基于机器视觉的马铃薯智能分级系统
基金项目：国家自然科学基金（编号：３１２０１１３３）
；青岛市科技发展计划（编号：１１－２－３－２０－
ｎｓｈ）作者简介：邓立苗（１９７８－），女，青岛农业大学讲师。Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｅｎｇ
ｌｍ６８＠１６３．ｃｏｍ通讯作者：韩仲志收稿日期：２０１４－０
３－１２第３０卷第５期２ ０ １
４年９
月Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．５Ｓｅｐ．
２ ０ １ ４ＤＯＩ：１０．１３６５２／ｊ
．ｉｓｓｎ．１００３－５７８８．２０１４．０５．０３１基于机器视觉的马铃薯智能分级系统
Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｐｏｔａｔｏ ｇｒａｄｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｖｉｓｉｏｎ邓立苗
ＤＥＮＧ Ｌｉ－ｍｉａｏ 韩仲志
ＨＡＮ Ｚｈｏｎｇ－
ｚｈｉ 徐 艳
ＸＵ Ｙａｎ
熊 凯
ＸＩＯＮＧ Ｋａｉ（青岛农业大学理学与信息科学学院，山东青岛 ２６６１０９
）（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｑｉｎｇｄａｏ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２６６１０９，Ｃｈｉｎａ）摘要：为实现马铃薯外观品质自动分级，构建马铃薯智能分级装置，提出一种简单易行的马铃薯智能分级控制方法和流程，并基于Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋环境实现马铃薯智能分级软件系统。该系统通过下位机发送信号给上位机来控制摄像头拍照，上位机对所拍摄的马铃薯图像进行处理与分级检测，并将检测结果发送给下位机智能分级装置，最后分级执行器执行分级。经测试：该分级控制方法简单易行且运行稳定，不受机器运行速度的影响，基本消除了强电干扰所构建的分级系统分级结果稳定，分级精度达到９０％，可满足马铃薯实时分级的要求。
关键词：分级系统；机器视觉；检测；传感器
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｇｒａｄｉｎｇ ｏｆ ｐｏｔａｔｏｅｓ ｂｙ ｅｘｔｅｒｎａｌａｐｐｅａｒａｎｃｅ，ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｐｏｔａｔｏｅｓ ｇｒａｄｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｗａｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｖｉｓｕａｌ．Ａ ｓｉｍｐｌｅ ａｎｄ ｆｅａｓｉｂｌｅ ｇｒａｄｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｇｏｔｔｅｎ，ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｏｆ ｇｒａｄｉｎｇ ｆｅａｔｕｒｅｓｗｅｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｂａｓｅｄ ｏｎ Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｅｄ：Ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌｓ ｔｈｅｃａｍｅｒａ ｔａｋｅｓ ｐｈｏｔｏｓ ｂｙ ｓｅｎｄｉｎｇ ｓｉｇｎａｌ ｔｏ ｔｈｅ ｖｉｓｕａｌ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｏｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｃｏｍｐｕｔｅｒ．Ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｄｅｔｅｃｔｓ ｔｈｅ ｐｏ－ｔａｔｏ ｆｒｏｍ ｔｈｒｅｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｓｈａｐｅ，ｃｏｌｏｒ ａｎｄ ｄｅｆｅｃｔｓ．Ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｒｅ－ｓｕｌｔ ｏｆ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｗｉｌｌ ｂｅ ｓｅｎｔ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｂｙ ｓｅｒｉ－ａｌ ｐｏｒｔｓ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｇｒａｄｉｎｇ
ａｃｔｕａｔｏｒｓ ｔｏ ｐｉｃｋ ｕｐ ｔｈｅ ｄｅｆｅｃｔｓ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｅ ｇｒａｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ａｂｏｖｅ ｗａｓ ｓｔｅａｄｙ，ａｎｄｉｔｓ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｐ ｔｏ ９０％，ｗｈｉｃｈ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｎｅｅｄｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ
ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｒａｄｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍ；ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｖｉｓｉｏｎ；ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｓｅｎｓｏｒ马铃薯自动分级是提高马铃薯市场竞争力和增值的重要途径。随着机器视觉技术的发展，该技术已广泛应用于农
产品生产检测过程中，使用机器视觉可以排除人为因素干扰，避免人工分级的不确定性，提高生产率和分级精度。目前，国内外学者已在马铃薯自动分级方面做了大量的研究工
作。Ｍａｒｃｈａｎｔ等［１］
研制了一种根据尺寸对马铃薯进行分级
的系统，分级速度为４０个／ｓ
，但精度还不能满足实际生产的需要。Ｄｅｃｋ等［２］按照形状、尺寸和发绿程度对马铃薯进行分类，其结果优于统计分类方法。Ｔａｏ等［３］研究了基于傅里叶形状的马铃薯形状分级自动检测系统。Ｚｈｏｕ等［４］开发了
一个基于ＰＣ机的机器视觉系统，该系统针对马铃薯的主要分类指标进行分级，分级速率为５０个／ｓ
，总的分级准确率为８６．５％。郑冠楠等［５］
根据外形特性，采用离心率法进行马铃薯的形状分级。虽然国外研究者［
６，７］
在马铃薯外观品质分级方面做了大量工作，但研究大多数集中在理论和方法研究阶
段，对于实时分级系统的研究并不多；中国［
８］
尽管已经研制了一些马铃薯的分级设备，但由于分级效率低、性能不稳定和适应性差等问题，尚不能满足实际生产的需要。
