农田环境信息采集与远程监测系统

为实现大面积区域农田环境的实时远程连续监测,对比保护性耕作和传统耕作技术的农田环境信息,开发农田环境信息采集与远程监测系统。该系统利用STC12C5A60S2单片机为核心控制器,通过GSM(Global System for Mobile Communications)无线传输网络进行SMS(Short Messaging Service)信息发送,利用太阳能电池板对采集节点进行供电,通过GIS(Geographic Information System)软件进行农田环境的实时监测。实验结果表明:远程监测系统能够连续准确地传送实时数据,监测时间分别为播种期,生长期,收获期,系统在传统耕作模式下检测精度为97.30%,95.18%,96.64%,在保护性耕作模式下检测精度为96.39%,95.11%,95.34%;在中国北方玉米生长季节,保护性耕作土壤含水量明显高于传统耕作土壤含水量,并且当降雨量减少时,采用保护性耕作的土壤水分利用率较传统耕作技术有明显的提高。

免耕播种机自适应拨茬系统设计与试验

针对免耕播种机在秸秆覆盖地作业时,拨茬机构清秸率较低和工作幅宽稳定性较差,影响播种作业质量的问题,设计了一套可在全量秸秆覆盖地进行高效清秸作业的自适应拨茬系统。该系统在传统拨茬机构的基础上,增加了气压传动系统和压力传感器,利用压力传感器实时监测拨茬机构在地表起伏或秸秆覆盖不均时的对地压力变化,根据此变化调节气压传动系统给拨茬机构提供相应的下压力,从而确保拨茬机构工作幅宽的一致性。田间试验结果表明:在播种速度为6、7、8km/h时,自适应拨茬系统使拨茬机构的幅宽变异系数分别减小了7.0%、8.9%和9.7%,清秸率分别增大了12.0%、13.4%、14.8%,提高了普通拨茬机构的作业性能,满足播种作业农艺技术要求,可为播种单体清理出一条清洁且幅宽稳定的条带播种区域。

基于Flex传感器的免耕播种机播深智能调节系统

为了改善免耕播种机的作业性能,提高播深控制精度,设计了一套主动作用式智能调节系统。采用3个呈120°安装在限深轮内壁的Flex传感器实现播种单体对地压力的监测。同时,采用空气弹簧作为对地压力调节机构,并以Mamdani模糊算法建立了其智能调节模型,可实现播种单体对地压力的调节,进而确保播深适宜。Simulink仿真结果表明,Mamdani模糊模型具有良好的播种单体对地压力变化跟随性,满足播深调控需求。田间试验结果表明,作业速度为9 km/h时,系统的播深控制误差较被动调节方式降低了40%,实现了播深作业性能的改善。

计算机专业程序设计能力培养模式的研究与实践

通过对国内外软件人才培养模式特色及成功经验的分析比较,打破我国普通高校软件人才培养问题上的僵化思维和习惯观念,积极改进和提高计算机专业人员的培养方式和培养质量,进行从业人员的程序设计能力培养模式的理论思考和实践,培养掌握最新IT技术、具有创新精神和实践能力的高素质的软件设计人才,在专业理论、核心技术、前沿技术、实践能力、合作精神和创新能力等方面提升学生素养,使学生具备较强的职业竞争能力,同时解决我国软件人才匮乏的现状,提高软件人才质量,最终促进我国软件业的快速发展。

指夹式排种器振动模拟与试验分析

为研究免耕播种机工作过程中产生的随机振动对排种质量的影响,对2BM-2免耕播种机在秸秆覆盖条件下作业时排种器的振动特性进行测试,并对振动信号进行时域和频域分析。结果表明:排种器的振动主要由免耕地表引起的垂直方向的振动,振动主频集中在0~20Hz。搭建排种振动试验台,测试不同频率与振幅条件下指夹式排种器播种合格指数,结果表明:随着振动幅值与振动频率的增加,播种合格指数降低,振动频率对播种合格指数的影响较振动幅值的影响更为显著。

植物叶片面积精确测量系统的设计与开发

设计了植物叶面积精确测量系统,首先设置参照图像,采集带有参照图像的叶片图像,然后统计像素点数,最后进行比例尺换算测定叶面积。通过预处理、校正图像,提高测量精确度,克服了传统测量系统步骤繁琐和设备复杂的缺点,能够快速、无损地测量植物叶片面积。为验证系统精确度,采集45张叶片分别与打孔法、称质量法测定叶面积比较。结果表明,在保证精度的同时能够实现快速、无损的测量叶片面积,并通过碎片验证法验证本系统精度在98%以上。

求解无约束优化问题的两类修正的WYL共轭梯度方法

针对无约束优化问题,通过修正共轭梯度参数,构造新的搜索方向,提出两类修正的WYL共轭梯度法.在每次迭代过程中,两类算法产生的搜索方向均满足充分下降性.在适当条件下,证明了算法的全局收敛性.数值结果表明算法是可行的和有效的.

