检索结果-内蒙古大学图书馆

林业机械与木工设备 2025年第2期53卷 75-79,85页

作者：刘林孙守义刘源远邓钢东北林业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150040

荒漠化严重影响土地生产力和农业发展,我国作为荒漠化严重的国家,急需高效治理手段。传统的草方格沙障铺设方式效率低、劳动强度大,难以满足大规模治理需求。因此,开发自动化草方格铺设机器人具有重要意义,可提高铺设效率,降低劳动强度... 详细信息

荒漠化严重影响土地生产力和农业发展,我国作为荒漠化严重的国家,急需高效治理手段。传统的草方格沙障铺设方式效率低、劳动强度大,难以满足大规模治理需求。因此,开发自动化草方格铺设机器人具有重要意义,可提高铺设效率,降低劳动强度,推动农业机械化和智能化发展。采用系统工程方法,设计了轮履式草方格铺设机器人。通过对比不同运动结构,选择轮履式底盘,结合轮式和履带式优点,提高越障能力和地形适应性。铺设机构通过电机驱动实现草帘铺设和剪切,电推杆完成压紧作业。硬件采用TC264D核心板,构建了完整的控制系统,实现自动化作业。实验在不同地形条件下验证了机器人的性能。实验表明,机器人在砾石地上的平均通过速度为0.125 m/s,展现出良好的越障能力。在沙地、粘土和砾石地上,自动播撒种子成功率均达92%,自动化功能可靠。尽管粘土地上铺设成功率略低(88%),但整体性能出色。未来将优化在复杂地形上的铺设效率和播撒功能,推动草沙障铺设机械向功能集成化和智能化方向发展,为荒漠化治理提供重要支持。

关键词：修复农业用地轮履式草方格铺设机器人越障能力减速电机横向铺设结构纵向铺设结构自动化嵌入式开发

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基于人工降雨灌木纯林及柳湾林降雨再分配差异

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干旱区研究 2025年第3期42卷 489-498页

作者：张钧尧韩青池阿拉腾苏和王海超陈丛宇李恒凯王伟龙王鑫平裴志永内蒙古农业大学能源与交通工程学院内蒙古呼和浩特010018 东北林业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150000 鄂托克旗林业和草原工作站内蒙古鄂尔多斯017000

毛乌素沙地天然灌木混交林又称柳湾林,是沙区特有的灌木群落类型。当前针对柳湾林群落与纯林群落关于降水的研究较为缺乏,对揭示柳湾林群落与纯林群落水分竞争差异带来困难。本研究以沙柳、沙棘纯林和柳湾林为研究对象,采用人工降雨模拟... 详细信息

毛乌素沙地天然灌木混交林又称柳湾林,是沙区特有的灌木群落类型。当前针对柳湾林群落与纯林群落关于降水的研究较为缺乏,对揭示柳湾林群落与纯林群落水分竞争差异带来困难。本研究以沙柳、沙棘纯林和柳湾林为研究对象,采用人工降雨模拟,同步监测不同林分降雨再分配过程,定量分析降雨特性与降雨再分配的关系。结果表明:沙柳、沙棘纯林和柳湾林有效降雨量为18.58 mm、21.14 mm和20.25 mm,约占总降雨量的85.46%、97.24%和93.15%。冠层截留损失量为3.15 mm、0.60 mm和1.49 mm,约占总降雨量的15.69%、3.60%和7.31%;三种林分穿透雨空间分布特征具有显著差异,柳湾林穿透雨空间分布“雨极”“旱极”和“中间极”分界均匀,沙柳、沙棘纯林穿透雨空间分布较为统一;三种林分降雨再分配过程均随降雨量的增加而增大,但因其冠层截留能力逐渐饱和,其变化也趋于稳定。柳湾林结合沙柳和沙棘形态结构的特点,在复杂多变的环境下,能更好地维持稳定,为柳湾林群落生态平衡和稳定提供保障。

关键词：柳湾林灌木纯林降雨再分配人工模拟降雨毛乌素沙地

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基于1DCNN和PLSDA酸枣仁真伪高光谱图像鉴别中的关键特征分析

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光谱学与光谱分析 2025年第3期45卷 869-877页