为了实现马铃薯外观品质自动分级，本研究构建马铃薯
智能分级软硬件平台，并参照马铃薯等级标准［
９］
，提出了马铃薯外观品质分级检测方法和流程，并基于Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋集成开发环境实现了马铃薯智能分级系统。
１ 马铃薯智能分级硬件系统
马铃薯智能分级系统是在现有水果机械式分级系统基础上增加计算机视觉检测系统和智能分级控制系统构建而
成。系统装置如图１所示，主要由输送装置、计算机视觉系统、分级执行系统、控制电路等部分组成。机器接通电源后，通过步进电机５带动传送带１２运动。马铃薯７放置在托盘
６上随传送带运动。每过一个托盘，光电传感器１１发送一个信号到智能控制器（下位机）３，智能控制器接收到信号即发送信号到计算机（上位机）２，上位机接收到信号，控制工业摄像头９进行拍照，并将拍摄的图像发送给上位机处理。上位机对所拍摄的图像进行处理并根据外观特征检测方法进行
４
４１
图１ 分级系统示意图
Ｆｉｇｕｒｅ １ Ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｇｅｎｅｒａｌ ｓｃｈｅｍｅ
分级，得到分级结果（是否为次品），并将分级结果（０或１）发送给智能控制器。智能控制器接收到分级结果，若是１（次品）则发信号给次品区打果器１４，打果器收到信号打翻托盘，马铃薯滚入次品收集区１３。当马铃薯经过压力传感器１０处时，压力传感器获取重量信息并发送到机械控制器４，机械控制器按照重量信息分级，发送信号到重量等级出口的对应等级的打果器，打果器打翻托盘，马铃薯则会进入相应重量等级的分级区１５内。
２ 系统流程和分级控制方法
智能分级系统分为４个模块，分别为拍照控制模块、图像采集和预处理模块、特征提取和检测模块以及分级控制模块，系统流程见图２。拍照控制模块控制拍照时间间隔，保证每个马铃薯图片拍摄１次；图像采集和预处理模块负责马铃薯图像采集和预处理；特征提取和检测模块对形状、绿皮和缺陷３个分级指标进行特征提取和量化分级；分级控制模块根据分级结果控制分级执行器执行分级结果。
图２ 系统流程图
Ｆｉｇｕｒｅ ２ Ｆｌｏｗ ｄｉａｇｒａｍ
由于马铃薯在传输带上运动，分级时必须保证上位机发出的分级信号与分级执行时间保持一致。由于机器运行速度可调，每个图片的处理时间也不固定，由上位机确定发送分级信号的时间比较困难。为保证每个马铃薯图片只拍摄１
次且分级控制不受图像处理时间的影响，本试验采用计数的方式来进行分级控制。使用光电传感器作为计数器，每经过１个托盘，计数器加１（图３（ａ）），同时下位机向上位机发送拍照控制信号，上位机接收信号即控制摄像头拍摄图像，然后对所拍摄的图像进行处理和检测分级，最后将处理结果（０或１）发送给下位机（图３（ｂ））。下位机将信号保存在队列中，构成一个控制序列。并以固定的时间间隔（计数器加１）从队头取控制信号，根据控制信号来执行分级动作，若为１，电磁铁打果器通电，将托盘打翻，马铃薯翻滚到相应等级的收集区（图３（ｃ））。
图３ 分级控制流程图
Ｆｉｇｕｒｅ ３ Ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｇｒａｄｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ
３ 软件系统
软件系统运行界面如图４所示，主界面分为４个区域：控制按钮区、图像监视区、数据显示区和统计数据区。控制按钮区实现摄像头的打开和关闭、开始检测和关闭检测及数据显示等功能；图像监视区实时显示监控画面和所拍摄的马铃薯图像。数据显示区分为基本数据区和综合数据区，基本数据区主要显示马铃薯形状、绿皮和缺陷３个指标的检测数据，并显示每个检测指标是否正常。综合数据区显示马铃薯
５
４
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包装与机械 ２０１４年第５
期
图４ 软件运行界面Ｆｉｇ
ｕｒｅ ４ ＧＵＩ ｏｆ ｓｏｆｔｗａｒｅ的长、宽、面积和等级，统计数据区主要显示检测到的马铃薯总数和正常马铃薯个数。
对供试验的３５０个马铃薯运行智能分级系统，综合形状、颜色和缺陷３个方面特征进行检测，只要具有畸形（二次生长）、绿皮、缺陷其中任何一种情形就判定为次品，否则为正常薯块。根据这个标准对３５０个马铃薯进行测试，误判个数为３５个，综合检测准确率为９０％。
在Ｉｎｔｅｌ酷睿ｉ３ ３１１０Ｍ２．５ＧＨｚ ＣＰＵ，２ＧＢ内存硬件条件下进行马铃薯综合检测速度测试，每个马铃薯检测时间约为４０ｍｓ，每秒可处理约２５个马铃薯，能够满足实时检测的需求。
４ 讨论和结论
机器运行时步进电机的强电会对分级控制装置（单片机）的弱电造成强烈的干扰，本研究采取了将控制装置增加抗干扰电路、将控制器安装在封闭的金属盒之中以及分离电源等措施，基本上消除了干扰，但在生产线调速过程中偶尔存在着轻微干扰，原因可能是在步进电机变速的瞬间产生了较大磁场干扰了电路，下一步考虑选用可靠性高、抗干扰能
力强的ＰＬＣ控制器［１
０］
。同时，步进电机的强电会对摄像头造成干扰，影响拍照质量，采用将灯箱接地的方式基本消除了干扰。
本系统是在已有机械分选机的基础上改造而成的，加入智能分级控制系统后，跟原来的机械控制系统之间会存在不一致性现象。次品马铃薯在第一步根据外观特征已被拣出，但原有的机械控制系统仍然按照压力传感器采集的重量信息分级，所以分级系统会存在“空打”的现象，虽然不影响分级结果，但仍需要改进。下一步采取的措施是，若某个马铃薯检测为次品，则将压力传感器的信号屏蔽掉，这样马铃薯作为次品检出后，将不会再按照重量进行分级。
由于马铃薯在传输过程中相对于托盘上固定不动，安装
在正上方的摄像头只能获取马铃薯上部图像，从而影响检测
结果。研究中尝试采用在传送带两侧加上镜子的方式［
１１］
，可以同时拍摄马铃薯正面和两个侧面的图像，这样在一定程度上扩大马铃薯表面信息的获取，但拍摄传送带上马铃薯底面图像还是比较困难。如何获取比较完整的马铃薯表面图像信息，从而提高分级准确率有待于下一步深入研究。
为实现马铃薯实时检测和分级，本试验构建了马铃薯智能分级硬件装置，设计了一种简单易行的马铃薯智能分级控制方法，提出了基于外观品质检测方法和流程，并基于Ｖｉｓｕ－ａｌ
Ｃ＋＋集成开发环境实现了马铃薯智能分级系统。结果表明，本试验所构建的马铃薯智能分级系统运行稳定，所提出分级控制方法简单易行，系统的综合分级准确率可达到
９０％，
能够满足实时检测的需求。参考文献
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ｓｔｅｍ ｆｏｒｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ－ａｉｄｅｄ ｐｏｔａｔｏ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９８，９（６）：４２３～４３３．
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８～１８２．６
４１第３０卷第５期
邓立苗等：基于机器视觉的马铃薯智能分级系统
2万亩有机马铃薯种植基地新建项目可行性研究报告
第1页 2万亩有机马铃薯种植基地新建项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 编制时间：https://www.wendangku.net/doc/cd5856842.html, 高级工程师：高 建
