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基于改进卷积神经网络的多种植物叶片病害识别 被引量:194
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作者 孙俊 谭文军 +3 位作者 罕平 武小红 陈勇 汪龙 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第19期209-215,共7页
针对训练收敛时间长,模型参数庞大的问题,该文将传统的卷积神经网络模型进行改进,提出一种批归一化与全局池化相结合的卷积神经网络识别模型。通过对卷积层的输入数据进行批归一化处理,以便加速网络收敛。进一步缩减特征图数目,并采用... 针对训练收敛时间长,模型参数庞大的问题,该文将传统的卷积神经网络模型进行改进,提出一种批归一化与全局池化相结合的卷积神经网络识别模型。通过对卷积层的输入数据进行批归一化处理,以便加速网络收敛。进一步缩减特征图数目,并采用全局池化的方法减少特征数。通过设置不同尺寸的初始层卷积核和全局池化层类型,以及设置不同初始化类型和激活函数,得到8种改进模型,用于训练识别14种不同植物共26类病害并选出最优模型。改进后最优模型收敛时间小于传统卷积神经网络模型,仅经过3次训练迭代,就能达到90%以上的识别准确率;参数内存需求仅为2.6 MB,平均测试识别准确率达到99.56%,查全率和查准率的加权平均分数为99.41%。改进模型受叶片的空间位置的变换影响较小,能识别多种植物叶片的不同病害。该模型具有较高的识别准确率及较强的鲁棒性,该研究可为植物叶片病害的识别提供参考。 展开更多
关键词 病害 植物 图像处理 识别 卷积神经网络 批归一化 全局池化 深度学习
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我国农业机械化发展现状及对策 被引量:118
2
作者 冯启高 罕平 《农机化研究》 北大核心 2010年第2期245-248,共4页
论述了农业机械化在我国农业现代化中的功能和作用;分析了我国农业机械化发展现状和存在的问题;提出了今后我国农业机械化发展应采取的措施和战略选择,即建立农业机械化发展长效机制,健全农业机械化服务体系,注重农业机械化区域化发展,... 论述了农业机械化在我国农业现代化中的功能和作用;分析了我国农业机械化发展现状和存在的问题;提出了今后我国农业机械化发展应采取的措施和战略选择,即建立农业机械化发展长效机制,健全农业机械化服务体系,注重农业机械化区域化发展,推进适合农业机械化作业的农业栽培技术,构建农机科技创新体系,提高农机制造水平,推进节约型农业机械化发展等。 展开更多
关键词 农业机械化 发展 战略选择
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智能温室综合环境因子控制的技术效果及合理的环境参数研究 被引量:65
3
作者 李萍萍 罕平 +2 位作者 王多辉 谢明岗 陈庆芳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期197-201,共5页
对自行研制的智能温室环境控制系统的测试表明,温度、湿度、光照、营养液和二氧化碳等各个环境因子控制的技术效果良好,基本达到预期的目的,并明确了各环境参数的合理控制范围。运用该套设施系统和调控指标,采用配套的栽培技术措施... 对自行研制的智能温室环境控制系统的测试表明,温度、湿度、光照、营养液和二氧化碳等各个环境因子控制的技术效果良好,基本达到预期的目的,并明确了各环境参数的合理控制范围。运用该套设施系统和调控指标,采用配套的栽培技术措施,可以实现作物周年高产、优质、高效栽培的目的。 展开更多
关键词 温室 环境控制 环境参数 智能温室 环境因子
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秸秆还田机工作机理与参数分析 被引量:89
4
作者 罕平 陈翠英 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第4期62-66,共5页
应用自制的秸秆粉碎工作部件试验台,进行了不同工作参数对工作性能的影响试验,根据试验结果和工作机理分析,给出了喂入口高度、留茬高度、工作腔间隙、甩刀切割线速度和甩刀结构参数等主要工作参数。