作者：赵昕石玉娜刘怡彤姜洪喆褚璇赵志磊王宝军陈晗河北大学质量技术监督学院河北保定071002 南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037 仲恺农业工程学院机电工程学院广东广州510225 计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心河北保定071002

酸枣仁因其养心益肝的功效,是安神助眠类保健品和中药制剂的重要原料。目前市售酸枣仁掺假现象严重,极大损害了消费者利益,扰乱了市场秩序。传统人工检测或基于实验室的高效液相色谱方法存在效率低,推广难的问题。本研究基于卷积神经网... 详细信息

酸枣仁因其养心益肝的功效,是安神助眠类保健品和中药制剂的重要原料。目前市售酸枣仁掺假现象严重,极大损害了消费者利益,扰乱了市场秩序。传统人工检测或基于实验室的高效液相色谱方法存在效率低,推广难的问题。本研究基于卷积神经网络和偏最小二乘判别提出了一种高光谱成像酸枣仁真伪鉴别方法,并对两类模型中的关键光谱特征进行了讨论研究,为后续多光谱系统和便携式仪器开发提供借鉴。提取酸枣仁及其常见伪品(理枣仁、兵豆和枳椇子)高光谱图像(400~1000 nm)中所有单籽粒的平均光谱。基于平均光谱分别建立偏最小二乘判别分析(PLSDA)模型和一维卷积神经网络(1DCNN)模型。PLSDA建模前采用竞争性自适应重加权算法(CARS)挑选特征波长。在1DCNN模型中添加了自定义波长选择层,并对卷积层和全连接层输出结果应用t分布随机邻域嵌入(t-SNE)进行可视化分析。为了与CARS-PLSDA模型进行有效对比,构建了基于五个波长的5W-1DCNN模型。结果表明CARS-PLSDA和1DCNN模型都能获得理想的预测效果,校正集和预测集分类正确率均在99%以上。对比CARS与自定义层挑选的特征波长,670、721和850 nm附近的波长在两种模型中均具有重要作用。研究结果为酸枣仁真伪快速鉴别的多光谱和便携式检测设备提供参考。

关键词：高光谱成像一维卷积神经网络 t分布随机邻域嵌入偏最小二乘法判别分析

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基于模糊PID控制的拖拉机遥控转向系统研究

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农机化研究 2025年第3期47卷 234-241页

作者：刘九庆丁鹏于文吉东北林业大学机电工程学院哈尔滨150040

由于拖拉机实际作业环境较为恶劣,为保证驾驶员的安全,提出了一种拖拉机遥控转向系统的设计方案。首先,对拖拉机现有的液压转向系统进行了分析,并提出了遥控转向系统的结构设计和控制策略设计;然后,通过AMEsim和Simulink分别搭建了遥控... 详细信息

由于拖拉机实际作业环境较为恶劣,为保证驾驶员的安全,提出了一种拖拉机遥控转向系统的设计方案。首先,对拖拉机现有的液压转向系统进行了分析,并提出了遥控转向系统的结构设计和控制策略设计;然后,通过AMEsim和Simulink分别搭建了遥控转向系统的液压部分模型和模糊PID控制器并进行了联合仿真实验。实验结果表明:设计的遥控转向系统能够实现拖拉机的转向,模糊PID控制器相对于常规PID控制器的控制效果更好,阶跃响应时间由1.49 s缩短到1.07 s,正弦跟踪响应最大误差由0.028 m缩短到0.015 m,抗干扰性也更强。

关键词：拖拉机转向遥控转向系统模糊PID控制联合仿真

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基于仿生的相变储热器数值分析与实验研究

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太阳能学报 2025年第4期46卷 1页

作者：张琳陈秀芹东北林业大学机电工程学院哈尔滨150036

相变储热技术是工程应用中高效储热的手段之一,而相变材料存在低热导率的问题,严重限制了其工作效率,因此需对相变储热装置结构进行优化以提高储热效率。选取五水硫代硫酸钠(Na_(2)S_(2)O_(3)·5H_(2)O)与三水合醋酸钠(CH_(3)COONa&... 详细信息