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设地址 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目承建单位 (1) 1.1.5项目建设规模 (1) 1.1.7项目建设期限 (2) 1.1.8项目投资规模 (2) 1.1.9资金来源 (2) 1.2项目提出背景 (2) 1.2.1有机食品引领未来消费市场 (2) 1.2.2有机马铃薯市场需求日益旺盛 (3) 1.3项目建设目标 (3) 1.4编制依据 (4) 1.5 编制原则 (4) 1.6研究范围 (5) 1.7主要经济技术指标 (5) 1.8综合评价 (6) 第二章项目必要性及可行性分析 (8) 2.1项目建设必要性分析 (8) 2.1.1 顺应当前农业产业快速发展的需要 (8) 2.1.2符合国民经济平衡发展的需要 (8) 2.1.3是农业发展新阶段结构调整和农民增收的需要 (9) 2.1.4带动当地经济快速发展的需要 (9) 2.1.5加快有机马铃薯生产规模化、产业化、标准化的需要 (9) 2.2项目建设可行性分析 (10) 2.2.1政策可行性 (10) 2.2.2市场可行性 (11) 2.2.3技术可行性 (11) 2.2.4管理可行性 (11) 2.3必要性及可行性分析结论 (12) 第三章行业市场分析 (13) 3.1我国马铃薯产业发展状况分析 (13) 3.3内蒙古马铃薯产业发展分析 (15) 3.4内蒙古马铃薯产业发展优势分析 (19) 3.4马铃薯产业市场发展潜力分析 (22) 3.4内蒙古马铃薯产业市场发展潜力分析 (24) 3.6市场小结 (25) 第四章项目建设条件 (26) 4.1项目选址原则 (26) 4.2项目位置选择 (26) 4.3区域建设条件 (27) 4.3.1地理位置 (27)
土豆大米营养成分表每100克中含
马铃薯［土豆,洋芋］的营养成分列表
马铃薯粉的营养成分列表 （每100克中含） 成分名称含量成分名称含量成分名称含量可食部100 水分（克）12 能量（千卡）337 能量（千焦）1410 蛋白质（克）7.2 脂肪（克）0.5 碳水化合物（克）77.4 膳食纤维（克） 1.4 胆固醇（毫克）0 灰份（克） 2.9 维生素A（毫克）20 胡萝卜素（毫克）120 视黄醇（毫克）0 硫胺素（微克）0.08 核黄素（毫克）0.06 尼克酸（毫克） 5.1 维生素C（毫克）0 维生素E（T）（毫克）0.28 a-E 0.28 （炉Y）0 5-E 0 钙（毫克）171 磷（毫克）123 钾（毫克）1075 钠（毫克） 4.7 镁（毫克）27 铁（毫克）10.7 锌（毫克） 1.22 硒（微克） 1.58 铜（毫克） 1.06 锰（毫克）0.37 碘（毫克）0 成分名称含量（毫克）成分名称含量（毫克）成分名称含量（毫克）异亮氨酸228 亮氨酸315 赖氨酸271 含硫氨基酸仃）78 蛋氨酸57 胱氨酸21 芳香族氨基酸（T）250 苯丙氨酸197 酪氨酸53 苏氨酸188 色氨酸0 缬氨酸321 精氨酸155 组氨酸75 丙氨酸222 天冬氨酸1375 谷氨酸867 甘氨酸216 脯氨酸192 丝氨酸 181
玉米（鲜）的营养成分列表 （每100克中含） 成分名称含量成分名称含量成分名称含量可食部46 水分（克）71.3 能量（千卡）106 能量（千焦）444 蛋白质（克） 4 脂肪（克） 1.2 碳水化合物（克）22.8 膳食纤维（克） 2.9 胆固醇（毫克）0 灰份（克）0.7 维生素A（毫克）0 胡萝卜素（毫克）0 视黄醇（毫克）0 硫胺素（微克）0.16 核黄素（毫克）0.11 尼克酸（毫克） 1.8 维生素C（毫克）16 维生素E（T）（毫克）0.46 a-E 0 (&Y》E 0.14 8-E 0.32 钙（毫克）0 磷（毫克）117 钾（毫克）238 钠（毫克） 1.1 镁（毫克）32 铁（毫克） 1.1 锌（毫克）0.9 硒（微克） 1.63 铜（毫克）0.09 锰（毫克）0.22 碘（毫克）0
智能控制技术在机电一体化系统中的应用
2014 年秋季学期本科生课程考核 （读书报告、研究报告） 考核科目:机电一体化系统设计 学生所在院（系）:机电工程学院 学生所在专业:机械设计制造及自动化学生姓名:汪珈右 学号:1110810710 考核结果阅卷人
智能控制技术在机电一体化系统中的应用 1108107 汪珈右 摘要：不同于传统机械系统，在机电一体化系统中，特别重视对智能控制技术的应用。智能控制与机电一体化系统的完美结合，有效改善了机电一体化系统存在的各种缺陷。本文综述了智能控制技术的相关知识，并论述了其在机电一体化系统中的应用。 关键字：机电一体化；机械电子；智能控制；系统 前言 机电一体化系统主要是指由动力与驱动部分、机械本体、传感测试部分、执行机构、控制及信息处理部分所组成，并利用电子计算机的信息处理技术、控制功能、以及可控驱动元件特性来运行的一种现代化机械系统。所谓智能控制系统，就是指利用集合了人工智能理论、自动控制理论以及信息理论等诸多技术理论，用以实现优化调控机的新技术系统。这是一种当前最为先进的自动化控制技术，一般包括两个方面，即外部环境和控制器。在实际的应用中，通过外部环境提供信息以供控制器做出控制决策，因此无需使用模型，具有很大的环境适应协调能力，在诸多机械设备生产中都具有很大的应用价值，因而成为促进机电一体化的重要技术系统[1]。为了满足人们生产生活中的各种需要，将智能控制技术融入到机电一体化系统中，也就成为的必然的趋势。 1智能控制技术概述 1.1智能控制技术概念 智能控制是指通过计算机模拟人类的思想，通过计算机程序实现对复杂多样的操作进行模拟，从而实现在无人控制的情况下完成机械控制并实现机械的自动化生产。通过智能控制能够帮助人类解决很多复杂的问题和实现很多复杂的操作，同时极大的提高操作的精度，使得机械制造业能够制造出更加精密的设备。智能控制系统与传统控制系统相比较具有更加方便快捷、更加精确、更加安全的优势，通过智能控制系统能够最大限度地精简参与生产的人员，在人类肉眼不可能达到的精密层级进行操作，使机械设备在一些人类不能到达的空间进行工作。随着科学技术的快速发展，智能控制系统已经在工业中大放异彩，随着其与其他技术的完美结合，已经为人类做出了极大的贡献[2]。 1.2智能控制与传统控制的区别 （1）智能控制是对传统控制理论的延伸和发展，智能控制在传统控制的基础上发展出更高效的控制技术。智能控制系统运用分布式及开放式结构综合、系统地进行信息处理，并不只是达到对系统某些方面高度自治的要求，而是让系统做到统筹全局的整体优化。 （2）智能控制综合了很多有关调控方式理论知识的学科，与传统控制理论将反馈控制理论作为核心的理论体系相比，智能控制理论以自动控制理论、人工智能理论、运筹学、信息论的交叉为基础。 （3）传统控制只是解决单一的、线性的控制问题，与之相比，智能控制解决了传统控制无法解决的问题，通常是将多层次的、有不确定性的模型、时变性、非线性等复杂任务作为主要控制对象。 （4）传统控制通过运动学方程、动力学方程及传递函数等数学模型来进行系统描述。相较而言，智能控制系统把对数学模型的描述、对符号和环境的识别以及数据库和推力器的设计等方面设为重点。
马铃薯的特征特性和品种
马铃薯的品种和特征 和定西独特的自然条件相结合，我们按照无公害、有机食品、绿色食品的要求，主攻“新大坪”系列和“陇薯”系列两大产品，还引进了“夏啵蒂”等很多新品种。其中最能吸引商家眼球的是一种叫“黑金刚”的新品种马铃薯, 黑金刚是在黑美人的基础上新培育出的，个头与普通土豆差不多，外皮乌黑，切开里面呈紫黑色，主要原因是花青素含量很高。 马铃薯最新培育品种，株型开展，分枝较多，株高68厘米左右。茎和叶绿色，花淡白色，花冠淡紫色，雄蕊黄绿色，花粉不育。块茎扁椭圆形，白皮白肉，表皮光滑，芽眼中浅。结薯集中，块茎大而整齐，块茎休眠期长，耐贮藏。产量表现一般亩产3200—3800公斤。
