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• 2008年, 29卷, 第5期
  刊出日期：2008-09-10

    

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  基于光谱反射特征葡萄叶片含水率模型的建立

  毛罕平, 张晓东, 李雪, 张元

  2008, 29(5): 369-372. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.001

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  采用光谱分析技术对葡萄缺水状况进行了定量分析，对4种水分胁迫下的葡萄叶片的光谱数据进行分析，发现703nm的导数光谱及460，720，1450，1650和1920nm波段的光谱反射率与葡萄干基含水率呈极显著相关．为克服多重共线性影响，采用主成分回归法建立了叶片干基含水率的定量分析模型，模型预测值与实测值的相关系数为0．94，模型的检验误差（RMSE）为0．15．
   
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  滚珠丝杠副中滚珠与导珠管的接触碰撞分析

  宋现春, 姜洪奎, 张佐营, 许向荣

  2008, 29(5): 373-376. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.002

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  对滚珠丝杠副中滚珠进入循环导珠管时发生的接触碰撞进行研究分析，考虑滚珠和导珠管的几何外形、丝杠的转动速度等因素，建立了滚珠和导珠管碰撞接触的动力学模型．在此基础上，分析了滚珠丝杠转速、碰撞角与碰撞力、接触时间之间的关系，并讨论了空心滚珠结构和采用Si3N4的陶瓷材料作为滚珠材料以降低滚珠与导珠管间冲击的效果．这对于优化导珠管结构，改善和提高高速滚珠丝杠副的动态性能指标具有重要的理论意义．
   
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  双目立体视觉技术在果蔬采摘机器人中的应用

  蒋焕煜, 彭永石, 应义斌

  2008, 29(5): 377-380. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.003

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  采用双目立体视觉技术获取温室内果蔬的三维位置信息，用于指导果蔬采摘机器人进行自动化采摘作业．试验以植株上成熟的番茄作为研究对象，利用立体摄像机获取不同距离的成熟番茄的立体图像对，通过对图像进行灰度图像处理，将彩色图像转换为灰度图像．然后根据灰度图像对中像素点的相关性进行立体匹配，计算像素点的位置信息而获得一幅深度图像．最后对照番茄形心在深度图像中的位置，获取番茄的三维位置信息．试验结果表明，立体摄像机与番茄的距离小于1000mm时，番茄的距离误差为±20mm．
   
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  农田地表径流溶解态污染物迁移解析模拟

  童菊秀, 杨金忠

  2008, 29(5): 381-385. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.004

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  为研究灌溉农田中地表径流引起的溶解态污染物溶质流失的规律，考虑到田间实际操作情况以及与入渗率有关的非完全混合系数的时效性，遵循质量守恒和水量平衡原理，建立了简单的二层解析模型并得到解析结果．根据前人的试验结果，利用所提出的模型，分析了地表径流水中的溶解态污染物溶质质量浓度．结果表明：模型设计合理、简单实用，且弥补了扩散理论模型的不足，适用于土壤入渗率较高的情况；最后，针对性地提出了具体措施来减少农田溶解态污染物肥料的溶质流失，为农业面源污染和提高农田肥料的利用提供有意义的参考．
   
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  工程车辆传动系统的换挡品质

  赵丁选, 崔功杰, 李东兵

  2008, 29(5): 386-389. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.005

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  分别对工程车辆传动系统中的发动机、工作油泵、液力变矩器、自动变速器进行了建模分析，建立了传动系统模型并推导出传动系统动力学方程．通过对自动变速器离合器换挡过程分析，利用解析法推导出换挡过程中变速箱输出角速度、转矩与发动机角速度、发动机油门开度、变矩器变矩系数之间的数学表达式，得出发动机、液力变矩器参数对换挡品质的影响效果．为提高换挡品质，分别采用缓冲控制、定时控制以及综合控制方法对工程车辆发动机——传动系统进行整车控制，并进行了仿真试验．结果表明，缓冲控制和定时控制策略能不同程度地改善工程车辆传动系统的换挡品质、综合法效果更好．
   
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  基于Simulink的四轮转向汽车神经网络控制策略仿真

  林棻, 赵又群, 姜宏

  2008, 29(5): 390-393. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.006

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  针对汽车小转角时质心侧偏角为零，高速大转角时前轴抗侧滑的控制目标，提出一种四轮转向汽车控制策略．在Simulink环境下建立包含轮胎非线性和计及侧倾的三自由度四轮转向汽车模型，运用双隐含层BP神经网络训练得到四轮转向控制器．仿真结果表明，神经网络控制器可有效控制高速时汽车前轴滑动的趋势，并在低速到高速时使汽车质心侧偏角基本为零，控制误差低于比例转角控制策略和横摆角速度反馈控制策略．同时高速时横摆角速度响应与前轮转向汽车接近，汽车的侧向加速度和车身侧倾角稳态值比前轮转向有所降低．
   
