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鱼类初加工装备关键技术研究进展 被引量：3
1
作者 隗立昂 李璐 +3 位作者 马若飞 白圣贺 张爱国 牛康 《现代农业装备》 2023年第1期2-7,共6页
预处理作为鱼类深加工的前序工序,其效果直接影响鱼类机械化加工效率和产品品质。本文围绕去鳞、去头、去脏等鱼类初加工关键工序,阐述各工序工作原理、技术特点及研究动态。基于归纳各项初加工技术,对比分析国内外鱼类初加工技术与装... 预处理作为鱼类深加工的前序工序,其效果直接影响鱼类机械化加工效率和产品品质。本文围绕去鳞、去头、去脏等鱼类初加工关键工序,阐述各工序工作原理、技术特点及研究动态。基于归纳各项初加工技术,对比分析国内外鱼类初加工技术与装备研究现状,提出了鱼类预处理加工技术未来的发展方向。 展开更多
关键词 鱼 初加工 去鳞 去头 去脏
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畜牧养殖智能饮水控温系统设计与试验 被引量：2
2
作者 冯林 刘阳春 +3 位作者 王吉中 李明辉 马若飞 张俊宁 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第4期72-78,84,共8页
为提升草原放牧牛羊福利化养殖装置性能,开发一种基于多传感器原位数据检测与模糊PID控制相结合的畜牧养殖智能饮水控温系统。该系统主要由数据采集模块、注水加热模块、温度控制模块以及远程数据监测模块组成。数据采集模块是采用多种... 为提升草原放牧牛羊福利化养殖装置性能,开发一种基于多传感器原位数据检测与模糊PID控制相结合的畜牧养殖智能饮水控温系统。该系统主要由数据采集模块、注水加热模块、温度控制模块以及远程数据监测模块组成。数据采集模块是采用多种传感器对饮水装置中水温、水质、水量等信息实时采集;注水加热模块采用底部注水加热的形式,便于水温自下而上发生层流流动,使水温分布更均匀;温度控制模块采用基于闭环负反馈模糊PID控制算法,自整定PID系数,实现水温精准控制;远程数据监测模块是针对用户设计,便于用户实时观察饮水装置的工作情况。对系统开展模糊PID控温测试以及水温温场均匀性试验验证与仿真分析,试验结果表明:模糊PID控温效果与常规PID控温相比,模糊PID控温曲线更光滑,加热响应速度更快,当预设水温目标温度为23℃,入水水温分别为7℃、9℃、11℃、13℃、15℃时,实际加热温度与目标温度的波动幅度最大仅为0.3℃;对不同测温点加热,得同一水平面不同测温点最大温差为0.3℃,水槽不同截面水温温差小于0.2℃,装置测温点水温能精准控制在23℃±0.5℃。畜牧养殖智能饮水控温系统的水温温度场均匀性良好,能够为福利化养殖提供装备支持。 展开更多
关键词 畜牧养殖 精准控温 多传感器原位数据检测 模糊PID控制
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作物表型信息获取机器人底盘设计与试验
3
作者 徐圣林 朱立成 +3 位作者 毛文华 王东伟 赵博 周利明 《农机化研究》 北大核心 2024年第11期79-85,共7页
为解决作物表型信息获取机器人底盘田间运行灵活性和稳定性能不佳的问题,针对小麦的种植模式和农艺要求,设计了一种作物表型信息获取机器人底盘。对底盘的整体结构、工作原理进行阐述,对关键部件进行了设计,并建立三维模型。利用ANSYS... 为解决作物表型信息获取机器人底盘田间运行灵活性和稳定性能不佳的问题,针对小麦的种植模式和农艺要求,设计了一种作物表型信息获取机器人底盘。对底盘的整体结构、工作原理进行阐述,对关键部件进行了设计,并建立三维模型。利用ANSYS软件对车架进行静力学仿真,结果表明:底盘车架强度和刚度满足方案设计要求。对车架模态分析,结果表明:车架的固有频率与路面的激励频率不会发生重合,避免共振的产生。进行整机试制,并开展田间试验。田间性能试验结果表明:底盘的作业速度为3.6km/h,最小转弯半径为1.9m,直线行驶偏移率为1.98%,横向侧翻角伪30.15°,具有良好的转向灵活和稳定性能,能够满足作物表征信息获取的稳定高效工作要求。 展开更多
关键词 表型获取 机器人 底盘 仿真 作物
