为实现简易保鲜储藏设备的推广应用，需要先确定简易保鲜储藏设备的质量评价方法。通过分析研究简易保鲜储藏设备质量调查评价方法并进行实际应用，对简易保鲜储藏设备的安全性、可靠性、适应性和售后服务状况等内容进行调查及评价，掌握在用保鲜储藏设备的整体质量水平。在分析研究简易保鲜储藏设备的组成结构、参数及功能原理、用途、设备实际运行使用过程中可能出现的状况及故障、用户使用设备的质量要求及服务感受的基础上，设置设备质量评价指标，每个指标赋予不同的权重系数。其中一级指标5个，分别是安全性、适用性、可靠性、物料使用负荷程度、售后服务；二级指标25个。一级指标中安全性25分、适用性20分、可靠性20分、物料使用负荷程度20分、售后服务15分。调查结果表明，简易保鲜储藏设备所有样本加权得分为83.10。3家公司的产品生产使用性能较好，达到产品设计标准。

面对农产品供应市场日益庞大以及现存追溯系统中心化结构严重、溯源信息模糊简陋、数据安全难以得到有效保障等问题，通过分析供应链的业务流程及相关特点，融合区块链及IPFS技术设计灵活的多链分布式追溯系统以应对错综复杂多变的市场情况中的精准溯源及监管的需求。充分利用星际文件系统IPFS的去重存储以及分布式存储特性提高存储资源的利用率，解决以往溯源数据存储中心化严重、数据类型单一、负载过大等问题；区块链多链与IPFS私有网络的结合以及CBC、ECC两个加密算法的采用可以支持全面的市场监管，并可以满足企业隐私数据的加密保护需求。为验证模型有效性，以水培蔬菜溯源项目作为应用案例进行分析测试，其中区块链多链系统吞吐量达到上链500 TPS、查询400 TPS；CBC加密算法的相关性、扩展性分析中密文改变率分别达到96.727%、97.136%。测试结果表明：本追溯系统在实现溯源数据高效记录存储和精准监管溯源的基础上，也能够给予供应链内各方合法权益及隐私数据有效的安全保护，亦可以面对业务交错复杂的市场供应链，为完整可靠的农产品区块链追溯监管系统研究发展与落地实现提供借鉴与参考。

拉力式甘蔗剥叶机剥叶元件合理的作业参数可有效改善剥叶机构剥叶质量，为降低含杂率，建立甘蔗剥叶过程仿真模型，采用单因素仿真试验分析剥叶辊筒转速、剥叶角度及剥叶辊筒中心距（剥叶元件交错深度）对蔗叶所受峰值应力的影响规律和蔗叶的剥离断裂情况，确定参数范围；在仿真分析基础上采用中心组合法进行多因素样机试验，探究3个作业参数对含杂率的影响规律并得出最佳作业参数：剥叶角度120°、剥叶辊筒中心距77.2 mm、剥叶辊筒转速128 r/min、最小含杂率为2.03%，样机试验验证所得含杂率结果为2.09%。为改善拉力式甘蔗剥叶机剥叶效果、提高作业适应性提供参考。

茶叶揉捻压力是影响茶叶揉捻品质的重要因素，对茶叶揉捻压力开展实时检测，是实现茶叶自动化加工的关键。在分析揉捻加压相关部件的受力情况与揉捻作用区域的分布基础上，运用SW-DAMS耦合仿真方法分析不同揉捻压力检测方法对应的感知传感器接触力学特性与作用力变化情况，对比优化出揉捻压力最佳检测点位于揉盖上端。确定压力传感器结构及量程，设计揉捻压力检测装置，完成压力校准及检测试验。结果表明：揉捻标准转速为45 r/min时，选用的环形压力感知传感器内部直径为32 mm、高度为20 mm，连接法兰高度为40 mm，压力输出精度达到0.1%，无超调现象；样机的生产率为65 kg/h，碎茶率为1%，动态压力数值随揉捻过程在3~35 N之间实时变化，能够满足自动化茶叶生产线对揉捻压力的检测要求。