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  汽车再生制动系统机电制动力分

  陈庆樟, 何仁

  2008, 29(5): 394-397. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.007

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  对汽车制动能量再生系统的机电制动力分配控制方法进行了研究，以电机制动效能为依据划分制动模式，提出了常规液压制动与再生制动力（电机制动）协调控制方法，建立了相应的再生制动系统机电制动力分配控制策略模型，并且对控制模型进行了仿真分析．结果表明，该再生制动系统机电制动力分配控制策略能够保证汽车前后轴制动力分配随理想制动力分配Ⅰ曲线变化，实现良好制动性能，制动过程中增加了电机制动率，从而提高了汽车制动能量的回收率．
   
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  介质阻挡放电功率测量及各参量变化规律

  王军, 蔡忆昔, 庄凤芝, 王静

  2008, 29(5): 398-401. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.008

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  通过建立介质阻挡放电试验系统，采用Q-V Lissajous图形法研究了激励电压V、激励频率厂对介质阻挡放电电学参量的影响．试验结果表明：提高V，f可有效提高介质阻挡放电的放电功率P、电荷传输量Q；当介质阻挡放电装置结构参数确定后，V，f对等效总电容C的影响不大，电介质层等效电容Cd随V，f的增大而增大，放电气隙等效电容Cg随V，f的增大而略有下降；气隙有效电场强度Eg随V的升高而增大，f对Eg的影响不大；该介质阻挡放电产生的平均电子能量较高，可用于臭氧发生器等设备．
   
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  以木材为模板制备Al2O3多孔陶瓷的工艺

  程晓农, 周峰, 严学华, 王萍

  2008, 29(5): 402-405. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.009

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  利用Al2O3和木屑混料，分别采用直接烧结和分步炭化烧结的方法制备了一种具有木材管胞组织结构的多孔Al2O3陶瓷．利用X射线衍射对物相进行分析，采用扫描电镜对多孔Al2O3陶瓷的形貌进行观察，测定了其密度、显气孔率和抗弯强度．试验结果表明：分步炭化烧结法更加适合得到性能较好的Al2O3多孔陶瓷，木材的显微管胞组织结构在多孔Al2O3陶瓷中保留很好．利用分步烧结法可以有效地防止开裂和严重变形，且制备得到的多孔陶瓷具有低密度高显气孔率的性质，说明孔洞大部分已连通并呈网络状分布，其抗弯强度明显提高．
   
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  改性草浆碱木素减水剂的制备与性能评价

  蒋亚清, 高建明

  2008, 29(5): 406-409. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.010

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  针对草浆碱木素化学改性，研究了引发氧化和磺化制备改性草浆碱木素减水剂（MLP）的工艺参数，通过测定MLP的红外光谱、MLP在水泥颗粒表面的吸附量、水泥ζ-电位、MLP水溶液的表面张力及掺MLP的水泥净浆流动性，对MLP进行了表征，并试验研究了掺MLP的混凝土性能．试验结果表明：通过对草浆碱木素进行氧化改性和磺化改性，可获得含有羟基、磺酸基等官能团的木质素磺酸盐减水剂，减水率达到15．2％；碱木素经改性后，表面活性提高，通过吸附-分散作用，降低水泥颗粒的ζ-电位，并可显著降低水的表面张力；掺MLP的混凝土性能符合高效减水剂国标要求．草浆碱木素经氧化和磺化改性后，不仅可代替木浆木质素磺酸盐使用，而且因其具有高效减水剂的性能指标，还可单独作为高效减水剂使用，或部分取代萘系高效减水剂．
   
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  酚羟基修饰超高交联吸附树脂的制备与性能

  袁新华, 雷燕, 刘黎明 , 盛维琛 , 胡杰

  2008, 29(5): 410-414. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.011

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  以明胶为分散剂，液体石蜡为致孔剂，交联反应中用溴乙烷代替有毒的氯甲醚，分别以苯酚和萘酚参与Friedel-CraffS后交联反应，成功制备了酚羟基修饰的超高交联聚苯乙烯吸附树脂LM-5和LM-6．树脂物理性能研究表明：LM-6具有更大的比表面积和酚羟基含量，且在苯胺和苯的混合溶液中对苯胺的选择系数高于LM-5；扫描电镜（SEM）分析表明，两种超高交联吸附树脂符合纳米吸附高分子材料特征．选择性吸附及吸附平衡研究表明：树脂LM-6在水体系中对苯胺和苯的吸附均以物理吸附为主，对苯胺的吸附过程伴随有化学吸附，对苯胺的吸附焓在氢键吸附焓范围内；由于氢键的形成，LM-6对苯胺的吸附量明显高于对苯的吸附量；pH值在1．0～5．0时，LM-6对苯胺的吸附量略有增加，而对苯的吸附量显著下降，对苯胺的选择系数迅速增加．
   
