水稻钵盘精量播种装置机理与试验研究
发布时间：2023-12-02 07:27
为进一步揭示水稻钵盘精量播种装置播种机理，论文针对钵盘精量播种研究现状，利用智能预测法（BP神经网络、RBF-PLS网络和偏最小二乘回归）、量纲分析、试验研究等方法对水稻钵盘精量播种装置机理进行了探索和分析。 1．利用数显千分尺、角度仪等仪器对常用7种长粒和短粒水稻芽种物理特性进行了测定，并对长、短粒水稻芽种物理特性的变化规律进行了对比分析，结果表明在不同含水率条件下，长、短粒水稻的芽种的物理特性变化规律不同，其中几何尺寸、千粒重差别较大，静止角、自流角差别不大。 2．对水稻钵盘精量播种机关键部件进行了设计，确定了播种器关键部件的结构尺寸及参数，研制了水稻钵盘精量播种试验台。 3．以型孔直径、型孔厚度、种箱速度、稻种含水率、刷种高度为试验因素，以垦鉴3号水稻芽种为例按五因素五水平二次回归正交设计试验研究，获得了预测的样本数据。通过对BP神经网络、RBF-PLS网络和最小二乘回归模型拟合精度的比较，表明RBF-PLS网络模型的拟合效果最好。因此本文采用RBF-PLS网络模型构建完成了对水稻钵盘精量播种装置充种性能的预测，通过试验验证与RBF-PLS网络预测结果进行了对比分析。 4．利用量...
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
CONTENS
第一章 绪论
1.1 研究的目的
1.2 研究的意义
1.2.1 水稻钵盘精量播种技术的研究意义
1.2.2 研究方法的意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 水稻钵盘精量播种机理研究现状
1.3.2 神经网络预测模型的发展概况
1.3.3 量纲分析的研究进展
1.3.4 问题和不足
1.4 本文主要研究内容
第二章 水稻芽种物理特性研究
2.1 试验材料及其制备
2.1.1 试验材料
2.1.2 水稻芽种的制备
2.2 水稻芽种含水率的测定
2.3 水稻芽种的物理特性
2.3.1 水稻芽种的几何特性
2.3.2 水稻芽种的千粒重
2.3.3 水稻芽种的流动性
2.3.4 水稻芽种的硬度
2.4 本章小结
第三章 水稻钵盘精量播种试验台的设计
3.1 钵盘的结构尺寸
3.2 水稻钵盘育秧播种的农艺要求以及播种装置的设计原则
3.2.1 水稻钵盘育秧播种的农艺要求
3.2.2 排种器设计原则
3.3 水稻植质钵盘精量播种试验台工作原理
3.4 主要部件设计计算和参数确定
3.4.1 型孔板的设计
3.4.2 刮种器的设计
3.4.3 翻板结构的设计
3.4.4 压实轮的设计
3.4.5 种箱的设计
3.4.6 铺/覆土部分的设计
3.5 小结
第四章 水稻钵盘精量播种装置充种性能预测
4.1 样本数据的采集及确定
4.1.1 试验设备与材料
4.1.2 主要评定指标
4.1.3 试验方法
4.1.4 样本参数的确定
4.2 基于 BP 神经网络的模型建立
4.2.1 BP 神经网络原理
4.2.2 训练样本设定及归一化处理
4.2.3 隐含层神经元个数的确定
4.2.4 创建一个新的前向神经网络
4.2.5 输入层权值和阈值初始值的确定
4.2.6 网络层权值和阈值初始值的确定
4.2.7 学习速率的初始值的确定
4.2.8 网络收敛精度的确定
4.2.9 迭代次数上限的设定
4.2.10 网络训练
4.3 基于偏最小二乘的多元回归模型建立
4.4 基于 RBF-PLS 的网络结构模型建立
4.5 性能指标预测
4.6 试验验证
4.6.1 试验方法
4.6.2 试验方案
4.6.3 试验结果
4.6.4 试验结果与预测结果对比分析
4.7 本章小结
第五章 水稻钵盘精量播种装置投种机理分析
5.1 水稻钵盘精量播种装置投种机理
5.2 量纲分析
5.2.1 量纲的概念
5.2.2 量纲和谐原理
5.2.3 量纲的分析方法
5.2.4 定理介绍
5.3 水稻钵盘精量播种装置投种过程本构模型的量纲化
5.3.1 投种过程影响稻种运动的主要参数的确定
5.3.2 稻种投种过程运动模型的量纲分析
5.3.3 模型常数的确定
5.4 稻种投种过程运动模拟仿真
5.4.1 仿真初始条件
5.4.2 仿真结果分析
5.5 稻种投种过程力学分析及仿真
5.5.1 稻种投种过程力学分析
5.5.2 稻种投种过程力学仿真
5.6 播种装置投种过程损伤率的试验验证