马铃薯用途 马铃薯鲜薯可供烧、煮、炸、炒，作粮食或蔬菜。世界各国也十分注重生产马铃薯的加工食品，如法式冻炸条、炸片、速溶全粉、淀粉以及花样繁多的糕点、蛋卷等。 马铃薯营养成份齐全，在欧洲被称为第二面包作物，由于营养价值高，马铃薯食品已成为目前的一种消费时尚。更特别是它具有延缓衰老、减肥、美容护肤的效用。这个女士们听了肯定很感兴趣，那我就再详细说说吧。 延缓衰老 土豆含有丰富的维生素、泛酸及大量的优质纤维素，还含有微量元素、氨基酸、蛋白质、脂肪和优质淀粉等营养元素。经常吃土豆的人身体健康，老得慢。 减肥 土豆是富含膳食纤维的食物中，比较少见的同时含有大量维生素、矿物质的食物，每148克土豆产生的热量仅为100卡路里，真正的淀粉含量不到2%，而且不含脂肪，能有效控制人们日常饮食中脂肪总量的摄入。 吃土豆不必担心脂肪过剩，因为它只含0.1%的脂肪，是所有充饥食物中脂肪含量最低的。每天多吃土豆，可以减少脂肪摄入，可以让身体把多余脂肪渐渐代谢掉，消除你的心腹之患。 美容护肤 土豆有很好的呵护肌肤、保养容颜的功效。新鲜土豆汁液直接涂敷于面部，增白作用十分显著。人的皮肤容易在炎热的夏日被晒伤、晒黑，土豆汁对清除色斑效果明显，并且没有副作用。 土豆对眼周皮肤也有显着的美颜效果。将熟土豆切片，贴
马铃薯脱毒种薯的分级标准和质量要求
马铃薯脱毒种薯的分级标准和质量要求 随着我国经济、国际贸易和技术合作的发展，我国已制定了国家马铃薯脱毒种薯质量标准，并使之与国际标准接轨，该标准已于2000年颁布实施（GB18133-2000）。 (一).马铃薯种薯的相关定义及分级 1、脱毒苗：应用茎尖组织培养技术获得的再生试管苗，经检测确认不带马铃薯X病毒(PVX)、马铃薯Ｙ病毒(PVY)、马铃薯S病毒(PVS)、马铃薯卷叶病毒(PLRV)等病毒和马铃薯纺锤块茎类病毒(PSTVd)，才确认是脱毒苗。 2、脱毒种薯：从繁殖脱毒苗开始，经逐代繁殖增加种薯数量的种薯生产体系生产出来的。脱毒种薯分为基础种薯和合格种薯两类。基础种薯是指用于生产合格种薯的原原种和原种；合格种薯是指用于生产商品薯的种薯。 3、基础种薯：分为三级。 （1）原原种：用脱毒苗在容器内生产的微形薯(Microtuber)和在防虫网、温室条件下生产的符合质量标准的种薯或小薯(Minituber)。 （2）一级原种：用原原种作种薯，在良好隔离条件下生产出的符合质量标准的种薯。（3）二级原种：一级原种作种薯，在良好隔离条件下生产出的符合质量标准的种薯。 4、合格种薯：分为二级。 （1）一级种薯：用二级原种作种薯，在隔离条件下生产出的符合质量标准的种薯。（2）二级种薯：用一级种薯作种薯，在隔离条件下生产出的符合质量标准的种薯。 5、病毒病株允许率：脱毒种薯繁殖田中病毒病株的允许比率。 6、细菌病株允许率：脱毒种薯繁殖田中细菌病株的允许比率。 7、混杂植株允许率：脱毒种薯繁殖田中混杂的其他马铃薯品种植株的比率。 8、有缺陷薯：畸形、次生、龟裂、虫害、冻伤、黑心和机械损伤的薯块。 （二）质量要求
分层递阶自组织控制概述
分层递阶自组织控制概述 摘要：智能控制在现代控制理论中占据着重要的地位，且是解决现代复杂大系统控制问题的有效方法。作为智能控制最早的理论之一，分层递阶 自组织控制已广泛应用于各个领域，因此，学习了解分层递阶自组织 控制的基本原理及其应用对于学习智能控制是十分必要的。本文概括 地介绍了分层递阶自组织控制的基本结构和原理，并以其在全自主移 动机器人和智能交通中的应用概述了其在各个领域的应用情况。 关键字：智能控制，分层递阶自组织控制，基本原理，应用 引言 控制理论自产生至今经历了三个发展阶段，前两个阶段分别为“经典控制理论”时期和“现代控制理论”时期；而到了20世纪70年代末，控制理论向着“大系统理论”、“智能控制理论”和“复杂系统理论”的方向发展。在这一阶段中，有关系统的研究从简单到复杂，人们面临的是解决大系统、巨系统和复杂系统的控制问题。智能控制理论是研究和模拟人类只能活动及其控制与信息传递过程的规律，研制具有某些拟人智能的工程控制与信息处理系统的理论。 智能控制就是能在适应环境变化的过程中模仿人和动物所表现出来的优秀控制能力（动觉智能）的控制[1]。智能控制是人工智能技术、计算机科学技术与自动控制技术交叉的产物。控制的要求、人工智能的方法和计算机软硬件基础构成了智能控制发展的基础。智能控制自被提出以来，已逐渐形成了：分级递阶自组织控制、模糊控制、神经网络控制和仿人智能控制等方向。 分层递阶自组织控制即分级递阶智能控制(hierarchically intelligent control)，它是在研究早期学习控制系统的基础上，并从工程控制论的角度总结人工智能与自适应、自学习和自组织控制的关系之后而逐渐地形成的，也是智能控制的最早理论之一，它对智能控制系统的形成起到了重要的作用。 1、分层递阶自组织控制理论的提出与发展 60年代，自动控制理论和技术的发展已渐趋成熟，控制界的学者为了提高
马铃薯播种机设计说明书 精品
一种马铃薯播种机的设计 第一章绪论 1.1 设计的目的和意义 马铃薯蛋白质含量高，已得到广泛种植，是重要的经济和粮食作物，产量高，可用作蔬菜、粮食、畜牧饲料以及多种工业原料的生产，在我国是次仅次于大豆的第五大粮食作物。据统计20XX 年在我国的种植面积是6 995.1 万亩，总产量达1 415.6 万吨，几乎接近世界年产量的的1/4，位居世界第一（potatoweb ）。 目前我国的人均产量与西方发达国家还相差太远，因此提高马铃薯的单位产量相当重要，其关键就是提高马铃薯种植的机械化作业水平。 但目前为止我国马铃薯种植的机械化普及率比较低，导致生产效率低，工作质量差，生产成本高，大部分的劳动由农民承担。我国目前马铃薯的种植主要还是传统种植的方法，依靠人力和畜力开沟，点种，覆土，其过程繁琐劳动强度大，效率低下，在进行大面积的种植时其缺点显得尤为突出，严重限制了我国马铃薯整体种植产业。 马铃薯种植的传统工艺在一定程度上也十分影响影响马铃薯的单位产量，主要体现在以下几个方面：（1）种薯一般是自己挑选预留的，不是农业单位专门培育的，在质量上大打折扣，种体没有经过特殊的技术处理，根本没有产量上的保证；（2）种薯的品种少且混杂，没有考虑到种子的区位因素，不同的地区环境往往采用不同的品种。（当然我国在这方面的研究也有相当大的差距，种子市场的种薯品种有限，今后我们应该加大对马铃薯种薯的培育）（3）传统的种植工艺使用人力和畜力，不仅工作效率低而且对种子周围土壤的破坏比较严重，影响种子日后的发芽和生长。 据调查，尽管已经拥有的了多种马铃薯种植机械，但大部分的播种机械结构比较复杂，成本比较大，不宜个体化推广。特别需要生产出可以满足马铃薯种植农艺要求的小型易推广的马铃薯播种机，这样才能够大幅度普遍的的提高我国马铃薯种植的整体劳动生产率，为农民农民的负担。由于国家实施了农机具购置补贴政策，这极大促进了广大农民及单位购买、使用马铃薯生产机械，马铃薯生产的机械化得到了前所未有的发展。本次设计是事先初步成型再通过总结已有马铃薯种植机械，分析发现问题，解决问题，改进设计。重点提高劳动生产效率，解放劳动力，简化播种机构，设计出一种新型的马铃薯播种机对于解决现有的问题，改善马铃薯播种机械的推广具有重要的意义。 马铃薯的用途很广，工业食品业等诸多方面应用广泛，可作为粮食蔬菜，市场需求逐年递增，可谓全能农作物。提高马铃薯的综合生产能力，对促进农产品加工业发展，优化农业结构，促进马铃薯机诸多产业的发展，保障我国粮食安全，改善人民生活水平，实现农业增效和农民增收等的意义重大。由于机械化播种的规范性更高，每亩可以节省种薯10公斤左右，机械化播种的规范化，精确化可每亩可增产250公斤左右。与人中种植相比，马铃薯机械化播种是工作效率至少提高3倍以上。推广马铃薯的机械化作业，可以大大提高马铃薯的综合生产能力，从而保障粮食安全，同时改善农民收入，对农业现代化建设和发展意义非凡。