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  麦秸与羧甲基纤维素钠的超临界水气化制氢

  闫秋会, 郭烈锦

  2008, 29(5): 415-418. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.012

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  为了探索农业废弃物优质转化的新途径，采用吉布斯自由能最小原理和试验研究相结合的方法，分析麦秸／羧甲基纤维素钠（CMC）在超临界水中转化为富氢气体时气体产物的分布特点．结果表明主要产气为氢气、二氧化碳和甲烷，在亚临界区（330～374℃）、低温的超临界区（375—430℃）以及高温的超临界区（≥430℃），产物分布明显不同．尤其是氢气，其摩尔分数分别从最低、居中上升到最高（66％），这表明高温明显有利于制氢，但温度升高到一定值后，气体产物的平衡组分不再变化．研究表明，温度和质量分数对产气的作用远大于压力，产气的高热值随物料质量分数的增加而增加，随反应温度的升高而下降．提出麦秸／CMC气化制氢的最佳温度为450～600℃．
   
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  磁流化床中铁磁颗粒流化特性的数值模拟

  王迎慧, 归柯庭, 施明恒, 李昌烽

  2008, 29(5): 419-423. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.013

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  针对磁流化床中颗粒浓度高，相互作用强的特点，在双流体模型的基础上，引入颗粒流的动力学理论，对床内铁磁颗粒在不同工况下的流化特性进行数值模拟．计算结果表明：在无磁场或弱磁场作用下，床内多处产生气泡，颗粒呈鼓泡流化状态；在适度磁场作用下，磁场对颗粒的作用明显，可以抑制床内气泡生成，实现颗粒的稳定流化．增大气体表观流速比后，磁场的调节作用相对减弱，颗粒不能实现稳定流化．与试验数据比对，二者吻合较好，数值模拟结果较好地反映磁流化床中颗粒的流化行为．
   
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  基于改进遗传算法的汽车散热器优化设计

  唐爱坤, 潘剑锋, 陈春伟, 李德桃, 于海群

  2008, 29(5): 424-427. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.014

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  根据汽车散热器体积小、耗材少的设计要求，提出了相应的优化目标函数；选定散热器百叶窗翅片的波高、波距、水管横截面长、宽、芯体总宽等结构参数作为决策变量，采用遗传算法对其进行结构优化计算；通过对换热器遗传算法优化过程特点的研究，对基本遗传算法的种群初始化、选择算予、变异算予等作了一定的改进；为验证优化模型和改进遗传算法的正确性，编制了优化设计软件，优化实例显示优化后的散热器的换热面积比原型减少了31．2％，表明改进后的遗传算法用于汽车散热器的结构优化，能够取得较好的优化效果．
   
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  磁场影响水溶液冰晶的试验及装置

  陈照章, 王恒海, 黄永红, 徐晓斌

  2008, 29(5): 428-431. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.015

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  为寻找生物组织低温无损保存的新方法，研究了磁场对KMnO4溶液冰晶形成的影响．建立了不同形式的磁场发生装置，包括旋转磁场、方波叠加正弦波磁场、50kHz磁场．为保证样品降温过程慢速均匀，运用虚拟仪器技术建立了温度测控系统．使用低温显微系统对磁场影响下样品冰晶的形态进行了记录．结果表明，低频旋转磁场对生物溶液冰晶的形成产生了影响，尤其50kHz交变磁场对溶液中冰晶的生长具有较为显著的抑制作用，说明在易于产生的低冷冻速率下，交变磁场对生物组织的低温无损保存研究具有重要意义，适合实际应用．
   
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  转子静态偏心开关磁阻电机径向力计算及补偿

  吉敬华, 孙玉坤, 赵文祥, 吴建斌

  2008, 29(5): 432-436. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.016

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  推导了转子偏心时径向力计算模型，该模型考虑了磁饱和和边缘磁通，并与有限元计算结果进行了比较，验证了模型具有较高的实用价值．计算表明，转子偏心时径向力的大小与励磁电流和位置角的关系受磁饱和的影响呈非线性变化．偏心方向处气隙磁场饱和后，径向力会随着电流的增大而变小，当偏心反向处磁场亦饱和后，则转子受到的径向力合力趋近于0．针对转子偏心时作用在转轴上的较大径向力，提出了采用每极绕组独立控制，通过施加不对称电流法进行补偿，该方法理论上可使作用在转子上的不平衡力趋近于0．
   
