养... 针对温室温度、光照、水肥控制不协调导致的能耗高、水肥利用率低的问题,提出了基于深度强化学习的温室环境协调控制方法。以能耗、光合速率为优化目标,采用深度强化学习算法训练模型,对温度、光照调控目标值进行优化;通过分析不同营养液灌溉量对作物长势的影响,确定灌溉量动态调整方法;开发了基于深度强化学习的温室环境协调控制系统软硬件。实验结果表明:该方法能够协调控制温室温度、光照和水肥环境因子,与传统控制方法相比,环境调控能耗降低8.1%,营养液灌溉量降低7.9%,光合速率提升2.7%,能够为温室环境高效控制提供决策支持。 展开更多
关键词 温室 深度强化学习 协调控制 光合速率 能耗
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电动叶菜收获机速度协同控制系统设计与试验
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作者 左志宇 李东旭 +5 位作者 毛罕平 韩绿化 胡建平 张晓东 牟晋东 顾灵杰 《农机化研究》 北大核心 2025年第1期33-38,共6页
针对电动叶菜收获机切割、输送和行走三者速度不协调导致的叶菜损伤率高、功耗大和收获效率低等问题,开发了一种电动叶菜收获机速度协同控制系统。系统以可编程逻辑控制器为核心,利用信息传感模块对割刀电机的电流、电压和转速进行数据... 针对电动叶菜收获机切割、输送和行走三者速度不协调导致的叶菜损伤率高、功耗大和收获效率低等问题,开发了一种电动叶菜收获机速度协同控制系统。系统以可编程逻辑控制器为核心,利用信息传感模块对割刀电机的电流、电压和转速进行数据采集;主控模块根据速度协同控制算法对采集信号进行处理,得到负载信息并协同切割、输送和行走三者速度。田间试验结果表明:系统稳定可靠,能够根据收获情况动态协同各部件速度参数,叶菜损伤率为8.88%;与传统定速控制方法相比,收获机功耗降低了13.1%,收获效率提升了33.4%。 展开更多
关键词 叶菜收获机 速度协同 损伤率 田间试验
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基于多维成像特征+UGV的设施蔬菜表型参数检测方法
3
作者 张晓东 蔡宗耀 +3 位作者 胡炼 毛罕平 李铁柱 张怡雪 《农业机械学报》 北大核心 2025年第6期509-517,共9页
为解决作物表型参数获取困难且精度不高的问题,以设施生菜为研究对象,提出了一套高精度、低成本的生菜表型参数获取方法。采用具备自动导航、多模态和多视场成像功能的无人地面车(Unmanned ground vehicle,UGV),进行作物生长信息自动巡... 为解决作物表型参数获取困难且精度不高的问题,以设施生菜为研究对象,提出了一套高精度、低成本的生菜表型参数获取方法。采用具备自动导航、多模态和多视场成像功能的无人地面车(Unmanned ground vehicle,UGV),进行作物生长信息自动巡航采集。本文设计的表型分析管道加入了随机下采样算法,以增强作物点云数据的处理效率,并结合图像分割、聚类等算法提取了生菜高度、最大宽度、植被指数和纹理指数等多维表型特征。此外,将获取的多维成像特征参数与生菜地上生物量实测值进行了皮尔逊(Pearson)相关性分析,筛选出对地上生物量预测最敏感的4个特征变量,利用误差反向传播算法(Back propagation algorithm,BP)分别构建了单一特征和多维特征组合的生物量估测模型。研究结果表明:本文设计的表型分析管道处理5000下采样点云单帧数据平均耗时为0.41 s,生菜高度、最大宽度估测的R2分别为0.79、0.77,MAPE分别为4.94%、5.02%。相较于其它生物量估测模型,融合了4个特征变量的估测模型(HWVD)最优,R2、RMSE和MAPE分别为0.82、4.03 g、6.04%。本研究为面向现场的作物表型信息快速、准确、无损检测提供了一种有效的方法。 展开更多
关键词 生菜 点云下采样 地上生物量 作物表型 多维成像特征