智能控制习题参考答案
1．递阶智能控制系统的主要结构特点有哪些。 答：递阶智能控制是在研究早期学习控制系统的基础上，从工程控制论角度总结人工智能与自适应控制、自学习控制和自组织控制的关系后逐渐形成的。 递阶智能控制系统是由三个基本控制级（组织级、协调级、执行级）构成的。如下所示： 1. 组织级 组织级代表控制系统的主导思想，并由人工智能起控制作用。根据贮存在长期存储交换单元内的本原数据集合，组织器能够组织绝对动作、一般任务和规则的序列。 其结构如下： 2．协调级 协调级是组织级和执行级间的接口，承上启下，并由人工智能和运筹学共同作用。协
调级借助于产生一个适当的子任务序列来执行原指令，处理实时信息。 它是由不同的协调器组成，每个协调器由计算机来实现。下图是一个协调级结构的候选框图。该结构在横向上能够通过分配器实现各协调器之间的数据共享。 3. 执行级 执行级是递阶智能控制的最底层，要求具有较高的精度但较低的智能；它按控制论进行控制，对相关过程执行适当的控制作用。 其结构模型如下：
2．信息特征，获取方式，分层方式有哪些？ 答：一、信息的特征 1，空间性：空间星系的主要特征是确定和不确定的（模糊）、全空间和子空间、同步和非同步、同类型和不同类型、数字的和非数字的信息，比传统系统更为复杂的多源多维信息。 2，复杂性：复杂生产制造过程的信息往往是一类具有大滞后、多模态、时变性、强干扰性等特性的复杂被控对象，要求系统具有下层的实时性和上层的多因素综合判断决策能力，以保证现场设备局部的稳定运行和在复杂多变的各种不确定因素存在的动态环境下，获得整个系统的综合指标最优。 3，污染性：复杂生产制造过程的信息都会受到污染，但在不同层次的信息受干扰程度不同，层次较低的信号受污染程度较大。 二、获取方式 信息主要是通过传感器获得，但经过传感器后要经过一定的处理来得到有效的信息，具体处理方法如下： 1，选取特征变量 可分为选择特征变量和抽取特征变量。选择特征变量直接从采集样本的全体原始工艺参数中选择一部分作为特征变量。抽取特征变量对所选取出来的原始变量进行线性或非线性组合，形成新的变量，然后去其中一部分作为特征变量。 2，滤波的方法 数字滤波用计算机软件滤波，通过一定的计算程序对采样信号进行平滑加工，提高信噪比，消除和减少干扰信号，以保证计算机数据采集和控制系统的可靠性。模拟滤波用硬件滤波。 3，剔除迷途样本 使用计算机在任意维空间自动识别删除迷途样本。 三、分层方式 1，通过计算机系统进行信号分层 2，人工指令分层 3，通过仪器设备进行测量，将数据进行分层 4，先归类，后按照一定的规则集合分层 3．详细描述数据融合的流程和方法 答：数据融合是指利用计算机对按时序获得的若干观测信息，在一定准则下加以自动分析、综合，以完成所需的决策和评估任务而进行的信息处理。 一、数据融合的流程： 分析数据融合目的和融合层次→→智能地选择合适的融合算法→→将空间配准的数据（或提取数据的特征或模式识别的属性说明）进行有机合成→→准确表示或估计。有时还需要做进一步的处理，如"匹配处理"和"类型变换"等，以便得到目标的更准确表示或估计。 具体可分为： 1，特征级融合 经过预处理的数据→→特征提取→→特征级融合→→融合属性说明 2，像元级融合
马铃薯项目推广
2011-10-12
有机脱毒马铃薯 一、项目概述 (一) 项目名称：有机脱毒马铃薯 (二) 项目建设规模：10亩 (三) 项目基地：春荣乡当庄村 （四）项目负责人：邵文 (五) 项目期限：1年(2012年3月----2013年3月) 二、基地基本情况 名称：有机脱毒马铃薯 地址：庆阳市宁县春荣乡当庄村 时间：2 012年3月 资金：20万元 三、项目实施的意义和必要性 (一)背景及意义 春荣乡位于甘肃省庆阳市宁县东部，马铃薯种植面积1.38万亩左右，马铃薯在庆阳市八县区均有种植，以环县、华池两县种植面积最大。2006年，全市马铃薯种植面积58.94万亩，其中，环县28.28万亩，华池6.76万亩，镇原6.38万亩，庆城6.03万亩，西峰4.63万亩，合水2.92万亩，正宁2.56万亩，宁县1.38万亩，总产量8.26万吨，平均亩产140公斤。预计马铃薯种植面积39.48万亩，预计总产量将达到5.53万吨。商品率按70%计算，商品量可达到3.87万吨，产值将达11060万元以上。随着农业结构调整和淀粉加工业的发展，马铃薯种植、繁育基地规模逐步扩大。对于进一步增强马铃薯的市场竞争力，从而进一步增加农民收入以及实现生态、经济、社会三大效益一体化发展具有非常重要的现实意义。 (二)必要性 1、调整产业结构、适应市场需求的需要。 随着我国市场经济的发展，市场需求发生了深刻变化，市场不仅需要鲜食莱用类品种，而且也需要淀粉加工类品种及其它类品种，特别是在品质和安全上提出了更高的要求，立足于马铃薯的资源优势，开发最安全的有机产品已是迫不及待。
2、增加农民收入、加快小康建设的需要: 要实现农民人均收入翻番。即从现在的1149元增加到2800元以上，为实现这一目标，有机脱毒马铃薯项目推广成为了一个核心基础的项目。 3、实现农产品增值的需要。 农业产业化建设是现代农业发展的必然要求和趋势。有机脱毒马铃薯推广进一步开发马铃薯有机产品形成规模化、产业化，对于全县农业产业结和产业化建设具有非常广泛、深远的影响和意义。 四、项目可行性分析 (一)可行性 l、核心技术作支撑： 有机脱毒马铃薯种薯繁育技术生产在我村没有推广过，但有机脱毒马铃薯在地理有代表性的山、洼地可以进行先前试验，通过一年的试验生产验证，马铃薯产量亩产平均可以达到1500公斤左右(最高的可达3 000公斤)，是以往亩产700 公斤的2倍的话。也就可以推广，按往年的最低价0.4元／公斤算，种植脱毒马铃薯每亩平均多收入320元左右，按5万亩计，仅此一项便可增收1500万元左右，农民人均增收180元左右，脱毒薯试验积累可以形成一整套技术及相关配套技术，可以为我们进行有机脱毒马铃薯产业化生产奠定坚实基础． 2、自然条件： 马铃薯是庆阳市一项传统种植产业，近年来，马铃薯新品种被广泛引进。 1、纬度和海拔。由高海拔向低海拔、高纬度向低纬度引种，容易成功。因为高海拔、高纬度地区马铃薯生长期间气温较低，马铃薯种茎感病毒较轻，退化慢，引到低海拔、低纬度地区种植，一般都成功率高。 2、气候条件。要看引入地与产地两者在气候条件上是否接近，即同一季节两地气候是否相似或不同季节两地气候是否相似，这样引种容易获得成功。 3、品种的生育期。马铃薯喜光，对光敏感。把它从长日照地区引种到短日照地区，往往不开花，但对地下块茎的生长影响不是太大；而短日照品种引种到长日照地区后，有时则不结薯。因此引种时必须注意品种的生育期长短，特别是南方从北方引种，一定要引进早熟、中早熟品种，争取在气温升高之前收获。
马铃薯产业发展现状与趋势(国内外)