关键词 秸秆还田机 工作参数 试验
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缺素叶片彩色图像颜色特征提取的研究 被引量:73
5
作者 徐贵力 罕平 李萍萍 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期150-154,共5页
在提取无土栽培番茄营养元素亏缺叶片彩色图像的颜色特征时 ,为了使颜色特征有效性不受叶片大小、形状和叶片背景噪声影响 ,对由几种常用颜色系统表示的叶片图像进行了统计算法、相关系数算法提取叶片颜色特征的研究 ,以上的方法未能获... 在提取无土栽培番茄营养元素亏缺叶片彩色图像的颜色特征时 ,为了使颜色特征有效性不受叶片大小、形状和叶片背景噪声影响 ,对由几种常用颜色系统表示的叶片图像进行了统计算法、相关系数算法提取叶片颜色特征的研究 ,以上的方法未能获得很有效的颜色特征。最后 ,提出了百分率直方图法提取缺素叶片图像颜色特征 ,进行了除去图像中白色背景影响的研究 ,用百分率直方图取代一般直方图以解决叶片大小对颜色特征提取影响的研究 ,以及如何确定提取颜色值区域的研究 ,此方法提取的颜色特征能理想地识别缺素番茄叶片 ,准确率在 70 %以上。 展开更多
关键词 缺素叶片 彩色图像 颜色特征提取 无土栽培 百分率直方图 计算机视觉
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基于模糊C均值聚类的作物病害叶片图像分割方法研究 被引量:89
6
作者 罕平 张艳诚 胡波 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期136-140,共5页
为提高作物病害图像的分割效果,根据作物病害图像的特点,提出了一种基于模糊C均值聚类算法(FCM)的作物病害图像自适应分割方法。该方法将像素的灰度与其邻域均值作为FCM的输入特征,变换FCM的隶属度函数使其包含图像的局部邻域特性;通过... 为提高作物病害图像的分割效果,根据作物病害图像的特点,提出了一种基于模糊C均值聚类算法(FCM)的作物病害图像自适应分割方法。该方法将像素的灰度与其邻域均值作为FCM的输入特征,变换FCM的隶属度函数使其包含图像的局部邻域特性;通过聚类有效性验证分析和试验确定模糊C均值聚类算法(FCM)的最优聚类数、模糊加权指数。运用该方法对棉花病害叶片图像进行分割。结果表明:该方法能较好将病斑部分和正常部分分割开,平均分割误差率小于5%,对作物病害图像的分割处理非常有效。 展开更多
关键词 图像分割 作物病害 计算机视觉 模糊C均值聚类 参数选择
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基于计算机视觉技术参考物法测量叶片面积 被引量:70
7
作者 徐贵力 罕平 胡永光 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期154-157,共4页
该研究利用计算机视觉技术采用参考物法测量叶片的面积 ,研制了无需采摘叶片测量其面积的活体采样光箱 ,并进行了光箱参数的优化 ,研究了用极值法求得阈值 ,并对图像进行阈值化 ,研究了去除图像中残留杂点的方法 ,最后验证利用计算机视... 该研究利用计算机视觉技术采用参考物法测量叶片的面积 ,研制了无需采摘叶片测量其面积的活体采样光箱 ,并进行了光箱参数的优化 ,研究了用极值法求得阈值 ,并对图像进行阈值化 ,研究了去除图像中残留杂点的方法 ,最后验证利用计算机视觉技术参考物法测量叶片面积的可行性 。 展开更多
关键词 叶片面积 计算机视觉 参考物法 测量
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穴盘育苗移栽机两指四针钳夹式取苗末端执行器 被引量:66
8
作者 韩绿化 罕平 +3 位作者 严蕾 胡建平 黄文岳 董立立 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期23-30,共8页