针对甘肃省山区梯田等中小地块联合收获机作业困难，小麦、燕麦等粮食作物主要在农户庭院进行脱粒作业的需求现状，设计集喂入、脱粒、清选和排草等作业功能于一体的5TZ-900型振动筛清选脱粒机。对机具的脱粒装置、清选装置、传动装置等关键部件进行理论分析和结构设计，对满足工作需求的脱粒滚筒规格尺寸、钉齿数量和振动筛结构尺寸等进行计算分析，确定影响振动筛清选脱粒机作业合格率的主要技术参数，并对整机进行作业性能试验。试验结果表明，机具空载运转时的噪声为79.8 dB(A)，在试验作物的草谷比为0.9、籽粒含水率在15%～20%和机具滚筒转速为1 040 r/min时，机具作业的破碎率为0.94%，含杂率为1.04%，未脱净率为0.93%，总损失率为1.36%，生产效率为1 120 kg/h，各项指标达到设计要求和相关标准要求。

为定量预测陈皮热泵干燥过程中含水率的变化，基于机器视觉技术提取陈皮干燥过程中的图像特征，建立含水率预测模型。采集不同干燥时期的陈皮图像，采用图像处理的方法对陈皮图像进行预处理操作，提取陈皮图像的6个颜色特征和6个纹理特征共计12个图像特征，分析特征参数和含水率变化关系，将相关图像特征作为模型的输入，陈皮的含水率作为模型的输出，分别建立基于BP神经网络和支持向量机的陈皮干燥含水率预测模型进行对比分析，得到不同干燥时期含水率最佳预测模型。结果表明，支持向量机的预测效果更好，准确率达到99.01%，均方误差达到0.006 5，模型运行稳定，含水率预测结果准确且快速，能够为陈皮干燥过程中的含水率在线预测提供科学依据。

为探究多旋翼植保无人机在不同工况下对施药效果的影响，明确两款多旋翼植保无人机结构设计优缺点，规范植保无人机在飞防作业中的参数设置。试验以两款多旋翼植保无人机为对象，采用CFD仿真模拟植保无人机在不同工况下的流场分布、风场幅宽、飘移情况。结果表明：两款植保无人机主要风场幅宽可达6~12 m，次要风场幅宽可达12~20 m；增加飞行高度、飞行速度可以获得较大的喷洒面积，但风场穿透力减弱、雾滴飘移距离增加，顺风作业有利于改善施药效果；四旋翼植保无人机相较于六旋翼植保无人机平衡性更好，下压力及抗飘移能力都有一定优势，且风场分布均匀规整，更有利于喷洒均匀。可为后续植保无人机机型结构优化提供思路和为植保无人机飞防作业参数设置提供理论依据。

旋翼植保无人机喷药过程中雾滴与旋翼旋转产生的下洗流场和外界风场高度耦合作用，直接影响施药品质。因此基于拉格朗日多相流模型对耦合风场的四旋翼植保无人机下洗流、有无下洗雾滴分布和含风场雾滴分布规律进行数值分析计算，通过旋翼风速测量试验验证数值计算方法的可靠性。结果表明，旋翼下洗气流在轴间中垂线上互相吸引，会发生气流聚合现象，最大气流速度为14 m/s；随着风场作用，迎风侧气流受到挤压逐渐向背风侧偏转，风速过大超过3 m/s下洗流已逐渐失去对风抗干扰能力；有下洗气流作用时沉积时间相比无下洗流作用时加快10倍，提高施药效率；风速的增加导致雾滴的沉积范围变大，当风速达到2~3 m/s时漂移增加，出现复喷现象更加严重。

为解决猕猴桃基地“瑞玉”新品种苗木繁育中农业大棚温湿度控制精度、速度、稳定性的难题，依托猕猴桃育苗玻璃温室，设计适合农作物生长的环境因子模糊控制系统。该系统针对温室环境中温湿度的强耦合规律，在控制中增加温湿度解耦算法，通过建立不对称温湿度补偿规则库，将温度、湿度模糊控制的输出变量和解耦补偿输出合成后得出实际温湿度控制输出，对农业大棚的温湿度控制过程进行改善，优化大棚环境监控效果。结果表明：空气温度、空气湿度、光照强度控制精度分别达到了±2℃、±5%RH、±200 Lux，达到稳态时间分别为9 min、16 min、4 min，且基本保持稳定，本系统控制精度较高、调节速度快、鲁棒性好，具有较好的实用价值和推广价值。

针对现阶段陆基工厂化水产养殖池人工清洗存在劳动强度大、效率低等问题，设计基于轨道移动、具有越池清洗功能的养殖池自动清洗机器人。该机器人由移动机构、清洗机构和控制系统等组成。移动机构沿养殖池上方导轨前后、左右移动，清洗机构通过旋转和上下伸缩装置完成养殖池池底和池壁清洗，控制系统通过STM32F103单片机实现对清洗机器人的精准控制。通过建立全覆盖栅格地图的方法进行路径规划，并采用最短切线、野火法等算法实现自动避障，并对机器人进行测试。结果表明：刷盘转速和驱动速度最优组合方式为刷盘转速600 r/min，驱动速度 0.2 m/s。