相变储热技术是工程应用中高效储热的手段之一,而相变材料存在低热导率的问题,严重限制了其工作效率,因此需对相变储热装置结构进行优化以提高储热效率。选取五水硫代硫酸钠(Na_(2)S_(2)O_(3)·5H_(2)O)与三水合醋酸钠(CH_(3)COONa·3H_(2)O)作为相变材料,基于仿生结构设计6种相变储热模型,对两种相变材料在6种储热模型中的熔化和凝固过程进行数值模拟并分析,最后基于数值模拟结果,综合考虑储热与放热过程,搭建小型相变储热实验台。该文给出了在温度为75℃、流量为0.1 m^(3)/h的工况下,两种模型在两种相变材料中各测温点温度随时间的变化。结果表明:一种储热模型更适合将Na_(2)S_(2)O_(3)·5H_(2)O作为相变材料,另一种模型更适合将CH_(3)COONa·3H_(2)O作为相变材料进行实际应用。

关键词：太阳能储热器相变储热仿生数值分析实验研究

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木勺分拣机械手轨迹规划与刚柔耦合仿真分析

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林产工业 2025年第4期 73-78页

作者：赵辉朱子瑞张天祥赵雨菡李明东北林业大学机电工程学院东北林业大学计算机与控制工程学院

为分析木勺分拣并联机械手在高速拾取时的运动精度，对并联机械手进行动态建模并模拟其耦合特性。轨迹规划直接影响到并联机械手的动态特性，对比分析传统的修正梯形加减速运动规律与改进粒子群优化的混合多项式轨迹规划对机械手关节变... 详细信息

为分析木勺分拣并联机械手在高速拾取时的运动精度，对并联机械手进行动态建模并模拟其耦合特性。轨迹规划直接影响到并联机械手的动态特性，对比分析传统的修正梯形加减速运动规律与改进粒子群优化的混合多项式轨迹规划对机械手关节变化规律的影响，以提高抓取与放置过程中的平稳性，减少冲击。使用有限元软件对从动杆柔性化导入动力学仿真软件中进行联合仿真，同时分析两种轨迹规划对机械手末端误差和运动过程中柔性杆的变形。结果表明：粒子群优化轨迹规划可提高机械手在高速分拣过程中的运动精度。

关键词：并联机械手轨迹规划粒子群优化刚柔耦合偏移误差

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基于改进MSE算法的滑动轴承故障特征提取研究

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现代制造工程 2025年第1期 156-162页

作者：董红平朱代根范辉浙江东方职业技术学院智能制造学院温州325000 西南林业大学机械与交通学院昆明650224 湖南交通工程学院机电工程学院衡阳421009

针对往复压缩机滑动轴承故障振动信号特征提取困难、识别准确率低等问题,提出了一种改进多尺度样本熵(Multiscale Entropy,MSE)轴承故障特征提取方法。首先,针对样本熵计算步骤中存在冗余计算以及计算量大等问题,引进符号化思想,对统计... 详细信息

针对往复压缩机滑动轴承故障振动信号特征提取困难、识别准确率低等问题,提出了一种改进多尺度样本熵(Multiscale Entropy,MSE)轴承故障特征提取方法。首先,针对样本熵计算步骤中存在冗余计算以及计算量大等问题,引进符号化思想,对统计不同维度下向量间距离小于阀值的向量个数时存在的重复计算问题进行简化,得到一种快速的样本熵算法;其次,针对传统三次样条插值方法无法满足复杂多变性的时间序列信号多尺度化处理过程,提出采用三次三角B样条插值方法代替传统的三次样条插值方法,对多尺度样本熵进行多尺度化,提高MSE的求解精度;最后以往复压缩机滑动轴承间隙故障为研究对象,应用改进MSE方法实现其故障信号特征提取。研究结果表明,当样本长度为24 056时,改进MSE算法特征提取的计算效率较原MSE方法增长近9.12倍,提升的百分比为816.62%,并且该方法同时提高了原MSE算法的故障诊断识别准确率。

关键词：往复式压缩机故障特征提取滑动轴承多尺度样本熵

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基于遗传算法的被动式木窗材下料优化

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森林工程 2025年第03期 595-602页

作者：任长清武子棋闫杰丁星尘杨春梅东北林业大学机电工程学院东北林业大学林业与木工机械工程中心

在定制化被动式木窗加工过程中，减少边框材下料过程中的原料浪费是降低成本的关键。为此，将该问题建模为一维下料问题，针对传统遗传算法中个体编码方式在迭代过程中容易导致切割模式被破坏和探索效率低下的问题，提出一种新的个体编... 详细信息