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  一种基于核映射空间距离的入侵检测算法

  殷新春, 葛邮兵

  2008, 29(5): 437-440. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.017

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  通过研究基于距离的孤立点发现算法（Cell-Based），指出其存在的问题，提出了一种基于核映射空间距离的入侵检测算法．该算法通过检测孤立点的方法进行入侵检测，首先将样本通过核函数映射到高维特征空间，重新定义特征空间中的数据点之间的距离．然后经过初始聚类算法确定聚类数目和初始类中心，再通过迭代优化目标函数来实现数据点的再聚类，最终得到聚类中心，超出聚类中心点半径r外的点即为孤立点．试验结果表明，该算法能有效突出样本之间的差异，克服传统基于距离的孤立点发现算法易随参数变化而需调整单元结构的缺点，且具有更准确的检测率和较快的收敛速度．
   
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  一种基于核最大间距准则改进的特征提取方法

  李国栋, 李勇智

  2008, 29(5): 441-444. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.018

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  针对非线性特征提取问题，基于核最大间距准则（KMMC），提出一种新的特征提取方法，即一组具有统计不相关性的最优核鉴别矢量集的简单计算方法．与原KMMC特征提取方法相比，新的特征提取方法消除了最优核鉴别矢量间的统计相关性，提高了特征提取的有效性．通过在ORL人脸库和YALE人脸库上进行试验，结果表明提出的特征提取方法在有效性方面整体上好于原KMMC特征提取方法和常用的核主成分分析（KPCA）法．
   
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  二烷基二硫代磷酸镧润滑添加剂的构效关系

  贺敏强, 李伟剑, 郭利飞, 程晓农

  2008, 29(5): 445-448. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.019

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  为研究新型油溶性稀土润滑添加剂二烷基二硫代磷酸镧（LaDDPs）的结构与性能关系，合成了10种含不同碳原子数的伯、仲烷基LaDDPs．利用四球试验机考察了其在500SN基础油中的摩擦磨损性能和极压性能，并探讨了烷基碳链的长短和伯、仲烷基结构对LaDDPs性能的影响．结果表明，含3～8个碳原子烷基的LaDDPs均具有较好的抗磨减摩性能和极压性能．随着碳原子数的增加，LaDDPs的抗磨减摩性能明显提高，其中仲烷基LaDDPs性能优于伯烷基LaDDPs；LaDDPs的极压性能随碳原子数的增加而降低，碳链的连接方式对LaDDPs的极压性能无明显影响．
   
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  硫存在下芴的脱氢偶联反应

  张丽芳, 倪中海, 宗志敏, 魏贤勇

  2008, 29(5): 449-452. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.020

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  为考察硫与含苄位氢芳烃的反应情况，研究了硫存在下芴的脱氢偶联反应．反应分别在4种温度（225，250，275和300℃）下进行，反应混合物经GC-MS分析．各种温度下的主要偶联产物均为9，9′-联芴，另外一种偶联产物为9，9′-联芴烯，产率较低或不合有．初步探讨了反应机理，认为属自由基反应．对反应的主要偶联产物9，9′-联芴进行了提纯，并采用熔点测定、核磁共振、质谱、红外等分析手段对其进行了定性分析．优化了9，9′-联芴的生成条件，结果表明，250℃下反应6h或275℃下反应2h，芴与硫摩尔比为1：1是反应的较佳条件，两种条件下9，9′-联芴的收率分别为37．5％和42．8％，选择性分别为66．3％和63．0％．
   
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  时滞影响下区域能源供需模型及动力学分析

  田立新, 钱和平

  2008, 29(5): 453-456. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.021

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  根据能源供给、需求、价格的复杂关系，以及能源生产企业对市场需求信息的了解到调控能源供给有一个时间滞后，建立了时滞影响下区域能源供需平衡模型．从平衡点的稳定性，相轨迹，Dulac函数等方面研究其动力学行为．利用主项分析法对平衡点稳定性进行分析，得出能源的消费需求与能源供应以及能源进口趋向稳定的条件．同时给出能源平衡表来分析两个区域（江苏和陕西）2000—2005年能源供需现状，进一步验证了模型在很大程度上反映了区域能源供需的实际，并提出相应的能源对策确保我国能源经济系统健康、稳定、快速地发展．
   
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  广义Hénon超混沌系统的同步及在保密通信中的应用

  蔡国梁, 周维怀, 郑松, 汪浩祥

  2008, 29(5): 457-460. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2008.05.022

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  研究了一类超混沌系统——广义Hénon超混沌系统的同步问题．基于精确线性化和不变流形理论，针对广义Hénon超混沌系统，提出了新的混沌同步方法．其优点在于控制器的设计完全由系统输出值及其时延值来构造，避免了其他状态变量的不可测性，更有利于在实际工程中的应用．在此基础上，提出此同步系统在保密通信中的应用方案．计算机仿真结果表明了上述方法的有效性以及保密通信方案的可行性．