针对大豆玉米带状复合种植模式下的现有喷药机无法分带定向喷施、适用性差的问题，设计一款适应于该模式、具有药物分带定向喷施、喷施高度分带可调节、防止药物发生带间飘移功能的自走式喷杆喷药机。根据4+2大豆玉米带状复合种植模式的农艺要求，确定整机机构方案；确定喷药机的喷杆高度调节装置、喷杆折叠装置和防飘移装置三个关键装置方案并进行结构设计。在灌云县大豆农场种植基地，对样机的高度调节性、可折叠性及防飘移性进行试验验证。结果表明，高度调节、折叠装置可以有效满足作业需求，防飘装置能够减少92.52%的液滴飘移，能够满足对玉米大豆的化学除草阶段及化学控旺阶段作业要求。

为解决随进式起草皮机工作时草皮根部切割不规整导致的草皮移植存活率低、起草皮工作效率低的突出问题，研发设计一种基于振动机理的随进式起草皮机。通过分析草皮根部切割机理，设计由振动部件、起皮刀具和起皮刀具升降机构等核心部件组成的振动起草皮装置，并对该装置进行模态和谐响应分析，获取其固有特性、响应特性和受激振力最大的关键零部件形变和应力分布。结果表明：随进式起草皮机在动力源常用工作频率33.3 Hz激励下，振动部件最大形变的仿真位移为0.246 63 mm，试验位移为0.278 3 mm，误差率为11.38%。相同工况下，起草皮机改进后的工作效率提高6.8%，晾置5天平均移植存活率提高2.5%，晾置7天平均移植存活率提高4.2%。为振动起草皮装置的进一步优化设计提供理论依据和改进方向。

为解决传统仔猪加热装置难以满足不同日龄仔猪体感温度需求、能耗高等问题，设计一种分娩舍仔猪智能保温控制系统。分娩舍仔猪智能保温控制系统根据猪舍养殖环境因子如温度、相对湿度和风速，推算仔猪当前的体感温度，智能和集群调节保温设备的输出功率，以满足不同阶段日龄仔猪对体感温度的需求。开展分娩母猪舍仔猪保温控制系统试验，试验结果表明，该系统能够将仔猪体感温度控制在设定温度区间内，体感温度波动范围在±0.75℃内。不同日龄下体感温度数据计算出的变异系数均小于0.1，表现为弱变异性，说明体感温度的离散程度较小，系统控制体感温度效果相对稳定。该研究为分娩母猪舍环境调控提供参考。

经过收获并发酵制成的青贮玉米饲料营养价值较高，是我国畜牧业可持续发展的物资基础。针对青贮玉米收获机存在切碎质量差、喂入时秸秆易缠绕堵塞、能耗高等问题，设计喂入高度可调、喂入辊可反转、切碎质量较好的青贮玉米收获机喂入切碎试验台，本试验台可以完成青贮玉米输送、喂入、切碎、抛送等工作过程。对试验台的关键零部件进行静力学分析和模态分析，以验证其强度和可靠性。以秸秆切碎长度和长度合格率为主要性能参考指标，对该试验台进行性能试验，试验结果表明当喂入速度为2.5 m/s，切碎滚筒转速为1700r/min时，切碎长度平均为15.6mm，合格率为96.1%，生产效率为15000kg/h，各项指标均符合国家标准和行业标准。

为提高果蔬采摘机器人动作的准确性，建立一套可应用于农作物采摘的动作数据库。基于视觉识别技术，结合农业生产中对于果蔬采摘动作判断的实际需求进行分析研究，分别从硬软件设计的角度，设计一种针对果蔬采摘动作的综合采集系统。在硬件层面，重点介绍包括UPS电源、运算主机、摄像头等各部件的需求分析及选型结果。在软件层面，介绍软件系统总体架构并将子功能模块化处理，此外重点介绍各功能模块间的软硬件交互方式。最后以苹果的采摘动作为研究对象，设计整机测试试验及动作识别试验来检验系统的完备性。试验结果表明，该动作采集系统对于单一采摘动作的识别具有较高的正确率，识别率达100%。

