适宜西瓜检测部位提高近红外光谱糖度预测模型精度

为了提高中国厚皮类瓜果的品质质量和出口能力,增强中国水果品质检测装备制造业的技术实力和技术水平。该文以西瓜为对象,对其糖度进行了试验研究。由于西瓜各部位存在差异,因而不同部位采集近红外光谱会对糖度预测模型精度产生影响。采用自主搭建的西瓜内部品质检测系统对不同批次西瓜瓜梗、瓜脐和赤道3个部位采集漫透射光谱信息,分别采用偏最小二乘回归法(partial least squares regression,PLSR)和最小二乘支持向量机法(least squares support vector machines,LS-SVM)2种方法对西瓜糖度建立预测模型,考察西瓜不同检测部位对西瓜糖度预测模型精度的影响。2种预测模型均显示,赤道部位采集光谱所建立的预测模型检测精度较差,而采用瓜脐部位获取光谱信息建立预测模型略好于瓜梗部位,最佳预测相关系数rpre达到0.823,预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)为0.652%。该研究结果表明,不同部位采集光谱信息对最终的检测模型精度有影响,瓜脐部位为该文西瓜内部品质检测装置的较优采集部位。     

模糊质量损失模型的建立与应用

在分析产品质量模糊性及Taguchi平方型质量损失函数局限性的基础上，应用模糊理论对Taguchi损失模型进行拓展，提出了模糊质量损失和模糊质量损失成本的概念，建立了相应的模糊质量损失模型。设计实例和理论分析表明，模糊质量损失模型具有灵活性和实用性。     

水果高速实时分级机构控制系统

设计了水果实时分级机构，研究了确定水果位置信息并实现同步跟踪的方法，建立了水果在图像中的位置和分级机构分级时的实际位置间的关系，设计了由计算机、位置传感器、通用的数字逻辑芯片、分立电子元器件和步进电机等组成的水果分级控制系统，并进行了试验验证。试验结果表明：控制系统可以对分级机构实现及时、准确的启闭控制，达到了实际分级过程所要求的速度。     

塑料温室薄膜承载性的非线性有限元分析

该文通过温室薄膜单轴拉伸试验，确定材料的计算参数和本构模型；应用非线性有限元与引入人工刚度的方法，建立温室薄膜荷载效应分析的计算模型；并结合相关规范，探讨温室薄膜承载计算的安全系数的取值问题。在此基础上，对温室薄膜在风载与雪载工况下作实例计算，确定承载薄膜的第一主应力与变形值，同时也分析不同薄膜预张力对承载性的影响，以及薄膜第一主应力的具体分布。该研究为温室设计合理选用农膜，提供参考计算模型与分析方法。     

苹果糖分含量的近红外漫反射检测研究

应用近红外漫反射技术探讨水果糖分含量检测方法并建立其光谱漫反射测量系统,重点对0,2,4 mm和6 mm 4种不同测量距离对苹果糖分含量无损检测的影响分析.试验结果为:当光纤贴紧苹果表面(0 mm测量距离)时建立的校正方程对未知样品的预测效果最好.利用主成分回归多元校正技术,建立在0 mm时红富士苹果样品糖分含量的预测数学模型,其样品预测值和实测值之间的相关系数为0.844,标准校正误差(SEC)为0.729,标准预测误差(SEP)为0.864,偏差(Bias)为0.318.通过本次试验研究表明,应用近红外光谱漫反射技术进行苹果糖分含量无损检测具有可行性,并得到了较为满意的预测效果.     

规模化畜禽养殖污染气体现场检测方法与仪器研究进展

随着中国畜禽生产的规模化和集约化,畜禽舍内饲养密度增大,产生了许多污染气体。这些污染气体含有大量的氨、硫化物和挥发性有机物等有毒有害成分,不仅影响畜禽的正常生长,而且当这些污染气体扩散到大气中,会对大气环境造成环境污染,严重影响城乡的空气质量,使人类生存环境不断恶化,危害饲养人员及周围居民的身体健康。本文阐述了几种典型污染气体特征,综述了国内外规模化畜禽养殖主要污染气体现场检测方法和分析仪器研究现状,为实现对污染气体进行快速、准确检测,并判定其成分与浓度提供十分必要的依据,也为中国畜禽养殖污染气体检测技术的发展提供一定参考。     

农机计算机辅助分析和设计初探

通过多年科研和教学结合的实践，借助计算机对多种农机具或主要工作部件工作机理进行了探讨，内容涉及农业物料的运动分析、农机常用机构运动学和动力学分析、农机空间力系分析和农机系统模拟以及机构综合问题     

建立生物系统工程学科的探索

系统论述了国际农业工程学科向农业与生物系统工程学科方向拓展的趋势和在农业工程一级学科下设立生物系统工程二级学科的必要性，描述了生物系统工程学科的定义、主要研究内容、人才培养目标和预期就业前景。认为设立生物系统工程二级学科是社会经济发展的客观要求，也符合国际农业工程学科发展的主流方向和前沿方向，将有利于拓宽农业工程学科的发展空间，加强工程技术和生命科学知识的交叉渗透，促进中国农业工程学科向农业与生物系统工程学科的转变。     

塑料温室拱结构雪载工况下极限承载力的非线性有限元分析

该文阐述了应用非线性有限元理论，对塑料温室拱结构在考虑初始缺陷条件下，进行极限承载力分析的方法。初始缺陷的模型是根据一致缺陷模态法，按最小特征值屈曲模态分布，并控制其最大值的方法确定。结构分析考虑双重非线性情况，采用弧长法跟踪整个荷载—位移全过程的平衡路径，确定极限承载力。该文以华东型连栋塑料温室在雪载工况下作实例分析，其计算结果与产品标定的承载力基本吻合，表明该方法具有较好的适用性。     

球体图像灰度变换模型及其在柑桔图像校正中的应用

由于水果形状不规则，在利用机器视觉和图像处理技术进行水果品质检测和自动分级过程中，会产生图像失真现象。针对这一问题，通过分析在6个位置采集的3种不同尺寸、19种不同表面颜色的标准试验球体的图像，研究了球体的大小、表面颜色和图像采集位置等因素对球体图像灰度失真的影响，并分别建立了位于摄像视区中心的球体图像的灰度校正模型和偏离摄像视区中心的球体图像的灰度校正模型，模型的相关系数R²分别为0.796和0.842。最后，采用该模型在MATLAB软件平台上构建了柑桔图像的灰度校正算法。试验结果