检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2023年第4期54卷 170-179页

作者：张悦王鹏新陈弛刘峻明李红梅中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业农村部农机作业监测与大数据应用重点实验室北京100083 中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 陕西省气象局西安710014

为进一步提高陕西省关中平原冬小麦产量估测的精度,利用集合卡尔曼滤波算法(EnKF)将CERES Wheat模型模拟的0~20 cm土壤含水率和叶面积指数(LAI)与遥感观测的条件植被温度指数(VTCI)和LAI进行同化,同时利用交叉小波变换分析冬小麦各生育... 详细信息

为进一步提高陕西省关中平原冬小麦产量估测的精度,利用集合卡尔曼滤波算法(EnKF)将CERES Wheat模型模拟的0~20 cm土壤含水率和叶面积指数(LAI)与遥感观测的条件植被温度指数(VTCI)和LAI进行同化,同时利用交叉小波变换分析冬小麦各生育时期同化VTCI和LAI与产量之间的共振周期,通过计算小波互相关度获得各生育时期同化VTCI和LAI的权重,进而构建基于加权VTCI和LAI的冬小麦单产估测模型。结果表明,在样点尺度,经过EnKF同化的VTCI和LAI能够综合表达模型模拟值和遥感观测值的变化趋势;在区域尺度,无论是否同化,经过交叉小波变换的各生育时期VTCI和LAI分别与产量之间存在特定的共振周期,同时发现,同化有助于对关键生育时期的特征提取;相较于未同化构建的估产模型,经过同化构建的估产模型的归一化均方根误差为13.23%,决定系数为0.50,平均相对误差为10.58%,精度略有提升,且估测产量的分布与统计产量的分布更为一致,因此认为将同化与交叉小波相结合构建的双变量单产估测模型精度更高,可为进一步实现高精度的区域产量估测提供研究基础。

关键词：冬小麦估产数据同化交叉小波变换条件植被温度指数叶面积指数

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基于苹果朝向的最大横切面直径检测方法

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中国农业大学学报 2024年第5期29卷 125-134页

作者：余江帆周龙张昭蒋祚琛李云霞芮照钰张漫李旭袁栋栋中国农业大学智慧农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 常州大学计算机与人工智能学院江苏常州213164 中国计量大学机电工程学院杭州310018 塔里木大学信息工程学院新疆阿拉尔843300 斯味特果业有限公司江苏宿迁223725

为提高运动苹果的采后分选精度,设计一种基于苹果朝向的最大横切面直径检测方法。采集苹果在传送杆上多位置、多姿态RGB图像,利用张氏标定法进行图像畸变校正,通过颜色分割和形态学处理方法提取苹果区域;基于R通道分量的梯度变化获取苹... 详细信息

为提高运动苹果的采后分选精度,设计一种基于苹果朝向的最大横切面直径检测方法。采集苹果在传送杆上多位置、多姿态RGB图像,利用张氏标定法进行图像畸变校正,通过颜色分割和形态学处理方法提取苹果区域;基于R通道分量的梯度变化获取苹果果梗/花萼区中心,通过对称性判断苹果朝向。计算垂直于朝向的最大直径,将其作为最大横切面直径;针对相机投影角增大产生的投影失真问题,构建投影校正方程以校正检测结果。结果表明:1)对60个苹果(富士和黄元帅各30个)的720幅图像进行直径检测,以单张图像检测结果在±5 mm内作为检测准确的判断标准,所提出的投影校正算法将单张图像的直径检测准确率从65.3%提升至95.3%。2)对每个苹果的12张图像的直径检测结果求平均值作为最终果径,准确率达100%,其中,86.7%的富士和93.3%的黄元帅检测直径在±2 mm以内,均方根误差分别为1.5 mm和1.1 mm。总体结果表明,本研究提出的最大横切面直径检测方法能够精确检测苹果果径,可为苹果大小分级提供技术支持,也为近球形的果蔬分选提供了有效参考。

关键词：苹果采后分选苹果朝向最大横切面直径投影校正

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基于空间衰减自扩散机制的黏菌遗传混合算法

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北京大学学报(自然科学版) 2025年第1期61卷 14-44页

作者：潘家文翟卫欣郭舟胡班韶程承旗吴才聪中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业农村部农机作业监测与大数据应用重点实验室北京100083 北京大学时空大数据协同创新中心北京100871 北京大学工学院北京100871

针对目前常见的元启发式算法面临勘探与开发不平衡、优化性能不稳定等问题,提出一种基于空间衰减自扩散机制的黏菌遗传混合算法SMAGA,以遗传算法为基准结构,通过选择、交叉和变异3项操作重组特征引导个体在解空间内搜索。SMAGA首先设计... 详细信息