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基于CNN的玉米种子内部裂纹图像检测系统 被引量：9
4
作者 张宇卓 王德成 +3 位作者 方宪法 吕程序 董鑫 李佳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期309-315,共7页
为了高效检测玉米种子内部裂纹,设计基于卷积神经网络(CNN)的检测系统及批量检测方法,采集有裂纹和无裂纹的玉米种子制作数据集,构建AlexNet、VGG11、InceptionV3和ResNet18共4种经典卷积神经网络,同时与传统算法模型SVM和BP神经网络进... 为了高效检测玉米种子内部裂纹,设计基于卷积神经网络(CNN)的检测系统及批量检测方法,采集有裂纹和无裂纹的玉米种子制作数据集,构建AlexNet、VGG11、InceptionV3和ResNet18共4种经典卷积神经网络,同时与传统算法模型SVM和BP神经网络进行对比实验。实验发现,卷积神经网络模型优于这两种传统算法模型,ResNet18模型的综合检测性能最佳,单粒有裂纹种子的识别准确率为95.04%,单粒无裂纹种子的识别准确率为98.06%,平均单粒种子识别时间为4.42 s。基于ResNet18,搭建种子内部裂纹自动识别装置,设计识别软件控制装置,得到玉米种子内部裂纹识别系统。系统实验进行10组批量识别,有裂纹种子的平均识别准确率为94.25%,无裂纹种子的平均识别准确率为97.25%,批量识别中光源的透射无法等效地显现所有种子的内部裂纹、多次加载模型权重导致泛化性不足等因素会影响准确率。 展开更多
关键词 玉米种子 内部裂纹 图像识别 卷积神经网络
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无沟铺管机水平状态检测方法研究
5
作者 朱宪良 刘阳春 +3 位作者 孙梦遥 赵士猛 李阳 贾晓峰 《中国农机化学报》 北大核心 2022年第9期151-157,共7页
V形犁式无沟铺管机为暗管排水控盐技术提供强有力的工程支撑。为解决无沟铺管机在施工时会出现以较快速度倾斜,导致挂载架摆动幅度偏大,而引起挂载架后下控制臂水平检测精度降低的问题,通过分析无沟铺管机组成结构及控制机构数学模型,... V形犁式无沟铺管机为暗管排水控盐技术提供强有力的工程支撑。为解决无沟铺管机在施工时会出现以较快速度倾斜,导致挂载架摆动幅度偏大,而引起挂载架后下控制臂水平检测精度降低的问题,通过分析无沟铺管机组成结构及控制机构数学模型,提出了一种基于风险控制的自适应补偿水平检测方法。该算法使用Kalman滤波算法得到车架的水平倾角和挂载架后下控制臂的水平倾角两组检测值,通过无沟铺管机的控制结构特性,确定两组水平倾角的关系,然后利用后下控制臂纵向加速度,对后下控制臂水平检测准确性进行风险评估,根据评估的风险对该两组检测值进行自适应加权,获取较精确的水平倾角信息。经过静态检测试验表明了该方法前后方向最大波动幅度为0.858°,左右方向最大波动幅度为0.778°,能够满足无沟铺管机的检测需求;经过动态检测试验表明了该方法能够比原始方法提前10.8 s得到有效的目标倾斜角度,且检测的倾角与目标角度最大波动量为0.69°,波动范围较小,提高了后下控制臂动态水平检测精度和速度。 展开更多
关键词 无沟铺管机 水平倾斜角度 自适应 风险控制
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悬挂式水田宽幅卫星平地机设计与试验 被引量：2
6
作者 王福涛 伟利国 +3 位作者 赵博 苑严伟 周利明 董鑫 《农机化研究》 北大核心 2024年第12期67-74,共8页
针对我国水田平整时窗短、平整作业精度要求高、缺乏高效水田平整作业机具等问题,设计了一种悬挂式水田宽幅卫星平地机。研发了悬挂式水田宽幅卫星平地机平地控制系统,应用北斗卫星RTK定位技术,将北斗卫星天线置于平地铲上方,可实现平... 针对我国水田平整时窗短、平整作业精度要求高、缺乏高效水田平整作业机具等问题,设计了一种悬挂式水田宽幅卫星平地机。研发了悬挂式水田宽幅卫星平地机平地控制系统,应用北斗卫星RTK定位技术,将北斗卫星天线置于平地铲上方,可实现平地铲高度的厘米级精准定位。开发的智能终端采用阈值-多项式插值算法将实时高程信息转换成点云图,可直接反映水田平整后地势情况,供二次平整作业参考。设计了液压控制系统和悬挂式挂载结构的双液压缸驱动平地机,平地机载荷能力强,高程调节过程更加稳定。进行了系统定位精度及控制输出验证试验,结果表明:悬挂式水田宽幅卫星平地机平地控制系统定位精度为䥺SymbolqB@1.0cm,控制部分输出稳定。为验证悬挂式水田宽幅卫星平地机的工作性能,对其进行了水田平整试验,并将田间采样高程数据进行了田块纵横单行数据拟合曲线对比分析及统计分析。田间试验结果表明:田面最大高差d从19.6cm平整至5.9cm,采样点标准差Sd从4.9cm平整至2.6cm,作业效果较好,可有效改善水田平整度。 展开更多