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植物工厂高层采收车底盘设计与试验
4
作者 左志宇 顾灵杰 +3 位作者 毛罕平 朱苏冀 李文豪 金文帅 《农机化研究》 北大核心 2025年第6期219-225,共7页
针对植物工厂多层立体栽培人工采收劳动强度大的问题,研发了一种集抓取、运输功能于一体的植物工厂高层采收车底盘,可实现稳定行走、路径跟踪和自动定位。根据植物工厂高层采收车满载质量和行驶效率需求,设计了基于差速轮系的驱动装置,... 针对植物工厂多层立体栽培人工采收劳动强度大的问题,研发了一种集抓取、运输功能于一体的植物工厂高层采收车底盘,可实现稳定行走、路径跟踪和自动定位。根据植物工厂高层采收车满载质量和行驶效率需求,设计了基于差速轮系的驱动装置,确定了弹簧减震装置的关键参数,开发了底盘驱动控制系统。以行驶稳定性误差、路径追踪误差和定位误差为试验指标,进行了底盘驱动作业性能试验,结果表明:在加速、减速和匀速等不同工况下,植物工厂高层采收车的行驶稳定性倾角最大均方根误差为1.77°,路径跟踪误差中的横向偏差均方根误差为1.35 mm,航向角均方根误差为0.336°,行走定位最大相对误差为0.51%。 展开更多
关键词 植物工厂 采收车 驱动底盘 结构设计
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正压温室温湿度机理模型的建立与试验验证
5
作者 叶玉婷 毛罕平 +2 位作者 朱苏冀 潘世琦 王恩光 《农机化研究》 北大核心 2025年第12期70-77,共8页
为了准确模拟正压温室内部温湿度的变化情况,以能量守恒和质量守恒定律为基础,建立了正压温室温湿度机理模型,并对模型进行仿真和试验验证。结果表明:进行外循环时,种植区和气候室温度均方根误差分别为0.9℃和0.6℃,相对湿度均方根误差... 为了准确模拟正压温室内部温湿度的变化情况,以能量守恒和质量守恒定律为基础,建立了正压温室温湿度机理模型,并对模型进行仿真和试验验证。结果表明:进行外循环时,种植区和气候室温度均方根误差分别为0.9℃和0.6℃,相对湿度均方根误差分别为3.3%和3.5%;种植区和气候室的温度最大绝对误差分别为2.1℃和1.1℃,相对湿度最大绝对误差分别为4.4%和5.6%;湿帘降温时种植区和气候室温度均方根误差分别为0.7℃和0.5℃,相对湿度均方根误差分别为2.0%和1.7%;种植区和气候室的温度最大绝对误差分别为2.2℃和0.9℃,相对湿度最大绝对误差分别为3.3%和2.8%;模型的预测结果与实测值之间有很好的吻合度。因此,所构建的模型可以较为准确地模拟正压温室内的温湿度,为正压温室的设计与环境调控提供理论依据。 展开更多
关键词 正压温室 温度 湿度 机理模型 建模 仿真
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蔬菜穴盘育苗底部气吹式钵体松脱装置设计 被引量:37
6
作者 韩绿化 毛罕平 +3 位作者 赵慧敏 刘洋 胡建平 马国鑫 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期37-45,共9页
针对蔬菜穴盘苗直接拔苗费力又损伤大的问题,设计了一种有助于穴盘苗移栽的气吹式钵体松脱装置。利用直线模组移位单元和双联气缸升降单元组合成输送系统,驱动气嘴排从穴盘底部的穴孔排水口逐排顶吹穴盘苗钵体,实现穴盘苗钵体与穴孔壁... 针对蔬菜穴盘苗直接拔苗费力又损伤大的问题,设计了一种有助于穴盘苗移栽的气吹式钵体松脱装置。利用直线模组移位单元和双联气缸升降单元组合成输送系统,驱动气嘴排从穴盘底部的穴孔排水口逐排顶吹穴盘苗钵体,实现穴盘苗钵体与穴孔壁之间非机械接触式放松,利于移栽时人工轻松拔苗或机械快速夹取。对关键部件进行设计,使用排气孔直径为5mm的气嘴,能确保气体射流从128穴孔排水口有效顶吹穴盘苗钵体而不顶盘,根据亚声速自由气体射流动力学原理计算表明:当气嘴口空气射流压力大于0.098 MPa,不超过0.235 MPa时,所设计的气嘴能将穴盘苗吹松而不破坏苗钵根土结构。