针对目前常见的元启发式算法面临勘探与开发不平衡、优化性能不稳定等问题,提出一种基于空间衰减自扩散机制的黏菌遗传混合算法SMAGA,以遗传算法为基准结构,通过选择、交叉和变异3项操作重组特征引导个体在解空间内搜索。SMAGA首先设计具有正负反馈和随机游走特性的振荡收缩机制作为交叉算子,用来增强算法的全局搜索能力和局部搜索能力。然后,提出一种基于空间衰减的自扩散机制作为算法的变异算子。该机制使用随算法生命周期衰减的空间尺度,引导自身进行扩散运动,在算法前期增强多样性,在算法后期有效挖掘可行解的邻域信息。最后,提出一种判别式控制策略,根据群体适应度的分布偏差,自适应地调整算法的参数,进而平衡算法的勘探能力和开发能力。为验证算法的性能,分别在IEEE CEC2017和IEEE CEC2021基准测试集上展开实验,结果表明,与其他23种不同类型算法相比,所提算法能够有效地平衡算法的勘探能力和开发能力,至少存在1个数量级的优化精度差异,有望高效地解决复杂优化问题。

关键词：黏菌算法遗传算法振荡收缩随机游走自扩散混合算法

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分布式光纤传感技术研究和应用的现状及未来

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光学学报 2024年第1期44卷 3-65页

作者：张旭苹张益昕王亮余贶琭刘波尹国路刘琨李璇李世念丁传奇汤玉泉尚盈王奕首王晨王峰樊昕昱孙琪真谢尚然吴慧娟吴昊王花平赵志勇南京大学智能光感知与调控技术教育部重点实验室江苏南京210023 华中科技大学光学与电子信息学院湖北武汉430074 北京交通大学信息科学研究所北京100044 之江实验室光纤传感研究中心浙江杭州311100 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 中国电力科学研究院有限公司北京100192 中国煤炭地质总局勘查研究总院北京100039 中油奥博(成都)科技有限公司四川成都611731 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室安徽合肥230031 齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院激光研究所山东济南250104 厦门大学航空航天学院福建厦门361005 上海交通大学电子信息与电气工程学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240 北京理工大学光电学院信息光子技术工信部重点实验室北京100081 电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室四川成都611731 兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000

我国大型基础设施的建设规模已多年位居世界之首,分布式光纤传感技术(DOFS)作为大型基础设施健康状态实时监测最有潜力的技术,近年来得到了迅速发展。针对DOFS在技术和应用的突破上面临的挑战,在介绍DOFS各技术基本工作原理、发展历史... 详细信息

我国大型基础设施的建设规模已多年位居世界之首,分布式光纤传感技术(DOFS)作为大型基础设施健康状态实时监测最有潜力的技术,近年来得到了迅速发展。针对DOFS在技术和应用的突破上面临的挑战,在介绍DOFS各技术基本工作原理、发展历史、现状以及典型应用原理和方案等的基础上,对其工作新机理、系统设计方案、研究发展方向等进行了阐述和讨论。

关键词：光纤光学分布式光纤传感技术光时域反射仪光频域反射仪干涉型分布式光纤传感

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基于DF2204无级变速拖拉机的农机无人驾驶系统研制

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农业工程学报 2022年第19期38卷 1-9页

作者：陈智博文龙杨卫中杨丽丽赵欣吴才聪中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业农村部农机作业监测与大数据应用重点实验室北京100083

针对农机无人化作业需求,该研究基于DF2204无级变速拖拉机和机器人操作系统(Robot Operating System,ROS),研发了一种适于田间作业的农机无人驾驶自主作业系统。系统由控制、规划、安全和总线通信等模块组成。对DF2204无级变速拖拉机进... 详细信息

针对农机无人化作业需求,该研究基于DF2204无级变速拖拉机和机器人操作系统(Robot Operating System,ROS),研发了一种适于田间作业的农机无人驾驶自主作业系统。系统由控制、规划、安全和总线通信等模块组成。对DF2204无级变速拖拉机进行硬件改造与集成,设计满足农机无人驾驶要求的控制器局域网(Controller Area Network,CAN)总线协议和ROS与CAN总线通信的消息结构,包括5类控制帧和2类状态帧;设计了基于比例-积分-微分(Proportion Integration Differentiation,PID)控制器的横向跟踪与纵向速度控制算法。在北京密云试验田开展田间小麦播种实际作业试验。试验结果表明,消息结构满足50 Hz通信负载,横向跟踪平均绝对误差为2.96 cm,纵向速度平均绝对误差0.68 m/s。研究结果可为无级变速拖拉机的无人化升级改造提供参考,提高农机智能化水平和作业效率。