设计了一种穴盘育苗移栽机两指四针钳夹式夹钵取苗末端执行器。利用2根气缸机械手指伸出4根夹取针插入苗钵,气缸机械手指闭合夹取针捏紧苗钵来取苗,利用两根气缸机械手指撑开放松夹持苗钵,4根夹取针回缩脱离苗钵来放苗。根据穴盘苗自动... 设计了一种穴盘育苗移栽机两指四针钳夹式夹钵取苗末端执行器。利用2根气缸机械手指伸出4根夹取针插入苗钵,气缸机械手指闭合夹取针捏紧苗钵来取苗,利用两根气缸机械手指撑开放松夹持苗钵,4根夹取针回缩脱离苗钵来放苗。根据穴盘苗自动取苗力学要求,进行了基于穴盘苗物理力学特性的夹取力设计。试制末端执行器,进行夹钵取苗效能测试。在40 mm/s提取速度下,各试验因素的夹钵脱盘力无显著性差异。取苗效能的正交试验分析发现,苗钵含水率水平高度显著影响根土破坏,入钵角度、深度以及根系等试验因素没有统计学显著性影响。当夹取针入钵角为11°,入钵深度为32 mm,苗数为4株,含水率为55%-60%时,所设计的取苗末端执行器对苗钵的夹取作用达到最小根土破坏程度。 展开更多
关键词 穴盘育苗 移栽机 末端执行器 钳夹式
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穴盘苗自动移栽钵体力学特性试验 被引量:63
9
作者 韩绿化 罕平 +3 位作者 胡建平 缪小花 田昆鹏 杨学军 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期24-29,共6页
穴盘苗钵体的力学特性,是穴盘苗自动移栽机取苗机构设计的重要依据。以黄瓜为育苗对象,选用镇江培蕾育苗有机土,使用128孔正方形锥体穴盘,在Venlo型玻璃温室培育穴盘苗。试验时,穴盘苗苗龄28d,长出两片子叶和第一片心叶,钵体含水率范围... 穴盘苗钵体的力学特性,是穴盘苗自动移栽机取苗机构设计的重要依据。以黄瓜为育苗对象,选用镇江培蕾育苗有机土,使用128孔正方形锥体穴盘,在Venlo型玻璃温室培育穴盘苗。试验时,穴盘苗苗龄28d,长出两片子叶和第一片心叶,钵体含水率范围为54.21%~60.47%。对穴盘苗钵体进行了平板压缩、加卸载循环和蠕变试验,试验仪器为TA-XT2i型质地分析仪,测前、测试、测后速度均为1mm/s。钵体压缩试验测试10mm压缩量下的抗压特性,试验重复20次,钵体加卸载循环试验测试2、4、6、8mm压缩量下的加卸载特性,每个压缩量重复10次,钵体蠕变试验试验测试2、4、6、8N不同加载力下的蠕变特性,保持时间为120s,每个测试力重复10次。试验表明穴盘苗钵体的抗压力与变形呈非线性变化,抗压力随着变形的增大先缓慢增大再显著增大。在平板压缩过程中,钵体无明显的屈服破坏点。穴盘苗钵体的压缩破坏是从钵体盘根较少的区域开始,逐渐扩大破碎度。在弹塑性方面,随着压缩量的增大,滞后损失、抗压峰值力均增大,弹性度减小,并且穴盘苗钵体压缩变形越大,其塑变能力越强,具有一定的可塑性,可以从两侧或四周夹紧钵体而不破坏其整体性。利用Burgers模型能有效表征穴盘苗钵体的压缩蠕变特性,获得了对应的黏弹性参数。通过钵体不同压力下的蠕变试验,得到随着加载力的增大,瞬时弹性系数、延迟时间均减小,在1s内,加载力为2、4、6、8N时,钵体平均蠕变量分别为0.0244、0.0308、0.0446、0.0549mm,表明其蠕变量比较小,这对快速夹取穴盘钵体的夹紧松弛特性影响不大,即钵体一旦夹紧不会松弛掉落。 展开更多
关键词 力学特性 试验 弹塑性 穴盘苗 蠕变
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国内外设施栽培综合环境控制技术及其发展 被引量:30
10
作者 顾寄南 罕平 《农业现代化研究》 CSCD 北大核心 1999年第3期184-186,共3页
阐述了目前国内外设施栽培的发展概况,详细分析了国内外设施栽培综合环境控制技术的现状,提出并探索了将大系统理论应用到发展综合环境控制技术中的方法。
关键词 设施栽培 综合环境控制 大系统
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储粮害虫图像识别中的特征提取 被引量:61
11
作者 张红涛 罕平 邱道尹 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期126-130,共5页