开展气力顶钵松脱多因素试验研究,结果表明气流喷射压力高度显著影响苗钵完整率,钵体含水率对完整率影响显著,其他苗龄、气流回路流量、气嘴头有无海绵密封等试验因素没有统计学显著性影响。当气嘴回路中气流喷射压力控制为0.2 MPa,钵体含水率为55%~60%,黄瓜苗龄为25 d,气流回路全开,气嘴没有海绵头铺垫时,对穴盘苗顶吹作用达到既能将穴盘苗钵体顶松脱离穴孔壁粘附,又最大程度保证钵体完整度的效果。开展验证性试验,苗钵气力松脱完整率达到96%以上,完成整盘苗放松约48s,满足实际需要。该研究可为开发省力的穴盘苗钵放松装置和边松脱边取苗的高效无损自动取苗机构提供参考。 展开更多
关键词 机械化 设计 优化 穴盘苗 钵体 气吹 松脱 正交试验
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自动移栽机整排取苗间隔投苗控制系统设计与试验 被引量:48
7
作者 胡建平 常航 +3 位作者 杨丽红 韩绿化 毛罕平 张思伟 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期78-84,共7页
针对自动移栽机取苗控制精度、协调配合等问题,结合自主设计的自动移栽机取苗、投苗及分苗系统结构及其工作原理,基于可编程控制器PLC设计了一种整排取苗间隔投苗控制系统。该控制系统采用3个行程开关I1、I2、I3检测翻转取苗状态,实现... 针对自动移栽机取苗控制精度、协调配合等问题,结合自主设计的自动移栽机取苗、投苗及分苗系统结构及其工作原理,基于可编程控制器PLC设计了一种整排取苗间隔投苗控制系统。该控制系统采用3个行程开关I1、I2、I3检测翻转取苗状态,实现取苗爪针在插入苗钵过程中逐渐收缩的过程,减少了对钵体内部的损伤;运用光电传感器感应分苗杯位置和数量,以增量式编码器获取分苗杯运动位移,通过两者配合完成苗钵在最佳投苗点投苗;选用72孔和128孔穴盘、20 d苗龄的黄瓜苗进行取苗、投苗栽植试验,检测控制系统性能。试验结果表明:在栽植频率40~70株/min范围内,两种穴盘苗的取苗投苗综合成功率均高于95%,平均值为97.98%,随着栽植频率的增加,取苗投苗综合成功率有所下降,但变化不大,证明设计的控制系统能适用不同规格苗盘、不同栽植频率下的自动移栽,达到高效自动移栽目的。 展开更多
关键词 自动移栽机 取苗 投苗 控制系统
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基于Micro-CT的黄瓜苗坨夹取破损检测及取苗参数优化 被引量:16
8
作者 刘洋 毛罕平 +3 位作者 韩绿化 徐静云 马国鑫 李亚雄 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期27-34,共8页
为了减小自动移栽时取苗爪夹取苗坨的破损,利用X射线Micro-CT对处于夹取状态的黄瓜苗坨进行检测,用阈值分割方法将根系和孔隙从断层图片中分割提取并三维重构。在垂直和水平方向将苗坨划分成6等份,对根系和孔隙的体积和分布密度进行统计... 为了减小自动移栽时取苗爪夹取苗坨的破损,利用X射线Micro-CT对处于夹取状态的黄瓜苗坨进行检测,用阈值分割方法将根系和孔隙从断层图片中分割提取并三维重构。在垂直和水平方向将苗坨划分成6等份,对根系和孔隙的体积和分布密度进行统计,得出夹取过程中根系未发生显著位移,根系的作用是将基质缠绕包裹住,防止苗坨散坨;孔隙的体积和分布密度变化非常显著,新生孔隙的聚集和裂缝的形成是导致苗坨破损的主要原因。苗坨中夹针收缩移动的区域、夹针的顶端部位和苗坨的顶部是破损的主要部位,用这3个区域孔隙体积的增加量作为评价苗坨破损量的指标,对圆形和扁形2种夹针,在夹针直径为2、2.5和3 mm,夹取初始角为7°、9°和11°时进行扫描试验,得出在夹针收缩量为5 mm时,减小夹针直径和增大夹持初始角可以减小苗坨破损量,相同夹取条件下圆针夹取苗坨的破损量小于扁针;在夹取力等于苗坨屈服点的抗压力7.31 N时,圆针和扁针的收缩量分别为4.75和4.26 mm,此时孔隙体积的增加量分别为843.7和786.1 mm^3,扁针夹取苗坨的破损量小于圆针。以苗坨质量损失25%作为考核指标,在自动取苗机构上进行试验,结果表明,在夹针直径为2 mm,夹取力和夹取初始角分别为7.31 N和11°时,苗坨的破损率为6.3%,小于其他参数的试验结果,与Micro-CT扫描分析的结论一致。 展开更多