在起垄覆膜种植过程中，需要均匀有效地抛送土壤从而压实地膜。基于此，设计一种新型旋耕起垄抛土覆膜机械并对其抛土装置进行分析。首先对抛土过程进行理论分析，接着通过对抛土装置的离散元仿真分析，确定抛土刀片的长度及宽度参数，然后分析不同的刀片数量、转速、刀片倾斜角对抛土量的影响，最后利用Design-Expert软件对单因素试验进行方差分析，建立抛土量平均值回归模型。得到抛土量最优值的参数组合：刀片数量为4个，抛土轮转速为275 r/min，刀片倾斜角为130°。对最优参数组合进行田间试验，结果表明，平均抛土质量为10.4 kg/s，满足农艺作业要求。

为解决烟草半移栽作业用工量大、效益低等问题，设计一种对称交错式自动取苗装置。首先，阐述该自动取苗装置对两盘钵苗进行交错式取苗的原理，建立取投苗作业过程中的动力学和运动学模型。然后，对送盘装置、取投苗装置和自动控制系统等取苗装置关键部件进行结构设计，分析关键部件的作业过程，结合实际需求完成关键元器件的选型。最后，在已有移栽机动力底盘的基础上试制2ZY-1型烟草移栽机样机，以60天苗龄的烟草钵苗为作业对象进行田间取投苗性能试验。试验结果表明，在自动取投苗速度为20株/min时，取苗成功率为89.63%，投苗成功率为97.20%，伤苗率为3.59%。

为提升蚕豆机械化播种率，提出一种结构简单的勺轮式蚕豆排种器，分析不同排种转速与种子类型对排种性能的影响。首先，介绍勺轮式排种器结构与工作原理，统计分析蚕豆种子外形尺寸并划分为三类(小粒、中粒、大粒)，设计蚕豆种子排种勺结构，理论分析排种器取种过程、清种过程与传种过程；然后，利用EDEM软件仿真排种器工作性能，建立排种器与三类蚕豆种子的仿真模型；最后，以合格指数、重播指数、漏播指数为排种性能评价标准，开展台架试验，验证勺轮式蚕豆排种器的可行性。结果表明：仿真环境下，排种器内蚕豆种子实际充种线的水平倾角与排种转速呈正相关。排种器适宜排种转速为10 r/min，中粒种子排种性能指标最优，其播种合格指数为90.3%，重播指数为6.9%，漏播指数为2.8%。当排种转速为10 r/min时，仿真试验的综合排种性能为：合格指数89.5%，重播指数6.25%，漏播指数4.25%；台架试验的综合排种性能为：合格指数89.2%、重播指数7.1%、漏播指数3.7%，与仿真试验结果基本一致，满足蚕豆播种要求，验证勺轮式蚕豆排种器的可行性。

针对目前膜杂分离装置存在分离率较低、含杂率高的问题，设计一种膜杂混合物分离装置。介绍膜杂分离装置的整机结构及工作原理，阐述关键部件滚筒筛的结构及参数确定，并对其进行运动学分析，确定影响膜杂分离率和含杂率的主要作业因素。制作试验样机，以滚筒筛进风口风速、滚筒筛倾角以及转速作为试验因素，以膜杂分离率和含杂率为试验指标，开展正交试验。试验结果表明：影响膜杂分离率和含杂率的主次顺序为滚筒筛进风口风速、滚筒筛倾角和转速，最优参数组合为滚筒筛进风口风速10m/s、滚筒筛最优倾角10°以及滚筒筛转速45r/min，在较优因素组合参数下进行重复验证试验，结果表明，膜杂分离率为92.4%，含杂率为6.5%。

玉米联合收获机清选系统工况复杂，存在收获质量差、效率不高等问题。基于此，设计一套清选损失率控制为主同时兼顾含杂率的自动控制系统。首先分析以风机转速、振动筛转速和喂入量为影响因素，损失率、含杂率为评价指标的正交试验数据，获取影响损失率和含杂率的主次因素，提出清选系统自动控制策略；其次，为开展控制策略和算法的研究，建立清选系统中的风机转速、振动筛转速调节装置以及收获机纵向运动的数学模型，设计离散化PID控制算法。最后，基于MATLAB/dSPACE软硬件环境，搭建清选控制系统的硬件在环仿真平台，并进行控制器在环测试。试验证明：本文设定的双目标联合控制策略和控制算法，能够有效降低清选损失率、含杂率，其中清选损失率降到2.7%左右，含杂率为2.8%左右。