特征提取是储粮害虫图像识别中的重要环节,是识别系统的难点所在。针对粮虫的二值化图像提取出17个形态学特征,并进行归一化处理;把交叉验证训练模型的识别率作为储粮害虫特征提取评价准则的一个重要因子,运用蚁群优化算法从粮虫的17维... 特征提取是储粮害虫图像识别中的重要环节,是识别系统的难点所在。针对粮虫的二值化图像提取出17个形态学特征,并进行归一化处理;把交叉验证训练模型的识别率作为储粮害虫特征提取评价准则的一个重要因子,运用蚁群优化算法从粮虫的17维形态学特征中自动提取出面积、周长等7个特征的最优特征子空间;采用支持向量机分类器对9 类粮虫进行分类,识别率达到95%以上,证实了基于蚁群优化算法的粮虫特征提取的可行性。 展开更多
关键词 储粮害虫 图像识别 特征提取 蚁群优化算法 支持向量机
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智能温室群集散控制系统设计研究 被引量:35
12
作者 朱伟兴 罕平 +2 位作者 李萍萍 穆阳 左志宇 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期162-166,共5页
该文介绍了以IBM-PC机为上位机、MCS-51 单片机为下位机的智能温室群集散控制系统的工作原理及功能。阐述了该系统的软、硬件实现方法。系统操作方便,性能价格比高,为建立国产温室群生产基地,实现高效、规模生产提供了... 该文介绍了以IBM-PC机为上位机、MCS-51 单片机为下位机的智能温室群集散控制系统的工作原理及功能。阐述了该系统的软、硬件实现方法。系统操作方便,性能价格比高,为建立国产温室群生产基地,实现高效、规模生产提供了技术措施。 展开更多
关键词 温室 环境 集散控制 单片机 智能控制系统 设计
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番茄缺素叶片的图像特征提取和优化选择研究 被引量:42
13
作者 罕平 徐贵力 李萍萍 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期133-136,共4页
在基于计算机视觉技术对无土栽培番茄营养元素缺乏智能识别研究中 ,对不易被肉眼判别的缺氮和缺钾初期叶片进行图像特征的提取和优化选择研究 ,以提高识别的准确率。提出了应用相对差值百分率直方图提取缺素叶片的颜色特征 ,应用差分算... 在基于计算机视觉技术对无土栽培番茄营养元素缺乏智能识别研究中 ,对不易被肉眼判别的缺氮和缺钾初期叶片进行图像特征的提取和优化选择研究 ,以提高识别的准确率。提出了应用相对差值百分率直方图提取缺素叶片的颜色特征 ,应用差分算子提取纹理的时域特征、应用傅里叶变换提取纹理的频域特征、应用小波包提取纹理的时频特征等的新方法 ,并新提出从颜色和纹理时域、频域、时频域等多个角度集成提取缺素叶片图像的有效特征 ,利用遗传算法对提取的众多特征项进行优化选择 ,以使诊断识别用的信息分类能力最优。试验表明 ,该方法识别的准确率较高 ,达到 95 %~ 92 .5 % ,而且可以比肉眼识别提前 6~ 10 d。 展开更多
关键词 营养元素缺乏 图像识别 特征提取 特征选择 番茄 叶片
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设施农业的现状与发展 被引量:52
14
作者 罕平 《农业装备技术》 2007年第5期4-9,共6页
1概述 设施农业历史久远,随着科学技术的迅速发展,它的内涵越来越丰富,技术含量越来越高,集约经营越来越高效,已成为现代农业的重要标志之一。设施农业就是在农业生产过程中,以现代科学技术和装备的应用代替自然因素并占据主导... 1概述 设施农业历史久远,随着科学技术的迅速发展,它的内涵越来越丰富,技术含量越来越高,集约经营越来越高效,已成为现代农业的重要标志之一。设施农业就是在农业生产过程中,以现代科学技术和装备的应用代替自然因素并占据主导地位,为农业生产提供优化的、相对可控的环境条件,从而实现集约、高效、可持续发展的一种现代化生产方式。设施农业具有技术集约和资本集约的特点,可以大大提高农业资源的利用率、农产品的产量和质量,获得很高的产出率,又能有效的保护农业生态环境。 展开更多
关键词 设施农业 现代科学技术 农业生态环境 集约经营 可持续发展 农业历史 技术含量 现代农业