国内外马铃薯产业发展现状及趋势一、国内外马铃薯产业发展现状与趋势 马铃薯是继玉米、水稻、小麦之后的世界第四大粮食作物，马铃薯适应性强、栽培模式多、经济效益好，在许多国家和地区被广泛种植，是世界上最大的非谷物类食品。马铃薯产业发展对于保障食物安全、促进农业现代化、发展区域经济等意义重大。 1.1国外马铃薯种薯产业发展现状与趋势马铃薯品质的好坏和产量高低关键在种 薯。因此，马铃薯种薯产业在马铃薯产业链中占有重要地位。 1.1.1国外马铃薯种薯产业发展现状中国、印度、俄罗斯、乌克兰、美国、德国、孟加拉国、波兰、法国和白俄罗斯是世界上十大马铃薯生产国。其中，荷兰是全球第 一马铃薯种薯出口大国，出口量超过了其他国家出口量的总和，种薯出口到60多个国家，其种薯生 产面积占总种植面积的21%，种薯单产达到30?35t/hm2，所种植种薯的75%用于出口，是农作物中产量、种植面积及经济效益最大的一种作物。 1 、马铃薯种薯生产体系 英国、荷兰主要以田间无性系筛选的方法获得脱毒快繁的基础材料和扩繁生产 种薯，而法国、德国、美国、加拿大和日本等种薯生产国家都采用茎尖脱毒、分生 组织培养的方法来获得脱毒快繁的基础材料和扩繁生产种薯。 2、马铃薯种薯生产技术 成熟和先进的种薯生产技术为生产优质、高产的种薯提供了强大的技术支撑和有效的质量保证。在荷兰，利用无性系选择、无性系快速繁殖、种薯催芽播种、种薯生产合理密植、测土精准施肥、GPS精细播种、GPS引导机械中耕 和除草、全自动灌溉系统及卫星图像分析应用、晚疫病防治专家预警系统、适时灭 秧等多种生产技术提高了马铃薯种薯的产量及品质，使其成为全球第一马铃薯种薯 出口大国。美国的爱达荷州被誉为“马铃薯之州”，驰名世界，该州马铃薯年种 植面积约15万hm2,平均产量达30t/hm2以上，面积和产量都占全美国的四分之一左右。爱达荷州马铃薯普遍丰产的原因也与其成熟、先进的生产技术密不可分。 3、马铃薯种薯检测和检验监督制度 完善的种薯检测和检验监督制度为种薯生产和质量定级提供了可靠的保障机制。 荷兰发达的种薯产业与其健全的马铃薯种薯检测、认证体系关系密切。在荷兰，承担种薯检测和认证工作的是荷兰农业种子和马铃薯种薯服务公司(NAK ）。该组织是荷兰农业部指定的荷兰农业种子和马铃薯种薯检测及定级的唯一权威组织。任何在荷兰生产经营马铃薯种薯和申请种薯合格证的个人和组织，必须得到NAK的批准。生产者和经销商必须服从NAK委员会为其制定的检测标准和规则，该检测标准应能符合任何国家的最严格的质量要求。在荷兰，每批出售的种薯的所有相关信息均被列在
智能控制综述
智能控制综述 摘要：本文首先介绍了智能控制的发展和智能控制系统的结构和特点以及与传统控制的关系。然后，综述几种智能控制研究的主要内容。 关键词：智能控制、自动控制、研究内容 1、智能控制的发展 任何一种科学技术的发展都由当时人们的生产发展需求和知识水平所决定和限制，控制科学也不例外。1948年，美国著名的控制论创始人维纳（N.Wiener）在它的著作《控制论》中首次将动物与机器相联系。1954年钱学森博士在《工程控制论》中系统的阐明了控制论对航空航天和电子通讯等领域的意义及影响，1965年傅京孙（K.S.Fu）教授首先把人工智能的启发式推理规则用于学习控制系统，又于1971论述了人工智能与自动控制的交集关系，成为国际公认的智能控制的先行者和奠基人[1]。 20世纪60年代，随着航海技术，空间技术的发展，控制领域面临着人们对其性能要求愈来愈高和被控对象的复杂性和不确定性，被控对象的复杂性和不确定性主要表现在被控对象的非线性和不确定性，以及分散的传感元件与执行元件，复杂的信息网络和庞大的数据量。而传统控制在解决这些问题时存在三方面的问题：一、由于传统控制理论是建立在以微积分为工具的精确模型上，所以无法对高度复杂和不确定的被控对象进行描述；二、传统控制理论中的自适应控制和Robust控制虽可克服系统中所包含的的不确定性，达到优化控制的目的，但这些方法只适用于缓慢变化的情况。三、传统控制系统输入较单一，而面对海量信息（视觉的、听觉的、触觉的等）的复杂环境，智能控制应运而生。 智能控制是对传统控制的补充和发展，是自动控制发展的高级阶段，而传统控制是智能控制产生的基础。 国内对智能控制的研究今年来也十分活跃。从八十年代人工智能与系统科学相结合到863计划的实施，智能控制在我国的发展已有稳固的基础。 2、智能控制结构与特点 智能控制是自动控制发展的高级阶段，是人工智能、控制论、系统论、信息论、仿生学、和计算机等多种学科的高度结合，是一门新兴的边缘交叉学科。它不仅包含了自动控制、人工智能、系统理论和计算机科学，而且还涉及到生物学，正在成为自动化领域中最兴旺和发展最迅速的一个分支学科[2]。 （1）智能控制具有明显的跨学科、多元结构特点。至今，智能控制方面的专家已提出二元结构、三元结构、四元结构等三种结构，它们可分别以交集的形式表示如下： IC=AI∩AC (1) IC=AI∩CT∩OR (2) IC=AI∩CT∩ST∩OR (3) 上式中，各子集的含义为 AI——人工智能；AC——自动控制；CT——控制论； OR——运筹学；ST——系统论；IC——智能控制。 智能控制的二元交集结构、三元交集结构和四元交集结构分别由傅京孙、萨克迪斯（G.N.Saridis）和蔡自兴于1971,1977和1986年提出的[3]，以上的交集表达式也可表示成如下图1、2、3的形式：
马铃薯品种及生长特性
马铃薯的种类及特性 2009-12-1 13:55:00 中国食品科技网 一、概述 马铃薯别名又叫山芋、土豆、洋芋、地蛋、荷兰薯等，原产南美安第斯山脉的秘鲁、玻利维亚等地，明朝末年传入我国。我国各地均有种植，每年大约有6000 万亩马铃薯种植面积。我国是世界上最大的马铃薯生产国，却每年需花l 亿多美元从国外进口马铃薯和马铃薯制品。表l 列举了我国马铃薯每年的生产概况。表 2 列举了全球马铃薯鲜薯(potatoes) 的贸易概况(1999) 。 二、生物学特性 1、根 要栽培好马铃薯，就要知道它与栽培有关的形态特征，以及形态建成过程中生长发育的规律。 马铃薯根茎叶花等的形态特征是鉴定品种、判断植株生长好坏和采取合理技术措施的重要标志。 马铃薯用块茎种植和种子种植时，根的形态不相同。用块茎种植，块茎萌芽后，当芽长了3--4 厘米时，从芽的基部发出根来，构成主要吸收根系，称初生根。以后随着芽的伸长，围绕着匍匐茎发生了3-5 条根，长20 厘米左右，称匍匐根。初生根先水平生长，约到30 厘米，然后垂直向下生长。大部分品种的根系分布在土壤表层下40 厘米，一般不超过70 厘米，在砂质土壤中根深可达1 米以上。匍匐根主要是水平生长。
早熟品种的根系一般不如晚熟品种发达，而且早熟品种根系分布较浅，晚熟品种根系分布广而较深。所以种植时要根据马铃薯不同品种的属性和根系的分布情况来确定株、行距，才能获得高产。 用种子种植时植株有主根和侧根，根的分枝随植株的生长而增多。主根为圆锥形伸入土中，若生长条件好，用种子种植的植株（实生苗）的根系也很发达。 根起源于茎内，由靠近维管系统外围的初生韧皮部薄壁细胞的分裂活动发生，若芽组织老化则更深入到较内部的维管形成层附近才发生。由于马铃薯根的这种内生性，所以它的发芽期占时很长，春播一般在播后30 天左右出土；秋播即使用3-4 厘米长的大芽播种，也要10 天左右。发芽期对土壤的温、湿、气要求也较严格。播种后若遇雨或浇水造成土壤板结、憋气，则根系发生和生长缓慢，常成为影响栽培成败的关键。 2、茎 马铃薯的茎分地上和地下两部分。地上茎绿色或附有紫色素，主茎以花芽封顶而结束，代之而起的为花下两个侧枝，形成双叉式分枝。茎上有棱3-4 条，棱角突出呈翼状。茎上节部膨大，节间分明。节处着生复叶，复叶基部有小型托叶。多数品种节处坚实，节间中空。马铃薯每个叶腋中都能发生侧芽，形成枝条。早熟品种分枝力弱，一般从主茎中部发生1-4 枝；晚熟品种分枝多而长，一般从主茎基部发生。株势的强弱反映种薯质量、栽培条件、技术合理程度等。 马铃薯的再生能力很强，在适宜的条件下，每个茎节都可发生不定根，每节的腋芽都可形成新的枝条。在生产中，利用这一特点，采用剪秧扒豆、育苗掰芽、剪枝扦
