变量泵控制变量马达系统建模及控制

变量泵控制变量马达系统是一个双输入单输出耦合本质非线性系统, 常规控制方法很难取得满意的控制效果. 针对变量泵控制变量马达系统非线性和不可解耦的特点, 提出基于线性化理论的变量泵变量马达Bang-Bang控制算法. 首先建立变量泵控制变量马达系统数学模型, 模型存在包括输出变量在内的相乘非线性, 然后运用反馈线性化理论将非线性数学模型线性化, 最后提出新的Bang-Bang控制算法实现变量马达的快速控制.仿真研究表明该算法可以实现系统快速控制, 效果优于目前常规控制方法, 而且算法对马达转速和负载变化都具有较强的鲁棒性.     

深海集矿机行走驱动系统研究

集矿机在深海底是不容易控制的。要控制其行走,首先就要研究液压驱动部分。该驱动系统通过控制集矿机左右履带的旋转进而控制集矿机的整体运动。本文分别介绍了履带式集矿机液压驱动系统中比例阀、变量泵、液压马达的数学模型及Simulink仿真。在仿真过程中,通过比较变换负载及改变PID控制器参数后输出结果的不同,来验证该模型的合理性。     

精准农业变量施肥智能决策支持系统的研究

精准农业是农业发展的方向，变量施肥是精准农业的重点研究领域之一。我国传统凭经验的均匀施肥方式已经严重不能适应我国农业现代化的要求，因此改变过去落后的施肥方式实行施肥变革在我国势在必行。参照国外先进经验，提出了适合我国国情的施肥智能决策支持系统，阐述了系统的功能、结构及实现，重点讨论了系统在研制过程中必须解决的关键技术。     

PLC在液压传动组合机床控制中的应用

液压传动控制系统主要用来控制液压动力元件(液压缸、液压马达)按照规定的要求进行动作。文章给出了采用PLC来代替传统继电器来控制液压控制元件,从而实现对液压动力元件的控制,提高液压控制的自动化程度和可靠性的PLC液压动力滑台的应用和实现方法,并通过实践证明了该方法的可靠性和易行性。     

云台变焦摄像机技术探析

从过去应用上来看，大多数PTZ摄像机使用步进电动马达或液压马达来执行这些动作功能。但到现阶段液压马达已不再被采用，目前经常可以看到PTZ摄像机云台变焦设备都采行电动步进马达较多。这些现代化的工业摄像机可以完全静止也可以依照控制信号指令进行移动，     

基于遥感数据和作物生长模型的小麦变量施肥研究进展

就国内外基于遥感数据和作物生长模型在变量施肥技术的研究应用作了阐述, 提出了快速、无损农业测试技术将是精准变量农业和数字农业今后的发展方向, 对作物生长模型以及精准变量施肥技术的研究进展作了较系统的调查研究, 阐述了将遥感数据与作物生长模型进行数据同化, 实现以高产、优质、环保为目的农业生产的可行性。并结合我国国情提出了发展精准农业变量施肥技术所面临的困难和出路。     

基于反推的电液比例系统共振频率控制

针对电液比例系统的非线性以及不确定性因素对破碎频率控制的影响,设计反推的频率控制方法。建立电液比例阀控液压马达的破碎机构的非线性模型,特别是考虑了比例阀的动态频率和阻尼特性,将系统的各不确定性参数对破碎频率的影响等效为液压马达轴上的负载波动;设计基于反推的控制律,构建各步骤的误差信号、虚拟控制信号和目标函数间的关系,在不确定性有界的前提下保证了液压马达输出转速渐近跟踪的稳定性。给出频率控制系统的模型参数,并在基于Matlab6．5的环境下进行了仿真研究以及车载试验,结果表明,对于具有不确定性因素的电液比例频率控制系统,反推控制策略具有较好的控制性能,能够满足共振式破碎机的工程应用要求。     