关键词 水田平地机 北斗卫星定位 差分定位 悬挂式
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基于K-medoids和LSTM的冷链运输环境预测方法 被引量：1
7
作者 苑严伟 孙国庆 +3 位作者 刘阳春 王猛 赵博 汪凤珠 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期322-329,402,共9页
针对目前冷链储运环境状态仅通过当前环境监测数据进行判断,未能对环境变化趋势做出预判,无法很好地满足冷链储运环境性能评估的需求,提出了一种基于K中心点算法(K-medoids)和长短时记忆网络(LSTM)相结合的冷藏车厢温湿度多步预测方法... 针对目前冷链储运环境状态仅通过当前环境监测数据进行判断,未能对环境变化趋势做出预判,无法很好地满足冷链储运环境性能评估的需求,提出了一种基于K中心点算法(K-medoids)和长短时记忆网络(LSTM)相结合的冷藏车厢温湿度多步预测方法。将冷藏车厢内历史温湿度数据、采集节点分布特征按照时间序列作为输入,采用K-medoids对其进行数据融合,然后将融合后的数据按照时间序列输入LSTM网络进行温湿度预测。将该预测方法应用于舟山兴业集团的冷藏车内进行温湿度预测验证。试验结果表明:该预测方法对于冷藏车厢内温度预测的均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分比误差分别为0.3438℃、0.2730℃、1.51%;对于冷藏车厢内相对湿度均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分比误差分别为2.5619%、1.9956%、3.53%,相比于BP神经网络等其他浅层模型,该模型具有较好的预测精度和泛化能力,能够满足冷链储运环境预测的实际需求,可为冷链运输环境精细化管理和调控提供策略支持。 展开更多
关键词 冷链运输 温湿度预测 数据融合 K-medoids算法 长短时记忆网络
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山地果园履带底盘坡地通过性能分析与优化设计 被引量：32
8
作者 韩振浩 朱立成 +3 位作者 苑严伟 赵博 方宪法 张天赋 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期413-421,448,共10页
履带底盘作为农机通用底盘的一种优选方案,在山地果园环境中的应用仍然存在较大优化空间。为了进一步提高履带底盘在复杂行驶路况下的地形适应性,结合山地果园的地形地貌特征,开展了履带底盘的坡地通过性能分析,并基于多体动力学分析软... 履带底盘作为农机通用底盘的一种优选方案,在山地果园环境中的应用仍然存在较大优化空间。为了进一步提高履带底盘在复杂行驶路况下的地形适应性,结合山地果园的地形地貌特征,开展了履带底盘的坡地通过性能分析,并基于多体动力学分析软件RecurDyn的仿真结果,进行样机优化和试验验证。首先,以果园通用履带底盘为研究对象,通过理论分析探讨影响履带底盘斜坡平地通过性、斜坡越障通过性的关键结构参数,然后搭建RecurDyn虚拟仿真样机,分析关键结构参数对坡地通过性能的影响规律,进而以提高现有底盘坡地通过性能为优化目标,根据仿真分析结果提出了一种重心调节系统,最终进行样机试制与室内土槽试验。试验结果表明,在坡度为10°的试验路面下,优化后样机在偏航45°时最大牵引力均值为1926 N,相比调控前增加了14.03%。优化后样机最大翻越台阶高度为230 mm,相比优化前增加了27.78%。优化后样机最大跨越壕沟宽度为640 mm,相比优化前增加了28%。研究结果可为山地果园履带底盘的坡地行驶性能优化提供参考。 展开更多