关键词 检测 优化 移栽 黄瓜穴盘苗 苗坨 MICRO-CT 破损 根系
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水稻秸秆堆肥发酵粗制肥料中微生物多样性研究 被引量:18
9
作者 朱琳 曾椿淋 +3 位作者 高凤 施爱平 毛罕平 魏巍 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期228-234,共7页
研究基于Illumina平台的高通量测序技术,初步解析等量的、不同氮源添加(尿素和牛粪)的水稻秸秆经堆肥发酵后制得粗制肥料中细菌和真核微生物群落结构和多样性。添加尿素和牛粪发酵成的粗制肥料中分别得到897个和954个细菌可操纵分类单元... 研究基于Illumina平台的高通量测序技术,初步解析等量的、不同氮源添加(尿素和牛粪)的水稻秸秆经堆肥发酵后制得粗制肥料中细菌和真核微生物群落结构和多样性。添加尿素和牛粪发酵成的粗制肥料中分别得到897个和954个细菌可操纵分类单元(Operational taxonomic unit,OTU),以及508个和585个真核微生物OTU,且添加牛粪处理的细菌和真核微生物群落丰富度和多样性均高于添加尿素处理。添加尿素制得粗制肥料以放线菌门(Actinobacteria,71.9%)的Streptomyces(40.9%)和Cellulosimicrobium(22.2%)菌属为最优势的细菌类群,以真菌子囊菌门(Ascomycota,70.0%)的Pichia(46.1%)菌属为主要优势的真核微生物类群。添加牛粪制得粗制肥料以变形菌门(Proteobacteria,58.5%)的Pseudomonas(47.8%)菌属为最优势的细菌类群,以真菌子囊菌门(Ascomycota,42.5%)的Aspergillus(23.9%)菌属和接合菌门(Zygomycota,20.5%)的Mucor(9.4%)菌属为主要优势的真核微生物类群。研究结果表明,不同的氮源添加可导致水稻秸秆堆肥发酵制得粗制肥料中形成具有不同优势种群结构的细菌和真核微生物群落,并会导致腐熟各阶段发挥作用的微生物类群的差异。 展开更多
关键词 水稻秸秆 堆肥 细菌 真核微生物 高通量测序
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基于红外热成像边缘检测算法的小麦叶锈病分级研究 被引量:16
10
作者 朱文静 陈华 +3 位作者 李林 魏新华 毛罕平 SPANER D 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期36-41,48,共7页
小麦叶锈病对我国小麦生产危害巨大,实现小麦叶锈病的监测和快速分级是进行科学生产管理的基础。针对常规图像检测技术的不足,提出一种基于红外热成像技术的快速检测和分级方法。首先,采集整株小麦样本的红外热成像图像,分别计算健康植... 小麦叶锈病对我国小麦生产危害巨大,实现小麦叶锈病的监测和快速分级是进行科学生产管理的基础。针对常规图像检测技术的不足,提出一种基于红外热成像技术的快速检测和分级方法。首先,采集整株小麦样本的红外热成像图像,分别计算健康植株、潜伏期植株和显症植株的平均叶温,探明真菌入侵过程中的温度变化规律;然后,将经过直方图均衡化和中值滤波预处理的红外热成像中低于显症植株温度阈值的区域提取出来;通过温度区域划分、低温区域提取和阈值分割,计算病斑面积在整体植株热成像总面积中的百分比;最后,对病情指数进行相关分析,获得相关系数为0. 975 5,预测均方根误差为9. 79%,总识别正确率为90%。结果表明,基于红外热成像边缘检测算法的小麦叶锈病分级方法是可行的。 展开更多