马铃薯分级机电控制系统设计
本科毕业论文 题目马铃薯分级机电控制系统设计学院工学院 专业农业电气化及自动化 毕业届别二〇一一届 姓名陈文杰 指导老师高晓阳 职称教授 甘肃农业大学教务处制 二 O 一一年五月
马铃薯分级单片机控制系统设计 摘要：甘肃地处西北内陆，气候干旱少雨，农业生产受气候环境因素的影响较大，制约着农业生产的持续稳定发展和农民收入的快速增加。但是，甘肃干旱半干旱农 业区的马铃薯生产条件相对较好，是我国马铃薯的优良生产基地，尤其是马铃薯品 质和加工产量在全国已有相当的知名度。依据国家马铃薯分级标准，本设计以 AT89C51单片机为核心，设计了信号调理电路、A/D转换电路、信号输出电路和键 盘/显示单元等单片机分级控制系统。工作时，系统通过选择FJ21型压敏式压力传 感器采集马铃薯种薯重量产生的电压信号，将该模拟信号经型号为LM324的放大器 放大、一阶低通滤波电路滤波后，送入AD1674作为A/D转换单元的A/D转换器， 转换后的数字信号进入AT89C51单片机；设计了分级系统的运算处理软件，分选得 出马铃薯种薯等级，向分选开关发出控制信号，实现了对马铃薯的动态称重和实时 分选控制。 关键字：马铃薯分级，单片机，电子称重 Abstract:：Little rain designing that Gansu Province keeping a foothold is located in northwest inland , the climate is arid originally, that the agriculture produces the effect accepting the climate environmental factor is more speedy than big , being restricting continuing for that the agriculture produces to stabilize development and the peasants' income increase by. Arid partly arid Gansu Province agricultural region potato turn out condition is relatively fairly good but, is that good character of our country potato produces a base, especially potato quality and treating output already have notability suitable in the whole nation. Be the monolithic machine system's turn to take AT89C51 monolithic machine as core , match it with signal several parts such as output circuit and keyboard/ display element nursing circuit , A/D change-over circuit , signal health. And voltage analog signal that system produces by the fact that pressure-sensitive dyadic pressure sensor collects fruit weight when working,the digital signal
复杂工业系统的分布式递阶智能控制研究
第!卷第"期计算机集成制造系统—#$%& ’()*!+(*",--,年"月 #(./0123$412536127%640869103:45&;<12.<=! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!0)*,--, 文章编号：>--?@AB>>（,--,）-"@-AA>@-C 复杂工业系统的分布式递阶智能控制研究 王耀南 收稿日期：,-->@>-@>?；修订日期：,--,@-C @>A 。 基金项目：国家!?D E #$%&主题资助项目（!?D @A>>@B!CA--,）。 作者简介：王耀南（>BA"@），男，江西人，湖南大学电气与信息工程学院博士，教授，博士生导师，主要从事智能自动化技术、复杂系统智能控 制理论与应用、#$%&、 智能机器人视觉检测与控制等研究。（湖南大学电气与信息工程学院，湖南 长沙 C>--!,） 摘要：研究了复杂工业系统的现场数据检测、信息融合、控制、管理与决策及运行状态等特点，提出了一种分 布式递阶智能控制方法、多传感器信息融合处理方法和专家模糊神经网络的过程控制器。经仿真实验和复杂工业过程（冶金、电力）的应用表明，该方法和控制系统具有良好效果。 关键词：复杂工业系统；分布式智能控制；多传感器信息融合；专家模糊神经网络中图分类号：FG,"D H *A 文献标识码：I 现代化工业生产的规模日益扩大，其复杂程度也越来越高，很多系统已通过计算机网络实现了集散控制，因此，迫切需要研究对复杂工业系统实施分布式智能控制的理论和方法，以适应市场竞争，降低生产成本，提高产品质量，获得更大的经济效 益［>J "。 复杂工业系统与传统系统具有本质的区别，表 现为：!复杂的信息模型及其分布式传感器、 数据量、计算量增加；"增加了信息处理复杂性和模型描述的多样性；#精确建模日益困难；$存在大量不定因素，如环境动态变化，输入信息中的噪声、干扰与误差、信息未知性、不完全性等；%多层次、 多任务的控制要求［,］。这些都使传统的控制理论与方法难以直接运用。为了合理地给定各个控制回 路的期望值，使整个控制系统满足生产目标的要求，以及被控过程运行处于最佳状态，本文提出了综合集成智能控制新技术，并对各个层次的建模、控制、优化与集成等提出了新的设计思想与实现技术。 !分布式递阶智能控制系统设计 针对流程复杂工业过程的特点和分布式递阶智能协调控制的要求，提出了一种有效的集散递阶智能控制结构（如图>）。该结构集多传感器信息 融合、多种智能技术和人机协作于一体。图中整个智能协调控制系统划分为组织级、智能协调级、多传感器信息融合级和生产过程执行级。 （>）组织级它是整个系统的高层机构，主要 完成任务规划、决策、生产计划和优化调度；对智能协调级的工作进行监督、指导与评价；收集环境信息，接受人的监督、指导与学习，向人提供必要的工况过程信息，而人类专家为智能组织级提供的教师信号，有效地修改智能协调级，使整个智能控制系统的品质逐步改进，并且实现整个生产目标的实施。 （,）智能协调级 它接受来自组织级的指令和 每一子任务执行过程中的反馈信息，同时在线实时监控生产过程执行级；协调执行级的执行过程，并优化执行级的控制指标和参数等。 （D ）多传感器信息融合级 它通过多种传感器 采集生产过程中设备运行状态、生产指标、参数以及各被控对象的反馈信号等；经信号预处理、特征提取和信息融合，提供组织级、协调级融合信息，对当前生产过程状态进行识别、决策、控制和故障诊断等。 （C ）生产过程执行级 它对生产过程的各过 程、环节、单元回路、被控对象（如：转速、位置、温度、压力和流量等）进行特定的控制和检测。它要 万方数据
马铃薯标准化