关键词：拖拉机无级变速无人驾驶自主作业线控底盘

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基于复合自适应的Buck变换器预设性能控制

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电子测量与仪器学报 2024年第4期38卷 85-93页

作者：张逸孙金林丁世宏常亚菲邢高勇江苏大学电气信息工程学院镇江212013 北京控制工程研究所北京100190 中国农业大学工学院北京100083 农业装备技术全国重点实验室北京100083

针对Buck型变换器在复杂环境下发生负载波动时输出电压受扰的问题,提出了一种复合自适应预设性能控制方案以提升其控制效果。首先,利用自适应律对模型中包含负载项的非线性函数进行预测估计,同时通过在自适应律更新过程中构建并行估计... 详细信息

针对Buck型变换器在复杂环境下发生负载波动时输出电压受扰的问题,提出了一种复合自适应预设性能控制方案以提升其控制效果。首先,利用自适应律对模型中包含负载项的非线性函数进行预测估计,同时通过在自适应律更新过程中构建并行估计模型获取预测误差,并将预测误差和跟踪误差融合以设计自适应参数更新律。然后,采用广义比例积分观测器来对剩余不确定性和外部扰动进行估计,并在控制律中进行补偿。最后,结合指令滤波反步控制和指定时间预设性能控制技术,提出了Buck型变换器复合自适应预设性能控制方案。所提出的方案保证了对负载波动的高精度预测,避免了在突发情况下输出电压超出预设函数范围,此外还证明了闭环控制系统中的信号收敛性。实验结果表明,复合自适应预设性能控制在负载突然减小的情况下系统最大偏离电压为0.376 V,相比于传统自适应反步控制的1.773 V减少了78.7%,验证了所提方案的有效性以及优越性。

关键词： Buck型变换器自适应控制反步法非线性控制预设性能控制指令滤波

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考虑交通流的柔性互联配电网电动汽车承载能力计算方法

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电力系统自动化 2025年第5期49卷 24-37页

作者：曹佳晨张沈习张璐刘文亮曹毅梁宇电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海市200240 中国农业大学信息与电气工程学院北京市100083 国网福建省电力有限公司厦门供电公司福建省厦门市361000 南方电网能源发展研究院有限责任公司广东省广州市510663

交通流的时空变化会导致电动汽车充电需求分布发生改变,进而影响配电网电动汽车承载能力。为了精细化考虑交通流的影响,提出了计及交通流的柔性互联配电网(FIDN)电动汽车承载能力计算方法。该方法考虑智能软开关的灵活可调能力,以降低... 详细信息

交通流的时空变化会导致电动汽车充电需求分布发生改变,进而影响配电网电动汽车承载能力。为了精细化考虑交通流的影响,提出了计及交通流的柔性互联配电网(FIDN)电动汽车承载能力计算方法。该方法考虑智能软开关的灵活可调能力,以降低电动汽车规模化接入对配电网的冲击。首先,基于半动态交通流模型,综合考虑多种电动汽车接入模式,建立电动汽车调控模型;其次,计及交通流影响下的电动汽车调控措施,以能够承载的电动汽车数量最大为目标,提出考虑交通流的FIDN电动汽车承载能力计算模型;然后,通过二次凸包络松弛方法、大M法、二阶锥松弛方法等实现模型转化,并提出嵌套收紧松弛算法对模型进行求解,以减小松弛间隙;最后,在改进的标准算例及福建省某实际算例中进行测试分析,验证了所提模型和算法的有效性。

关键词：柔性互联配电网电动汽车承载能力交通流嵌套收紧松弛算法智能软开关

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近红外光谱的玉米种子穗腐病特征提取与判别模型研究

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光谱学与光谱分析 2022年第6期42卷 1716-1720页

作者：孟繁佳罗石吴月峰孙红刘飞李民赞黄威李穆中国农业大学现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 浙江大学生物系统工程与食品科学学院浙江杭州310058 吉林省农业科学院玉米研究所吉林长春130033

玉米种子穗腐病是危害玉米产量的主要病害之一。利用近红外光谱开展了玉米种子穗腐病判别模型研究。246粒玉米种子由吉林省农业科学院海南育种基地提供,其中96粒玉米种子为穗腐病染病样本,其他150粒玉米种子为同种玉米正常样本。利用MAT... 详细信息