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温室环境控制方法研究进展分析与展望 被引量:54
15
作者 罕平 晋春 陈勇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期1-13,共13页
温室环境优化调控方法和技术能有效改善温室作物的生产条件,提高光能资源的利用效率,从而实现温室作物的高产、高效、优质生产。为了充分利用国内外的研究成果,促进我国在该领域的研究与应用,从基于设定值、智能算法、多目标优化、多因... 温室环境优化调控方法和技术能有效改善温室作物的生产条件,提高光能资源的利用效率,从而实现温室作物的高产、高效、优质生产。为了充分利用国内外的研究成果,促进我国在该领域的研究与应用,从基于设定值、智能算法、多目标优化、多因子耦合和基于作物生长信息的环境控制方法等5方面,综述了温室环境控制方法的国内外研究进展。针对我国该领域的研究现状和存在的问题,提出今后应解决光/温/营养耦合高效控制机理、植物表型高通量检测方法等重大科学问题,突破信息感知、物联网、智慧管控等关键技术,形成具有中国特色的温室智能化测控技术体系。 展开更多
关键词 温室 环境控制 智能算法 多目标优化 耦合 智慧管控
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学科竞赛中大学生创新绩效影响因素分析 被引量:55
16
作者 王亚娜 金丽馥 罕平 《高校教育管理》 CSSCI 北大核心 2019年第5期104-114,共11页
本研究通过探索性因子分析得到了学科竞赛中大学生创新绩效影响因素7个维度的因子:参赛动机、指导教师专业素质、学校创新氛围、个体创造力特质、学生科研素质、师生关系、团队情况。验证性因子分析结果显示影响因素测量量表具有良好的... 本研究通过探索性因子分析得到了学科竞赛中大学生创新绩效影响因素7个维度的因子:参赛动机、指导教师专业素质、学校创新氛围、个体创造力特质、学生科研素质、师生关系、团队情况。验证性因子分析结果显示影响因素测量量表具有良好的信度和效度。对学科竞赛中大学生创新绩效影响因素的多元线性回归结果显示,师生关系、学校创新氛围、个体创造力特质、参赛动机、教师专业素质、学生科研素质对创新绩效具有显著影响,影响作用逐渐变小;团队情况对创新绩效没有显著影响。高校要提高大学生在学科竞赛中的创新绩效,应优化师生关系,营造以人为本的教学环境;打造优质创新环境,创建多方协同育人的新模式;激发学生兴趣,构建内在动机提升方案;加强指导教师的组织与管理。 展开更多
关键词 学科竞赛 创新绩效 师生关系 创新氛围 个体创造力 参赛动机
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基于高光谱图像光谱与纹理信息的生菜氮素含量检测 被引量:52
17
作者 孙俊 金夏明 +4 位作者 罕平 武小红 朱文静 张晓东 高洪燕 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期167-173,共7页
高光谱图像包含丰富的光谱与图像信息,该文基于此试图构建生菜氮素检测模型。利用高光谱图像采集系统获取可见-近红外(390-1 050 nm)范围内的生菜叶片高光谱图像,同时利用凯氏定氮法获取对应叶片的氮素值。将光谱反射值较大波长图像... 高光谱图像包含丰富的光谱与图像信息,该文基于此试图构建生菜氮素检测模型。利用高光谱图像采集系统获取可见-近红外(390-1 050 nm)范围内的生菜叶片高光谱图像,同时利用凯氏定氮法获取对应叶片的氮素值。将光谱反射值较大波长图像与反射值较小波长图像相除并用阈值化法构建掩膜图像,获取感兴趣区域(ROI,region of interest)。由于高光谱数据量大、且数据间冗余性强,因此如何有效的提取一些特征波长十分重要。该文采用主成分分析(PCA,principal component analysis)对原始高光谱图像进行处理,根据前3个主成分图像(PC1、PC2、PC3)在全波长下的权重系数分布图选出662.9、711.7、735.0、934.6 nm 4个特征波长及对应的光谱特征,并且分别提取4个特征波长图像、主成分图像PC1、PC2、PC3在ROI下的基于灰度共生矩阵的纹理特征,最后利用支持向量机回归(SVR,support vector machine regression)分别建立生菜叶片基于特征波长光谱特征、特征波长图像与主成分图像的纹理特征及光谱纹理融合特征与对应氮素值之间的关系模型。结果表明,在校正性能指标决定系数R2C上,基于光谱特征+特征波长图像纹理特征的模型较好,R2C=0.996,校正集均方根误差RMSEC为0.034;在预测性能指标决定系数R2P上,基于光谱特征的模型较好,R2P=0.86,预测集均方根误差RMSEP为0.22。该研究结果可为农作物氮素的快速、无损检测提供一定的参考价值。 展开更多