DB ICS 中国标准文献分类号 备案号 辽宁省地方标准 DBXX/XXXXX—XX 无公害食品 鲜食玉米生产技术规程 The pollution-free food of Fresh Edible Maize Production Technical Regulation XXXX—XX—XX 发布XXXX—XX—XX 实 施 辽宁省质量技术监督局发布
前言 《有机食品马铃薯生产技术规程》分为五个部分： ——第1部分：产地环境条件； ——第2部分：生产技术规程； ——第3部分：病虫害防治； ——第4部分：采收； ——第5部分：生产档案。 本部分主要起草单位：河南农业大学农学院、农产品标准化与贸易10级1班。本部分主要起草人：杨光辉、刘璐、任明尧、赵克渊、程思忍、刘洋洋。 马铃薯生产技术规程 1 范围 本标准规定了有机食品马铃薯生产的术语和定义、产地环境、生产技术、病虫害防治、采收和生产档案。本标准适用于有机食品马铃薯的生产。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 18133 马铃薯脱毒种薯 GB 4285 农药安全使用 GB 8321 农药合理使用准则 GB/T 19630.1 有机产品第l部分：生产 NT/T 496 肥料合理利用准则
3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 脱毒种薯 经过一系列物理、化学、生物或其他技术措施处理，获得在病毒检测后未发现主要病毒的脱毒苗薯后，经脱毒种薯生产体系繁殖的符合GB 18133标准的个级种薯。脱毒种薯分为基础种薯和合格种薯两类。基础种薯是经过脱毒苗薯繁殖，用于生产合格种薯的原源种和由原源种繁殖的原种；合格种薯是用于生产商品薯的种薯。 3.2 休眠期 生产上指在适宜条件下块茎从收获到块茎幼芽自然萌发的时期，马铃薯块茎的休眠实际开始于形成块茎的时期。 4 产地环境 产地环境应符合GB/T 19630.1有机食品生产标准中4.1.2条的规定。选择排灌方便、土层深厚、土壤结构疏松、中性或微酸性的沙壤土后壤土，并要求三年以上未重茬栽培马铃薯的地块。 5 生产技术 5.1 播种前准备 5.1.1品种与种薯。选用抗病、优质、丰产、抗逆性强，适应当地栽培条件商品性好的各类专用品种，种薯质量应符合GB 18133马铃薯脱毒种薯的要求。
机电系统的智能控制技术
机电系统的智能控制技术 发表时间：2018-06-20T13:55:10.027Z 来源：《防护工程》2018年第4期作者：李莹[导读] 国家社会经济的不断进步与发展，极大地促进了机电系统的智能控制技术的飞跃。 中建二局第二建筑工程有限公司广东深圳 518000 摘要：国家社会经济的不断进步与发展，极大地促进了机电系统的智能控制技术的飞跃。研究其相关课题，对于提升整体控制效果具有极为关键的意义。文章对智能控制相关内容做了概述，分析了智能控制系统分类，并就智能控制在机电一体化系统中的应用做了论述，望对相关工作的开展有所裨益。 关键词：机电系统；智能；控制；技术 1 前言 随着机电系统的智能控制技术应用条件的不断变化，对其实际应用提出了新的要求，因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨，以期用以指导相关工作的开展与实践。基于此，本文从概述相关内容着手本课题的研究。 2 智能控制概述 所谓的智能控制指的就是在没有人为的干预下能够自主驱动智能机器，从而有效完成对目标进行自动控制的技术，换句话来说就是用计算机对人类的大脑进行模拟，从而完场智能控制。智能控制在当今的社会是一种非常重要的技术，应用范围非常广泛，有着不可或缺的作用。在机电一体化系统中，有很多复杂多样的控制任务和控制目的，这些控制任务和控制目的以传统的控制手段来完成是非常复杂和不方便的，而智能控制的出现正好可以解决这一问题，使得机电一体化系统的实际操作更加的简单方便，同时还能更好的完成控制任务。对于智能控制来说，传统控制只是其中最为简单的一个部分，真正的智能控制是由多个学科相互交叉而成，而在众多的学科中最为主要的就是自动控制论、信息论、人工智能以及运筹学等学科。与传统控制相比较而言，智能控制有着一些非常明显的优点和特征，其中最为主要的特征主要有七个方面，分别是智能控制的核心在高层控制、智能控制具有变结构特点、智能控制器具有非线性特性、智能控制器具有总体自寻优特征、智能控制一个新兴的技术、属于一门边缘交叉学科以及其能够满足更多的要求和目标。智能控制主要分为了六种类型，分别是：混合或者集成控制、专家控制系统、分级递阶控制系统、学习控制系统、人工神经网络控制系统、组合智能控制系统以及金华计算与遗传算法。 3 智能控制系统分类 3.1 分级控制 分级控制是分级递阶智能控制的简称，在这一系统当中，其运作主要是以自组织控制、自适应控制等作为前提来加以实现的。一般情况下，在分级控制的古城中，会有不同方面的控制，包括协调级、组织级以及执行级，每一集的功效具有独特性。 3.2 学习控制 学习控制系统借助的是对自身内部结构的认知、辨识以及调整，可以利用相关数据信息的循环输入处理，从而使得整个系统运行的有效性得到充分的保证；除此之外，在实际的运行过程当中，学习控制系统还能够以部分非预制信息为参照来进行自控。 3.3 专家控制 在这一系统当中，其本质上是将人的知识、技能以及经验等进行整合，将其应用到计算机系统当中的一种重要方式。在实际的运行过程中，专家控制系统能够依据计算机当中所发出来的各种指令程序来对不同的操作相应的完成。在专家系统当中，一般情况下由于存储了比较多的理论知识与经验，所以在面对各种实际问题的时候，可以进行有效地辨识从而进行处理，提高处理结果的有效性。 3.4 神经网络控制 在当前阶段中，人工神经网络控制是应用比较广泛的一种控制系统，在这种智能控制系统当中，其结构布设是以人体的神经网络为重要参照，利用人工神经元、神经细胞来进行构成的。 4 智能控制在机电一体化系统中的应用 4.1 智能控制在工业生产中应用 智能控制应用在工业生产中能够极大地提高工业生产效率，在工业工艺过程，如专家控制器和神经元网络控制器等控制器的设计中，就可以引进智能控制。工业生产过程是一个庞大复杂的生产过程，单单利用人工是难以完成的，对整个工艺的操作和控制、以及对整个过程故障的诊断等都需要智能控制的参与，而且智能控制在未来的工业生产中将占据绝对主导地位。 4.2 智能控制在机器人领域的应用 在控制参数方面，机器人要求控制参数是多变的；在动力学方面，机器人具有时变性、非线性和强耦合的要求；在传感器信息方面，机器人具有多信息要求；在控制任务方面，机器人具有多任务的要求。分析机器人和智能控制的特点可以发现，智能控制非常适合应用于机器人领域。 如今，在机器人领域的很多方面都应用了智能控制技术。例如，利用智能控制技術可以有效控制机器人手臂的动作、姿态；利用多传感器信息融合技术、信息处理技术和控制技术对机器人的行走路径、停留位置和躲避障碍物等动作进行控制。 随着智能控制方法的不断发展，它们的实用性、可靠性和优越性已经在很多应用系统中得到证明。神经网络控制具有很强的鲁棒性和容错功能，通过利用神经元之间的联结和权值的分布表示特定的信息，并对各传感器接受到的信息进行处理，最后以直接自校正控制等方式对机器人进行控制；模糊控制具有很强的鲁棒性，建立在模糊集合、模糊推理和模糊语言变量的基础之上。模糊控制广泛应用于机器人的建模、控制等很多方面。模糊控制首先对被控对进行建模，在同时考虑控制规则和模糊变量的隶属度函数的基础上，利用模糊控制器，对机器人机械控制；在设计与规划机器人路径的时候主要用到免疫算法，再结合遗传算法和进化算法，可以对控制程序和控制技术进行优化。 4.3 智能控制在数控领域的应用