关键词 小麦叶锈病 红外热成像 边缘检测 快速分级
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基于介电特性的鸡蛋品种无损鉴别 被引量:7
11
作者 孙俊 刘彬 +3 位作者 毛罕平 武小红 高洪燕 杨宁 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期282-286,共5页
为更合理有效实现鸡蛋品种分类,研究一种介电特性无损鉴别鸡蛋品种方法。本实验以4组不同品种鸡蛋(江苏镇江洋鸡蛋、江苏镇江草鸡蛋、安徽老南沟草鸡蛋、江苏东台草鸡蛋)为研究对象,采用平行极板法测量4组鸡蛋在10~200 k Hz条件下的介... 为更合理有效实现鸡蛋品种分类,研究一种介电特性无损鉴别鸡蛋品种方法。本实验以4组不同品种鸡蛋(江苏镇江洋鸡蛋、江苏镇江草鸡蛋、安徽老南沟草鸡蛋、江苏东台草鸡蛋)为研究对象,采用平行极板法测量4组鸡蛋在10~200 k Hz条件下的介电特性参数,并利用支持向量机(support vector machine,SVM)算法建立鸡蛋品种鉴别分类检测模型。研究不同核函数(线性核函数、多项式核函数、RBF核函数和Sigmoid核函数)、不同参数寻优算法(网格搜索法、遗传算法和粒子群算法)选择对分类模型准确率的影响。结果表明,以线性核函数为SVM核函数、粒子群算法为SVM参数寻优算法时,建立的鸡蛋品种SVM分类模型的性能最优,其训练集正确率为95.83%,测试集正确率为95.83%。利用介电特性无损检测技术结合SVM算法,取得了很好的分类效果,为鸡蛋品种鉴别提供了一种新的快速有效的方法。 展开更多
关键词 介电特性 鸡蛋 品种 无损检测 支持向量机
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吊篮式移栽机构工作参数优化与试验 被引量:6
12
作者 刘洋 毛罕平 +2 位作者 李亚雄 李斌 王涛 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期296-302,共7页
为了提高吊篮式移栽机构喂苗准确率和降低苗钵质量损失,利用接触力学建立苗钵最大变形量的方程,并用高速摄像观察番茄穴盘苗与栽植器的碰撞运动,得出栽植器的角速度、接苗角和番茄穴盘苗株高是影响喂苗准确率和苗钵质量损失的主要因素.... 为了提高吊篮式移栽机构喂苗准确率和降低苗钵质量损失,利用接触力学建立苗钵最大变形量的方程,并用高速摄像观察番茄穴盘苗与栽植器的碰撞运动,得出栽植器的角速度、接苗角和番茄穴盘苗株高是影响喂苗准确率和苗钵质量损失的主要因素.在移栽频率为45和50株·min-1时,以接苗角和番茄穴盘苗株高为因素进行正交试验,用综合评分法得出接苗角取60°和80°,番茄穴盘苗株高取12和16 cm时,试验结果的综合评分较高.田间移栽试验表明,试验结果与正交试验基本一致,移栽频率为45~50株·min-1,接苗角取60°,番茄穴盘苗株高小于16 cm时,有利于提高喂苗准确率和降低苗钵质量损失. 展开更多
关键词 吊篮式移栽机 农业机械 番茄穴盘苗 优化 试验
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施肥量对生菜养分与长势的影响及模型模拟 被引量:7
13
作者 高洪燕 毛罕平 +2 位作者 倪纪恒 公丽艳 张晓东 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期1264-1269,共6页