精准农业管理决策支持系统的设计与实现

“精准农业”是基于“3S”技术和农学知识支持的现代农业。而精准农业管理决策支持系统是实现“精准农业”的核心系统。为了解决精准农业中信息的获取、管理、分析和专家智能决策生成问题,研究并集成了精准农业中的关键技术--全球定位系统、地理信息系统、专家系统和决策支持系统。通过本系统,用户可以管理农田信息,进行有关品种、施肥、病虫害防治等决策支持,以实现农田的变量管理,减少生产成本和环境污染,增加经济效益。本系统采用C/S结构,具有可靠性、易扩充性和易操作性等特点。系统已在宁夏精准农业示范基地中得到部分应用。     

基于反推的电液比例系统共振频率控制

针对电液比例系统的非线性以及不确定性因素对破碎频率控制的影响,设计反推的频率控制方法.建立电液比例阀控液压马达的破碎机构的非线性模型,特别是考虑了比例阀的动态频率和阻尼特性,将系统的各不确定性参数对破碎频率的影响等效为液压马达轴上的负载波动;设计基于反推的控制律,构建各步骤的误差信号、虚拟控制信号和目标函数间的关系,在不确定性有界的前提下保证了液压马达输出转速渐近跟踪的稳定性.给出频率控制系统的模型参数,并在基于Matlab6.5的环境下进行了仿真研究以及车载试验,结果表明,对于具有不确定性因素的电液比例频率控制系统,反推控制策略具有较好的控制性能,能够满足共振式破碎机的工程应用要求.     

利用光谱指数进行冬小麦变量施肥的可行性及其效益评价

变量施肥技术作为精准农业一个新的发展方向，如果能以适时获得的高光谱数据代替传统繁琐的实验室土壤养分测定数据来指导变量施肥实践，那将对我国精准农业的发展具有重要的实践意义。研究根据冬小麦起身拔节期冠层光谱数据，选用反映冬小麦长势信息的优化土壤调节植被指数（OSAVI）进行变量施肥，对光谱指数（OSAVI）指导变量施肥实践的可行性进行了探讨，结果表明起身拔节期的冠层光谱特征值与产量之间表现出很好的线性相关关系，可以根据起身期的冠层光谱特征值预测当李作物目标产量。对变量施肥效益也做了研究，结果显示通过变量施肥能够改善冬小麦的长势差异状况，显著提高了冬小麦籽粒产量，降低各处理产量之间的变异，但各处理籽粒品质之间的差异却略有增加。     

数字农业中作物生长模拟软件的应用

论文总结了国、内外计算机模拟作物生长模型的研究,分析了作物生长模拟软件在作物栽培管理中的应用,探讨了数字农业的研究方向。论述了作物生长过程数字化描述对农业生产管理、土地生产力评价、资源环境合理利用、经济性评价、可持续农业发展及信息化精确农业技术等方面的重要意义,是当今信息化数字农业发展的要求。     

基于ARM的田间信息采集系统的设计与实现

针对精细农业中实时数据采集问题,将数据采集技术与嵌入式技术相结合,以PHILPS公司生产的LPC2214微控制器为核心,并辅以外围芯片和接口电路,设计了一个基于LPC2214微控制器的嵌入式数据采集系统,可实现对8路数据进行可变采样频率的采集。实验证明,基于嵌入式系统的田间信息采集系统具有较强的可靠性与抗干扰能力。     

基于大数据的智慧灌溉系统构建研究

针对传统农作物灌溉方式容易造成严重的水资源浪费,缺乏科学有效的灌溉方式,提出一种基于大数据的智慧灌溉系统。首先,搭建了以STM32F103作为核心处理器硬件平台;通过对无线传感器终端、数据汇集终端、灌溉执行终端和上机位软件功能模块4个部分的设计,完成对系统软件的设计。然后,构建了基于LSTM的智慧灌溉预测模型。最后,根据实际生产要求,对构建的系统进行了验证。实验结果表明,提出的基于大数据的智慧灌溉系统采集数据精准迅速,灌溉的精度能够满足现代智慧农业灌溉。     