普通本科院校工科专业群建设的研究及实践

专业建设是高等学校的一项基本建设,它决定了高校人才培养质量和水平,是学校建设与发展的关键。本文从普通本科院校工科专业建设出发,阐述了根据经济社会的发展加强专业建设的一个门径,即加强专业群建设。简述了专业群的构成及特征、专业群人才培养模式及汽车电子与服务工程专业群初步建设的体会。

函数在数学教学中的应用研究

函数是数学教学中的一个重要概念,也是中学数学教学的一个重要思想,并且贯穿于中学数学的始终,是学习中学数学的重要方法。本文分别以函数在中学数学教学中的应用、函数的有关解题方法、函数性质的教学建议进行探讨。

基于导向滤波器的医学图像融合方法

针对医学图像融合过程中易产生人造纹理的问题,本文将引导滤波器应用到医学图像融合中,有效提高融合图像的空间连续性,减少人造纹理的产生。首先利用导向滤波器的细节增强特性获得图像的细节层信息,主要通过导向滤波器对原图像进行滤波处理得到其基础层图像信息,再与原图像作差运算即可得细节层图像信息;然后采用基于含可变参数p的邻域统计特性融合规则得到图像融合权值系数,该融合规则在原有的邻域统计特性中加入可变参数p,可以有效增强融合图像的细节信息;最后将原图像按照所得的图像融合权值系数进行融合,得到最终的融合图像。实验仿真结果对比分析表明,随着可变参数p的变化,融合效果也有明显的提高,当p>10后,融合效果基本趋于平稳。该融合方法可以有效地实现医学图像融合,与其他融合方法相比,具有一定的优越性。

概率神经网络多模型卡尔曼滤波定位导航算法

交互式多模型扩展卡尔曼滤波(IMM-EKF)算法是解决机动载体运动模型不确定的定位问题的次优算法,在载体做模型确定的运动时该方法仍得到次优解且浪费运算资源。针对IMM-EKF算法的此类缺陷,采用离线训练的概率神经网络模型,实时判断当前运动模型分类,在运动模型确定的状态下选择对应的单一模型进行运算,而在运动模型不确定的状态下选择IMM-EKF算法,既保证定位精度,又减少了不必要的运算量。仿真对比实验验证了相比于IMM-EKF算法,新算法在精度方面的优势。

教育大数据在高等教育中的应用研究

近年来,计算机技术的进步,新的应用不断涌现,数据的规模呈爆炸式的增长,大数据、教育大数据引起了政府部门、教育部门的关注。在教学过程中充分利用教育大数据,可以预测学习、判断在教学过程中的问题,进行个性化的指导,提高教学效果。本文对教育大数据对高等教育产生的影响及带来的挑战进行了分析。

儿童滞留车内主动安全防护系统设计

针对儿童滞留车内高温伤害问题,设计一套主动安全防护系统,以STM32单片机为控制核心,通过GPS模块、三轴加速度计等多传感器综合判定车辆是否真实驻停,利用摄像头和Haar算子准确检测车内是否有儿童滞留,当温度传感器检测到车内温度超过危险阈值时启动防护报警功能,避免意外发生。

基于STM32及物联网的老年人追踪定位系统设计

针对老年奥尔茨海默症患者易走失的实现问题,基于STM32嵌入式系统及ONENET物联网设计一套定位信息可在地图上显示的老年人定位追踪系统。该系统跟踪端采用STM32嵌入式系统控制GSM芯片接入物联网服务器并发送GPS定位数据;接收端接收数据并在地图上实时显示GPS跟踪端当前位置;跟踪端增设二维码,可通过非接触式扫描获知携带者病史及家属联系方式,方便他人提供帮助。系统具有可视性好、针对性强、实用价值高等优点。

基于供电能力分析的高压配电线路容量优化方法研究

高压配电线路的容量将决定供配电稳定性,通过对供电能力的分析,可以更好地制定线路的容量优化方案.基于对供电能力的分析中,研究对象、限制因素等方面内容的研究和分析,本文提出了从供电能力分析的角度出发可以采取的高压配电线路容量优化方法,以提高高压配电线路的运行稳定性和安全性,确定其运行质量符合设计要求.

“基础物理实验模拟演示”软件的开发与实现

物理来源于生活,是一门建立在实验基础上的自然学科。在教学过程中,学生通过观察、实验等方式学会基本的物理知识,对物理学习产生浓厚的兴趣,学会科学的探究方法,举一反三、触类旁通。物理教学注重培养学生的学习能力,引导学生带着问题去思考,进而提高学生的科学素养。由于传统的物理实验受时间、地点、环境等因素的限制,笔者开发了'基础物理实验模拟演示'软件,有助于教师课堂演示、辅助教学,反映物理实验过程的本质。

含有时滞的怠速控制与输出扭矩估计器设计

发动机由怠速工况向启动工况转换时的输出扭矩信息直接影响离合器接合过程的平顺特性。针对发动机自身和控制环节带来的时间滞后对系统性能的影响,研究了含有时滞信息的鲁棒H_∞状态反馈控制规律,使干扰信息作用下的发动机怠速工况的转速恒定且满足H_∞性能要求。进一步设计了H_∞滤波器在线估计发动机怠速时输出扭矩,为离合器的接合控制提供力矩信息。基于Simulink搭建发动机怠速系统仿真验证估计器的有效性,结果表明在扰动量出现和消失瞬间,提出的算法能保证电子节气门开度切换小,控制转速能快速稳定,且有效估计了发动机怠速时的输出扭矩,克服了时间滞后带来的性能下降的问题。

提前监考安排的0-1线性规划模型

提前考试的监考安排工作因诸多因素而显得比较繁琐,因此自动排考有相当的实际意义.基于监考安排的公平性和人本原则,根据监考时间和上课时间搭配的紧密程度,给监考时间设定相应的权值,从而建立了0-1线性规划模型.最后编制模型的AMPL程序,并以某高校数学系的教务数据为例进行计算,其求解速度和结果表明了所建模型的合理性.