5.6.1 试验设备及试验条件、试验方法
5.6.2 试验结果
5.7 本章小结
第六章 长、短粒水稻芽种播种性能对比研究
6.1 试验装置和方法
6.2 主要评定指标
6.3 对比试验研究
6.3.1 试验方案
6.3.2 试验安排和试验数据
6.3.3 回归方程
6.3.4 影响性能指标的各因素的重要性分析
6.3.5 试验因素对性能指标影响的图形分析
6.3.6 性能指标优化
6.3.7 验证试验
6.4 本章小结
第七章 结论
参考文献
致谢
附录
作者简介
本文编号：3869198
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
CONTENS
第一章 绪论
1.1 研究的目的
1.2 研究的意义
1.2.1 水稻钵盘精量播种技术的研究意义
1.2.2 研究方法的意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 水稻钵盘精量播种机理研究现状
1.3.2 神经网络预测模型的发展概况
1.3.3 量纲分析的研究进展
1.3.4 问题和不足
1.4 本文主要研究内容
第二章 水稻芽种物理特性研究
2.1 试验材料及其制备
2.1.1 试验材料
2.1.2 水稻芽种的制备
2.2 水稻芽种含水率的测定
2.3 水稻芽种的物理特性
2.3.1 水稻芽种的几何特性
2.3.2 水稻芽种的千粒重
2.3.3 水稻芽种的流动性
2.3.4 水稻芽种的硬度
2.4 本章小结
第三章 水稻钵盘精量播种试验台的设计
3.1 钵盘的结构尺寸
3.2 水稻钵盘育秧播种的农艺要求以及播种装置的设计原则
3.2.1 水稻钵盘育秧播种的农艺要求
3.2.2 排种器设计原则
3.3 水稻植质钵盘精量播种试验台工作原理
3.4 主要部件设计计算和参数确定
3.4.1 型孔板的设计
3.4.2 刮种器的设计
3.4.3 翻板结构的设计
3.4.4 压实轮的设计
3.4.5 种箱的设计
3.4.6 铺/覆土部分的设计
3.5 小结
第四章 水稻钵盘精量播种装置充种性能预测
4.1 样本数据的采集及确定
4.1.1 试验设备与材料
4.1.2 主要评定指标
4.1.3 试验方法
4.1.4 样本参数的确定
4.2 基于 BP 神经网络的模型建立
4.2.1 BP 神经网络原理
4.2.2 训练样本设定及归一化处理
4.2.3 隐含层神经元个数的确定
4.2.4 创建一个新的前向神经网络
4.2.5 输入层权值和阈值初始值的确定
4.2.6 网络层权值和阈值初始值的确定
4.2.7 学习速率的初始值的确定
4.2.8 网络收敛精度的确定
4.2.9 迭代次数上限的设定
4.2.10 网络训练
4.3 基于偏最小二乘的多元回归模型建立
4.4 基于 RBF-PLS 的网络结构模型建立
4.5 性能指标预测
4.6 试验验证
4.6.1 试验方法
4.6.2 试验方案
4.6.3 试验结果
4.6.4 试验结果与预测结果对比分析
4.7 本章小结
第五章 水稻钵盘精量播种装置投种机理分析
5.1 水稻钵盘精量播种装置投种机理
5.2 量纲分析
5.2.1 量纲的概念
5.2.2 量纲和谐原理
5.2.3 量纲的分析方法
5.2.4 定理介绍
5.3 水稻钵盘精量播种装置投种过程本构模型的量纲化
5.3.1 投种过程影响稻种运动的主要参数的确定
5.3.2 稻种投种过程运动模型的量纲分析
5.3.3 模型常数的确定
5.4 稻种投种过程运动模拟仿真
5.4.1 仿真初始条件
5.4.2 仿真结果分析
5.5 稻种投种过程力学分析及仿真
5.5.1 稻种投种过程力学分析
5.5.2 稻种投种过程力学仿真
5.6 播种装置投种过程损伤率的试验验证
5.6.1 试验设备及试验条件、试验方法
5.6.2 试验结果
5.7 本章小结
第六章 长、短粒水稻芽种播种性能对比研究
6.1 试验装置和方法
6.2 主要评定指标
6.3 对比试验研究
6.3.1 试验方案
6.3.2 试验安排和试验数据
6.3.3 回归方程
6.3.4 影响性能指标的各因素的重要性分析
6.3.5 试验因素对性能指标影响的图形分析
6.3.6 性能指标优化
6.3.7 验证试验
6.4 本章小结
第七章 结论
参考文献
致谢
附录
作者简介
本文编号：3869198
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