在定制化被动式木窗加工过程中，减少边框材下料过程中的原料浪费是降低成本的关键。为此，将该问题建模为一维下料问题，针对传统遗传算法中个体编码方式在迭代过程中容易导致切割模式被破坏和探索效率低下的问题，提出一种新的个体编码方式，以保护进化过程中切割模式的完整性。同时，设计启发式策略和修正策略，用于个体修正和种群进化。仿真试验表明，在不同算例下，除末根外的原料平均利用率均可达到99%，且末根余料长度相较其他算法也有所提高。在2组企业的实际生产数据中，与企业现有软件相比，该算法不仅达到了理论下界，还在除末根外的平均利用率上分别达到99.49%和99.66%，优于企业软件的计算结果。该算法有助于降低成本，能为工程实践提供可靠的解决方案。

关键词：一维下料问题遗传算法启发式算法种群编码可用剩余物

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空气相对湿度对袋式除尘系统木粉尘过滤性能影响实验研究

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林业机械与木工设备 2025年第1期53卷 27-33页

作者：花军郑文晗黄孝华东北林业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150040 中山市天蓝除尘设备有限公司广东中山528400

针对木制品加工生产线采用的袋式除尘系统滤袋过滤性能易受空气相对湿度影响的问题,通过实验研究了空气相对湿度对木粉尘过滤阻力、过滤效率、清灰周期等参数的影响,确定对木粉尘除尘效果相对有利的空气相对湿度区间,以指导实际生产应... 详细信息

针对木制品加工生产线采用的袋式除尘系统滤袋过滤性能易受空气相对湿度影响的问题,通过实验研究了空气相对湿度对木粉尘过滤阻力、过滤效率、清灰周期等参数的影响,确定对木粉尘除尘效果相对有利的空气相对湿度区间,以指导实际生产应用中木粉尘除尘的空气相对湿度调控。实验研究结果表明:空气相对湿度越高,过滤阻力增长越慢,对过滤性能的影响作用越好;在一定工作范围内过滤效率基本不受空气相对湿度变化影响,均可达到99.99%;测试范围内,清灰周期在70%RH之前逐渐升高、超过70%RH之后逐渐降低,过滤性能品质因子在60%RH时增长至0.01612,超过60%RH后小幅度降低。空气相对湿度在60%~70%时,袋式除尘系统过滤木粉尘效果较好、清灰能耗较低。这一研究结果为木制品生产企业利用袋式除尘系统处理木粉尘提供了可参考的数据支持。

关键词：袋式除尘系统空气相对湿度木粉尘过滤性能实验

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6MWP-180型风力灭火机风道结构优化与试验分析

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林业机械与木工设备 2025年第3期53卷 84-92,100页

作者：王海滨李扬旸辛颖盛平东北林业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150040 泰州市玉林动力机械有限公司江苏泰州225300

为探讨涡喷灭火机喷管结构参数对其灭火性能的影响,使用Fluent-Workbench参数化仿真,利用Design Expert设计响应曲面试验,分析喷管各结构参数之间的交互作用,得到涡喷灭火机喷管的最佳尺寸参数为:L_(0)=5 mm、L_(1)=40 mm、D_(1)=34 mm... 详细信息

为探讨涡喷灭火机喷管结构参数对其灭火性能的影响,使用Fluent-Workbench参数化仿真,利用Design Expert设计响应曲面试验,分析喷管各结构参数之间的交互作用,得到涡喷灭火机喷管的最佳尺寸参数为:L_(0)=5 mm、L_(1)=40 mm、D_(1)=34 mm、L_(2)=30 mm、D_(2)=25 mm、L_(3)=25 mm、D_(3)=27 mm。试验结果显示:优化前灭火有效距离为1.5 m,优化后有效灭火距离增加至2 m,提升了33%;优化前在参考灭火距离上的风速为12.2 m/s,优化后该位置的风速增加至23.4 m/s,增幅达91.8%。

关键词：风力灭火机射流分析 Fluent 参数优化响应曲面法

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