为了研究不同施肥制度对设施生菜长势及产量的影响,将样本分为氮磷钾重度缺失、中度缺失、轻度缺失、正常及过量施用13个处理.在整个生育期利用机器视觉技术连续获取生菜冠层主视及俯视图像,提取与生菜长势显著相关的冠幅投影面积、冠... 为了研究不同施肥制度对设施生菜长势及产量的影响,将样本分为氮磷钾重度缺失、中度缺失、轻度缺失、正常及过量施用13个处理.在整个生育期利用机器视觉技术连续获取生菜冠层主视及俯视图像,提取与生菜长势显著相关的冠幅投影面积、冠幅周长及株高信息.利用灰色系统理论,研究生菜养分质量分数、长势及产量三者间的灰色关系.不同营养对生菜长势影响从大到小依次为氮,磷,钾,进一步分析了不同施氮条件下,生菜体内的磷钾质量分数及产量的变化规律,当产量达到最大时,氮磷钾3种元素质量分数分别为4.83%,0.63%和2.82%,且氮磷钾元素间存在一定协同交互作用.结合环境信息和生菜“慢-快-慢”的S型生长规律,建立了3个生长时期的养分质量分数与长势关系模型,为指导设施生菜科学施肥,高产栽培提供依据和理论指导. 展开更多
关键词 设施生菜 养分信息 长势信息 灰色关联分析 模型模拟
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利用太赫兹光谱技术构建番茄水分胁迫状态检测模型 被引量:3
14
作者 张晓东 段朝晖 +5 位作者 毛罕平 高洪燕 石强 王亚飞 沈宝国 张馨 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第15期121-128,共8页
快速检测番茄水分胁迫状态,对于科学有效地进行番茄的水肥管理,保障和提高番茄的产量和品质具有重要意义。该研究利用太赫兹光谱对水分极为敏感的特性,提出了基于太赫兹光谱技术的番茄水分胁迫状态的快速检测方法。试验利用太赫兹光谱... 快速检测番茄水分胁迫状态,对于科学有效地进行番茄的水肥管理,保障和提高番茄的产量和品质具有重要意义。该研究利用太赫兹光谱对水分极为敏感的特性,提出了基于太赫兹光谱技术的番茄水分胁迫状态的快速检测方法。试验利用太赫兹光谱系统获取不同水分胁迫番茄叶片的功率谱、吸光度及透射率频谱数据。采用(Savitzky-Golay,SG)算法对数据进行降噪,利用稳定性竞争自适应重加权(Stability Competitive Adaptive Reweighted Sampling,SCARS)算法进行了多维特征频段的提取;在此基础上,建立了叶片含水率功率谱、吸光度及透射率等单一维度下的多元线性回归(Multiple Linear Regression,MLR)模型。结果表明,太赫兹功率谱和吸光度与叶片含水率之间呈负相关;而透射率则随水分胁迫程度的提高逐渐升高,呈正相关。为了进一步提高模型的精度,使用支持向量机(Support Vector Machines,SVM)在融合3种维度太赫兹特征的基础上,建立了番茄含水率的融合预测模型,结果表明,预测集R^(2)达到0.9514,RMSE为0.3668,均高于单一维度检测模型,实现了番茄水分的快速检测。 展开更多
关键词 水分 光谱 番茄叶片 太赫兹光谱 水分胁迫 特征提取 融合模型
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考虑零部件间间接连接关系的模块划分方法 被引量:8
15
作者 王奇瑞 毛罕平 李青林 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期418-426,共9页
模块化的产品架构可以缩短研发周期、提高研发效率和产品可靠性,有效解决大规模生产和多样化客户需求之间的矛盾。针对现有模块划分方法常忽略零部件间间接连接关系对模块划分的影响,造成重要设计依赖信息遗失的问题,建立了基于电容类... 模块化的产品架构可以缩短研发周期、提高研发效率和产品可靠性,有效解决大规模生产和多样化客户需求之间的矛盾。针对现有模块划分方法常忽略零部件间间接连接关系对模块划分的影响,造成重要设计依赖信息遗失的问题,建立了基于电容类比法的节点相似度模型,量化了零部件间直接和间接连接关系共同作用的效果,实现了模块的精确划分。首先,采用区间直觉模糊集分析了零部件之间的综合关联关系,将综合关联自相关矩阵映射为复杂网络;然后,建立了基于电容类比法的节点相似度模型,并以该相似度模型为中心度测度,提出了一种网络层次聚类(Network hierarchical clustering,NHC)算法,实现了复杂农机装备的模块精确划分;最后,对联合收获机脱粒装置进行模块划分,验证了NHC算法的有效性。采用NHC算法获得的划分方案的平均模块度比改进的GN算法提高了24.6%,获得的产品结构树比改进的GN算法更合理。 展开更多