玉米种子穗腐病是危害玉米产量的主要病害之一。利用近红外光谱开展了玉米种子穗腐病判别模型研究。246粒玉米种子由吉林省农业科学院海南育种基地提供,其中96粒玉米种子为穗腐病染病样本,其他150粒玉米种子为同种玉米正常样本。利用MATRIX-Ⅰ型傅里叶近红外光谱仪采集了样本800~2500 nm范围的近红外光谱信息,并对样本近红外光谱数据利用多元散射校正(MSC)进行预处理。结合玉米内部有机物质的近红外光谱的敏感波段和样本近红外光谱吸收峰挑选了4个优选区间,并采用相关系数法(CA)、连续投影算法(SPA)和竞争性自适应重加权算法(CARS)三种不同原理的特征波长提取算法分别提取了4(1362,1760,2143和2311 nm)、5(1227,1310,1382,1450和1728 nm)和10(1232,1233,1257,1279,1313,1688,1703,1705,2302和2323 nm)个特征波长。以提取得到的特征波长作为玉米种子穗腐病判别模型输入变量,用0-1(染病-正常)表示样本染病状况作为输出真实值建立支持向量机(SVM)模型,使用网格搜索法结合十折交叉验证法对模型参数进行优化。结果表明,CA-SVM,SPA-SVM和CARS-SVM三种判别模型中训练集和测试集建模准确率均在90%以上。该研究成果为玉米种子病害诊断装置提供了模型基础,且针对优选区间进行特征波长选择的方式也可以为建立其他种子病害判别模型提供参考。

关键词：近红外光谱玉米种子穗腐病特征波长

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全张量重力梯度正演计算及其可视化系统构建

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第11期49卷 1992-2002页

作者：边少锋李兆权翟国君陈永冰海军工程大学电气工程学院湖北武汉430033 中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)地质探测与评估教育部重点实验室湖北武汉430074

全张量重力梯度测量技术是一种高精度地球物理探测方法,在密度异常精准识别与深入解析方面具有独特优势,在重力梯度探测资料解释工作体系中,梯度正演计算至关重要。然而,此前相关研究虽涉及重力梯度正演计算可视化展示,但存在计算灵活... 详细信息

全张量重力梯度测量技术是一种高精度地球物理探测方法,在密度异常精准识别与深入解析方面具有独特优势,在重力梯度探测资料解释工作体系中,梯度正演计算至关重要。然而,此前相关研究虽涉及重力梯度正演计算可视化展示,但存在计算灵活性不足、可视化手段单一等问题。为解决此问题,借助Mathematica代数系统,完成了对矩形棱体正演公式的推导与梯度张量的正演计算,以及多个棱柱体单元组成的复杂质体梯度张量正演计算。同时,利用Mathematica构建了多种典型地质模型的重力梯度计算可视化系统。该系统参数设置灵活,能模拟不同物性参数下密度体重力梯度响应结果,并提供实时动态可视化展示,可视化结果可进行三维、二维等多方式显示,三维曲面可任意调整观测视角,二维曲线可任意选择测线位置进行显示,该可变参数的正演可视化系统将使正演计算更高效、易灵活应用。

关键词：全张量重力梯度正演计算可视化计算机代数

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基于NIRS的农业废弃物堆肥检测研究进展

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中国农业大学学报 2024年第8期29卷 179-189页

作者：骆立孙绘骐史苏安张红美杨增玲韩鲁佳中国农业大学工学院北京100083 塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔市843300 新疆维吾尔自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔市843300

为深入系统地了解近红外光谱技术(Near-infrared spectroscopy,NIRS)在农业废弃物堆肥研究中的研究进展与应用现状,基于Web of Science核心数据库与CNKI数据库,以“近红外光谱”“农业废弃物”“堆肥”和“好氧发酵”等为关键词进行检索... 详细信息

为深入系统地了解近红外光谱技术(Near-infrared spectroscopy,NIRS)在农业废弃物堆肥研究中的研究进展与应用现状,基于Web of Science核心数据库与CNKI数据库,以“近红外光谱”“农业废弃物”“堆肥”和“好氧发酵”等为关键词进行检索,共计筛选出58篇相关文献,并从堆肥基础特性检测、过程监测和质量评估等3个方面对现有研究工作进行归纳总结。结果表明:(1)在堆肥基础特性检测中,提高模型精度需增加样本、提取相关波段和适配更多算法;(2)NIRS对堆肥进行过程监控实现精细化管理需优化通用模型、加强硬件开发;(3)进一步完善堆肥NIRS评价系统可通过迁移学习、多特性同步预测和质量分级提高评价的准确性与可靠性。未来NIRS应与机器学习、深度学习、计算机视觉和高光谱成像等新技术融合,从而为农业领域数据密集型科学创造新的机遇,为农业废弃物堆肥的现场监测与质量控制提供参考。

关键词：近红外光谱技术农业废弃物堆肥过程监测质量评估

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