基于动态前瞻深度的量子线路映射研究

随着量子计算技术的快速发展,现在已经进入了噪声中型量子(NISQ)时代。但受限于当前的技术,目前一个量子位只能与相邻的量子位直接交互。为了使量子线路能直接在NISQ设备上执行,需要在逻辑线路中插入SWAP门或使用桥门来近邻化量子位。为了减少量子线路映射中插入额外量子门的数量,本文研究了基于动态前瞻的线路映射方法,考虑了在拓展层中插入交换门的影响,优化了代价函数模型。通过模拟退火算法来确定插入交换门时的最佳前瞻深度,以减少插入交换门的数量,进而减少CNOT门的数量。实验结果表明,与现有映射方法相比,本文提出的算法减少了插入的CNOT门数,平均优化率达到45.59%。

连续轨迹动态前瞻插补算法研究

传统连续轨迹加工过程由于需要频繁变速而存在加工效率低,精度差的缺点。为此,提出一种面向连续轨迹的动态前瞻算法。该算法根据加工轨迹的几何特征、误差、加减速要求,计算出连续轨迹各段之间衔接处的最大允许速度,实现连续轨迹的平滑过渡。在基于ARM+DSP+FPGA多核架构的独立式控制器中对所提算法进行了实现和验证。结果表明本文所提的动态前瞻算法与传统算法相比加工效率提高20%以上。

基于S曲线加减速的NURBS实时插补前瞻控制方法

根据现有S曲线速度规划的插补算法,对影响机床加工的各种因素进行了分析,设计了一种基于动态前瞻的预测S曲线减速点的方法,解决了传统计算减速点存在的误差问题。本算法分为预处理和实时插补两部分,在预处理中将加工曲线按曲率的变化率进行分段,按段的类型进行实时插补,并且在段内进行动态前瞻,预测S曲线第三阶段起点。仿真实验结果表明,该插补算法能够在保证加工精度的前提下,实现速度和加速度的平滑过渡。

连续轨迹平滑过渡控制算法研究

为了解决传统的点位控制算法在加工复杂轨迹时速度频繁变化造成的机床抖动、加工效率低等问题,提出连续轨迹平滑过渡算法。文中首先指出插补离散化导致连续轨迹需要跨段过渡,然后提出两种连续轨迹单周期过渡方案并对比其算法执行效率和轮廓误差。为实现直线与圆弧过渡间平滑过渡,对比求根公式、用弧长近似弦长等多种算法的执行效率。仿真结果表明,在保证轮廓误差的前提下,实现了多段轨迹的连续加工,有效地提高了加工效率。