关键词 复杂农机装备 模块划分 等效电容 网络层次聚类
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基于离散元的柔性作物茎秆振动响应仿真 被引量:7
16
作者 王奇瑞 毛罕平 李青林 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期131-137,共7页
建立考虑柔性作物茎秆振动响应特性的动力学模型,对探索谷草分离机理、分析谷物分离过程和联合收获机参数优化具有重要意义。本文提出考虑柔性作物茎秆振动响应特性的动力学仿真模型,研究了作物茎秆的动力学响应特性。首先,给出了作物... 建立考虑柔性作物茎秆振动响应特性的动力学模型,对探索谷草分离机理、分析谷物分离过程和联合收获机参数优化具有重要意义。本文提出考虑柔性作物茎秆振动响应特性的动力学仿真模型,研究了作物茎秆的动力学响应特性。首先,给出了作物柔性茎秆的动力学模型和动力仿真方法;以成熟期小麦第3节间为例,测量了茎秆的内外径、单位质量密度和弹性模量等参数;对茎秆的横向弯曲振动和纵向拉伸振动进行仿真,研究茎秆的动力学响应特性,并与理论计算结果进行比较。通过仿真获得长度108 mm、外径3.7 mm、内径1.9 mm、弹性模量5.27 GPa的小麦茎秆的横向振动频率和纵向振动频率分别为164.28、7633.59 Hz,与理论计算结果的相对误差分别为0.28%和0.12%。最后,通过谷草分离仿真实验,验证了柔性作物茎秆模型的实用性。 展开更多
关键词 作物茎秆 离散元 柔性 振动
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留果数和源库距离对温室番茄干物质分配的影响 被引量:4
17
作者 倪纪恒 刘勇 +1 位作者 毛罕平 张晓东 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期346-351,共6页
为探索源库比例和源库距离对温室番茄同化产物分配的影响规律,2016年1—12月在江苏大学Venlo型试验温室中进行试验,分为早春茬和秋冬茬,采用双杆整枝,设置了3个留果数水平(T1留3果; T2留2果; T3留1果)和2个不同源库距离(T4第1果枝留1果;... 为探索源库比例和源库距离对温室番茄同化产物分配的影响规律,2016年1—12月在江苏大学Venlo型试验温室中进行试验,分为早春茬和秋冬茬,采用双杆整枝,设置了3个留果数水平(T1留3果; T2留2果; T3留1果)和2个不同源库距离(T4第1果枝留1果; T5第2果枝留1果),采用已建立的叶长与叶干质量、株高与茎干质量和果径与果干质量的数学公式来计算各器官的同化产物动态变化.结果表明:T1,T2和T3之间的同化产物产量差异不大,但均高于T4和T5,T4和T5之间差异不大.同化产物向果实的分配系数在处理后22 d T1显著大于T2和T3;处理T4同化产物向果实中分配系数在处理后16 d显著大于T5.不同处理间源库比例和源库距离均影响温室番茄同化产物分配,这为温室番茄的整枝管理提供了理论依据和技术支持. 展开更多
关键词 温室番茄 源库距离 同化产物分配 留果数
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基于μCT的番茄穴盘苗根系结构及分布特征 被引量:2
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作者 毛罕平 刘洋 +3 位作者 徐静云 韩绿化 李亚雄 李华 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2019年第3期288-294,共7页