关键词 山地果园 履带底盘 坡地通过性能 重心调节系统
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基于多时相无人机遥感生育时期优选的冬小麦估产 被引量：12
9
作者 王晶晶 李长硕 +3 位作者 卓越 檀海斌 侯永胜 严海军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期197-206,共10页
为确定无人机遥感产量估算的最优生育时期及采集次数,以砂土种植冬小麦为研究对象,设置了4组灌水(36个样区)与5组施氮(15个样区)处理,采集了起身期至灌浆后期的8次遥感数据。采用偏最小二乘法(PLS)、随机森林(RF)和套索(LASSO)算法构建... 为确定无人机遥感产量估算的最优生育时期及采集次数,以砂土种植冬小麦为研究对象,设置了4组灌水(36个样区)与5组施氮(15个样区)处理,采集了起身期至灌浆后期的8次遥感数据。采用偏最小二乘法(PLS)、随机森林(RF)和套索(LASSO)算法构建了单生育时期产量估算模型。根据提出的最优模型,利用三次B样条曲线和复合梯形公式,建立了5种特定生育阶段日植被指数积分的产量估算方案。结果表明,不同生育时期的冬小麦产量估算模型精度差异显著,随冬小麦生长精度总体呈递增趋势。单生育时期中,PLS、RF和LASSO模型的最优生育时期分别为灌浆前期、灌浆前期和灌浆后期。除拔节前期外,RF模型的产量估算精度均优于PLS和LASSO。冬小麦多生育时期的产量估算精度优于单生育时期,从起身期至灌浆后期的8次遥感产量估算精度最高(决定系数R~2为0.96,标准均方根误差(NRMSE)为5.39%),而起身期至开花期的6次遥感产量估算精度亦达到极好(NRMSE为9.16%),可减少遥感采集次数,提前预测产量。研究结果对采用无人机遥感进行冬小麦产量预测和精度提升具有重要意义。 展开更多
关键词 无人机 冬小麦 产量估算 多时相 最优生育时期 三次B样条曲线
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基于EDEM-Fluent的残膜与杂质悬浮分离仿真与试验 被引量：15
10
作者 靳伟 张学军 +3 位作者 丁幼春 白圣贺 刘伟鹏 周鑫城 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期89-98,共10页
基于残膜与土壤、秸秆等杂质在密度、悬浮速度、流动特性等方面的差异,提出了一种基于EDEM-Fluent耦合的残膜与杂质悬浮分离方法。阐述了3种残膜与棉花秸秆、土壤混合物悬浮分离速度测定法,即理论计算法、仿真分析法和台架试验测定法,利... 基于残膜与土壤、秸秆等杂质在密度、悬浮速度、流动特性等方面的差异,提出了一种基于EDEM-Fluent耦合的残膜与杂质悬浮分离方法。阐述了3种残膜与棉花秸秆、土壤混合物悬浮分离速度测定法,即理论计算法、仿真分析法和台架试验测定法,利用3种方法分别测定残膜悬浮分离速度。利用EDEM-Fluent耦合的方法模拟残膜与杂质悬浮分离的过程,3种残膜混合物料中土壤和秸秆总质量占比分别为40%(其中土壤占30%)、60%(其中土壤占50%)和80%(其中土壤占70%)时,残膜悬浮速度仿真值为4.77~5.83 m/s、4.89~6.46 m/s和5.31~7.40 m/s;3种残膜混合物悬浮分离速度台架测定试验值为4.67~5.77 m/s、4.88~6.37 m/s和5.29~7.22 m/s。残膜悬浮速度仿真值与台架试验值之间的相对误差为0.77%~4.79%,验证了基于EDEM-Fluent耦合法测定残膜混合物悬浮分离速度的可行性。混合物中杂质改变了残膜的形变量和运动特性,从而影响残膜的悬浮速度和位置;为了使仿真结果更加接近试验数值,残膜悬浮分离速度仿真值的下限值与台架试验的下限值相差较大,所以选取仿真与台架试验结果的下限值计算修正系数,残膜悬浮分离速度修正系数的均值为0.95。通过田间试验可得,实现残膜与杂质分离、残膜回收的最佳风速为5~7 m/s,此时残膜含杂率均值为20.47%、回收率均值为83.62%。 展开更多
关键词 残膜混合物 气固耦合 悬浮分离
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