变精度粗糙集推广模型及其性质研究

数据挖掘的主要目标之一是进行有效分类,粗糙集的上下近似空间正是为了对信息系统进行分类。变精度粗糙集作为经典粗糙集的推广模型,目前研究仅局限于有限集。针对变精度粗糙集模型无法处理无限集合的问题,在变精度粗糙集和测度的理论基础上,提出了基于Lebesgue测度的变精度粗糙集模型。首先,引入Lebesgue测度的概念,构造了一种基于Lebesgue测度的变精度粗糙集模型,将变精度粗糙集理论推广到无限集;其次,定义了该模型的上、下近似空间;最后,证明了其相关性质。通过理论研究表明,该模型能有效处理无限集合问题,对变精度粗糙集的理论研究形成突破,也将极大的扩充其应用范围。     

液态肥扭力靶式流量计的研制及试验研究

为了实时检测液态肥变量施肥系统中排肥口的流量,研制了一种液态肥扭力靶式流量计.采用力-扭力管-应变电压的转换方式设计了流量计结构,建立了流量与应变电压的数学模型;采用FLUENT软件分析了不同靶片形状和不同直径比对扭力靶式流量计性能的影响;制作样机并对扭力靶式流量计的性能进行了校验实验.实验结果表明,该扭力靶式流量计测量结果稳定可靠,可测流量范围为0.2m3/h~3.9m3/h,误差小于2.0%FS.满足液态肥变量施肥系统中流量测量的要求.     

农作物分析与评价专题图系统

当前中国的农业生产和管理模式,缺乏依据地块差异（包括作物品种、农药、肥料等投入）的变量作业和生产管理。该文以东北沈阳军区某农副业基地为例,基于组件式GIS技术,根据不同地块的肥力特点、作物播种品种和面积、作物亩施肥/化肥量、作物产量等数据,对农作物发展现状和发展潜力进行综合分析,设计与实现了农作物分析与评价专题图系统,完成了以地块为单位的变量作业,对变量作业模式和精准农业的实施具有较强的实用价值。     

基于容差关系的不完备可变精度多粒度粗糙集

在不完备信息系统中, 为了融合可变精度粗糙集和多粒度粗糙集的各自优点, 提出一种基于容差关系的不完备可变精度多粒度粗糙集模型。研究了基于容差关系的可变精度乐观多粒度粗糙集和悲观多粒度粗糙集的相关性质。通过对可变精度多粒度粗糙集和经典多粒度粗糙集的对比分析, 结果表明, 基于容差关系的不完备可变精度多粒度粗糙集拥有更高的近似精度, 实例分析的结果也验证了该理论的可行性。     

基于3S技术的土壤采集信息处理系统的设计与实现*

土壤采样质量的高低对精准农业施肥决策制定正确与否有重要的影响,高效、优化的土壤样品采集方案和基于GPS的准确采样是精准农业的基本重要问题之一.运用系统工程的方法,初步构建了土壤采集信息处理系统的通用设计和开发框架,并在此基础上,利用组件技术开发了车载土壤采集信息处理系统.该系统解决了GIS、GPS和RS之间的逻辑链接,实现了基于GIS和GPS的土壤样品采集方案优化设计与取样点导航定位功能;实现了采样点坐标和土壤化验结果的统一管理,与专用传感器相连可实现土壤理化指标的实时快速分析.     

Applied machine vision of plants: a review with implications for field deployment in automated farming operations

Automated visual assessment of plant condition, specifically foliage wilting, reflectance and growth parameters, using machine vision has potential use as input for real-time variable-rate irrigation and fertigation systems in precision agriculture. This paper reviews the research literature for both outdoor and indoor applications of machine vision of plants, which reveals that different environments necessitate varying levels of complexity in both apparatus and nature of plant measurement which can be achieved. Deployment of systems to the field environment in precision agriculture applications presents the challenge of overcoming image variation caused by the diurnal and seasonal variation of sunlight. From the literature reviewed, it is argued that augmenting a monocular RGB vision system with additional sensing techniques potentially reduces image analysis complexity while enhancing system robustness to environmental variables. Therefore, machine vision systems with a foundation in optical and lighting design may potentially expedite the transition from laboratory and research prototype to robust field tool.