为了获得清晰的番茄穴盘苗根系原位三维图形和表达根系的分布特征,利用X射线μCT对番茄苗钵进行扫描和根系重构,当扫描电压、电流和分辨率分别为55 kV,72μA,45μm时,重构的根系体积与实测的体积相对误差为4.77%.垂直方向上,根系密度变... 为了获得清晰的番茄穴盘苗根系原位三维图形和表达根系的分布特征,利用X射线μCT对番茄苗钵进行扫描和根系重构,当扫描电压、电流和分辨率分别为55 kV,72μA,45μm时,重构的根系体积与实测的体积相对误差为4.77%.垂直方向上,根系密度变化显著,苗钵在根系分布密度较低的中间区域易发生断裂,可以用各区域根系分布密度的最小和最大值的比值作为评价根系分布均匀程度的指标;水平方向上,侧根主要分布在苗钵外围,起到包裹育苗基质和防止苗钵散坨的作用,可以用苗钵外围的根系分布密度作为评价根系包裹基质紧密程度的指标.当育苗基质用草炭、蛭石和珍珠岩按3∶1∶1体积比混合制成,基质的压实度取1.2倍穴孔体积时,根系分布均匀程度为0.564,外围根系分布密度为0.021 1. 展开更多
关键词 穴盘苗 番茄 根系 μCT 三维重构
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微型植物工厂环境控制参数优化试验研究 被引量:7
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作者 左志宇 徐超 +2 位作者 毛罕平 张晓东 杨俊杰 《农机化研究》 北大核心 2020年第12期150-155,共6页
为了提高微型植物工厂内部温度分布均匀性和作物净光合速率,提出采用试验研究和CFD仿真相结合的方法对其环境控制参数进行优化设计。以生菜为例,通过多因素耦合试验,探索了温度、湿度和循环风速3种因素对生菜净光合速率和蒸腾速率的影响... 为了提高微型植物工厂内部温度分布均匀性和作物净光合速率,提出采用试验研究和CFD仿真相结合的方法对其环境控制参数进行优化设计。以生菜为例,通过多因素耦合试验,探索了温度、湿度和循环风速3种因素对生菜净光合速率和蒸腾速率的影响,并对不同风速控制策略下植物工厂内气流场和温度场进行了CFD数值仿真分析。试验结果表明:风速对生菜的净光合速率和蒸腾速率均有显著影响;微型植物工厂内采用上层低循环风速、下层高循环风速模式,有利于保证内部温度的均匀性,生菜的净光合速率也处于较高水平,有利于其生长。 展开更多
关键词 环境控制 微型植物工厂 净光合速率 蒸腾速率 CFD
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多维度农机多机协同技术采纳影响因素与作用机制研究 被引量:9
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作者 王博 毛罕平 +1 位作者 王亚娜 潘世琦 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期45-53,共9页
提出了多维度与全链条农机多机协同技术,实证检验了新型农业经营主体此技术采纳的影响因素,结果表明,技术有用性、技术易用性、技术成本、吸收能力、资源就绪度、竞争压力、外部支持对技术采纳具有显著的正向影响,标准化回归系数分别为0... 提出了多维度与全链条农机多机协同技术,实证检验了新型农业经营主体此技术采纳的影响因素,结果表明,技术有用性、技术易用性、技术成本、吸收能力、资源就绪度、竞争压力、外部支持对技术采纳具有显著的正向影响,标准化回归系数分别为0.411、0.399、0.208、0.175、0.290、0.407、0.156,技术有用性的影响最大,组织间信任对技术采纳影响不显著。组织吸收能力、外部支持在技术特性3个维度对技术采纳影响关系中均具有显著的调节效应;组织资源就绪度在技术易用性、技术成本对技术采纳的影响关系中起调节作用,在技术有用性对技术采纳的影响关系中无显著调节作用。提出了提升技术的实用化程度、推进信息化基础设施建设、强化政策支持力度、加强用户自身能力建设等对策建议。 展开更多
关键词 多维度农机多机协同技术 技术采纳 影响因素 作用机制
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