关键词 氮素 主成分分析 支持向量机 高光谱图像 生菜 特征波长 纹理特征
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基于穴盘苗力学特性的自动取苗末端执行器设计 被引量:51
18
作者 韩绿化 罕平 +2 位作者 缪小花 胡建平 杨学军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期260-265,共6页
通过对穴盘苗进行夹苗拉拔试验、钵体摩擦试验、钵体平板压缩抗压试验,研究分析了与自动移栽相关的穴盘苗力学特性,为机构设计提供依据。对穴盘苗自动取苗进行技术设计,得到两针钳夹式取苗末端执行器自动取苗的拉拔力与钵体抗压强度、... 通过对穴盘苗进行夹苗拉拔试验、钵体摩擦试验、钵体平板压缩抗压试验,研究分析了与自动移栽相关的穴盘苗力学特性,为机构设计提供依据。对穴盘苗自动取苗进行技术设计,得到两针钳夹式取苗末端执行器自动取苗的拉拔力与钵体抗压强度、夹持角度、夹持面积、静摩擦因数等参数的关系。利用建立的夹持参数关系,结合穴盘苗力学特性试验数据,设计了一种适应穴盘苗力学特性的自动取苗末端执行器。试制了物理样机,进行了自动取苗夹持力测试。测试结果表明,夹持力测试数据与理论计算数据无显著性差别,验证了理论设计的可靠性。在所测试的含水率下,当取苗频率为30株/min时,取苗成功率达到95.16%。 展开更多
关键词 移栽机 末端执行器 穴盘苗 力学特性
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温室环境多变量模糊控制及其仿真 被引量:34
19
作者 宫赤坤 陈翠英 罕平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期52-54,共3页
对夏季温室的降温控制提出了在模糊控制中对开关量进行控制的新方法 ,对多变量模糊控制论及其解耦进行了研究 ,提出了在用神经网络对温室这类缓变系统进行辨识时 。
关键词 温室 模糊控制论 解耦 系统辨识
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磁吸式穴盘精密播种机的研制及试验 被引量:36
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作者 胡建平 侯俊华 罕平 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期122-125,共4页
穴盘精密播种是现代育苗技术的一个重要环节 ,由于蔬菜、花卉等作物种子具有体积小、重量轻、形状又不规则的特点 ,给其精密播种带来了困难。为了较好地实现这类种子的精密播种 ,在分析了国内外现有精密播种技术的基础上 ,提出并设计了... 穴盘精密播种是现代育苗技术的一个重要环节 ,由于蔬菜、花卉等作物种子具有体积小、重量轻、形状又不规则的特点 ,给其精密播种带来了困难。为了较好地实现这类种子的精密播种 ,在分析了国内外现有精密播种技术的基础上 ,提出并设计了一种新型磁吸式精密播种机。该机依靠电磁吸头精确吸取经磁粉包衣处理的种子 ,通过调节磁吸力的大小来控制播种量和播种精度 ,整机由步进电机驱动 ,并由单片机协调控制来自动作业。通过对小白菜、西红柿、黄瓜等作物种子的初步试验 ,其单粒精播率达 90 % ,漏播率低于 5 % ,说明该机具有较高的播种精度和对不同类型种子良好的适应性 ,而且整机结构简单 ,自动化程度高。 展开更多
关键词 磁吸式 精密播种机 研制
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