新疆天山中部重力场时空变化特征研究

利用1987～2011年新疆地区的流动重力资料,对多期数据进行统一起算基准平差计算,绘制出新疆天山中部地区区域测段段差时序变化图、测线重力变化剖面图以及乌鲁木齐地区的重力场变化等值线图,并结合地震地质构造背景,分析新疆天山中部重力场变化特征。研究结果显示:独山子、宁家河测区重力变化较大,异常变化比较明显;乌鲁木齐地区相对稳定,空间分布比较集中,重力场正负变化区交替出现,重力场变化不大,能量正处于积累的过程。

利用RBF神经网络对GPS广播星历插值

针对多项式插值计算任意时刻GPS卫星坐标过程中出现的Runge现象,提出了采用径向基函数(RadialBasis Function,RBF)神经网络对GPS广播星历计算所得卫星坐标进行插值。选用2011-07-25日广播星历,利用径向基函数神经网络插值计算GPS卫星坐标,并将其与直接法计算的GPS卫星坐标比较,结果表明该方法能有效避免Runge现象,提高了插值稳定性,插值精度高,可满足GPS单点定位的需求。

基于机器视觉的圆孔尺寸测量系统研究

针对常见的圆形目标检测,开发了一套基于机器视觉技术的圆孔尺寸测量系统,采用混合噪声滤波、模糊和遗传边缘检测方法从采集的零部件图像中,提取出圆孔图像的边缘,通过插值圆度检测方法,精确测量出圆孔的半径、面积等特征参数。测试表明,测量系统的平均值误差为0.010 5mm,远远低于人工测量的平均值误差0.027 3mm,能够满足工业应用中的精确性要求。

非线性动力方程的三次样条-增维精细算法

提出一种针对非线性动力方程的改进精细积分方法。该方法是在时间步长内采用分段的三次样条函数拟合非齐次项,保持高精度拟合的同时避免了求导运算和高次多项式插值带来的Runge现象。通过引入4×2个变量将动力方程增加四维转化为齐次方程,并建立相应的通解格式,避免了状态空间下系统矩阵求逆。将指数矩阵分为四个子模块,利用各模块的特点分别进行理论推导及基于精细积分法进行分步、分块计算得到相应的理论解和高精度数值解,无需反复计算整个指数矩阵,提高了解算效率。针对含未知状态量的非齐次项,引入预测-校正的方法进行迭代求解。数值计算结果表明了本文方法的有效性。

高档数控机床NURBS曲线Newton-Rapson迭代的插补算法

为了解决NURBS曲线在Taylor一阶、二阶展开式求解曲线插补坐标点ui+1,存在计算量大、插补时间长等问题,提出一种Newton-Rapson迭代法的NURBS插补算法。该插补算法可以减少插补计算量和插补时间,提高插补精度,并提高曲线加工的效率。仿真实验结果表明,Newton-Rapson迭代法的NURBS插补算法计算过程简单、切实有效,具有可行性和实用性,满足数控系统实时、高速、高效率插补的要求,在其他数控插补的过程中具有很强的借鉴意义。

二元四次切触插值格式的构造方法

多元切触插值问题是一元切触插值问题的自然推广.以往构造多元切触插值格式最一般方法是行列式方法.然而该方法在插值条件较多的情况下使用起来比较笨拙,特别是当条件选的不恰当时可能由于方程组的奇异性进而求不出插值格式.近些年来,随着科学技术的不断发展,一些科研生产部门常常需要进行多元切触插值,由于插值区域的复杂性和插值结点分布多样性,以往的文献多是针对矩形网格上的多元插值问题来进行研究的.运用迭加插值法来构造一些二元切触插值格式,这种方法可容许某些不规则的插值条件.这样既可以保证插值多项式的存在与唯一性,又便于求得具体的插值格式,并在已有结论的基础上,构造了一类圆域上的二元四次切触格式来说明如何运用迭加插值法来构造二元切触插值格式的,最后用计算实验验证了所构造出插值格式的有效性.

多维线性插值方法的构建及应用

根据全国2010年607个气象站点的日降水量资料以及各站点平面分布与高程信息,构建了多维线性空间插值方法。在不同插值控制站点数目(n=4,8,12)情景下,分析了多维线性空间插值方法与反距离权重插值、样条插值和克里格插值法(球面模型和高斯模型)在我国年降水量空间插值中的应用情况。对比发现,不同的控制站点情境下,各种插值方法的插值结果差异显著,但随着控制站点数目的增加,各插值结果的差异性减小;多维线性插值方法在多种情景下都表现出较好的插值精度。

一种改进的RS码代数软判决译码算法

为了提高Reed-Solomon码的纠错性能,分析并给出了能提高Reed-Solomon码纠错能力的代数软判决译码算法的译码流程,讨论了译码中需要的软信息的计算方法,推导了代数软判决译码算法的译码成功条件。在此基础上,提出了一种改进的代数软判决译码算法,并对改进算法的运算量和译码时延进行了分析。算法针对推导的译码成功条件,通过改变代数软判决译码算法中插值算法的选择输出准则,更有效地利用了接收端的软信息。仿真结果表明,在译码时延基本不变的条件下,提出的算法比代数软判决译码算法提供更多的译码增益。

三维泊松方程基于Richardson外推的高精度多重网格解法

基于三维泊松方程的四阶紧致差分格式,利用Richardson外推法、算子插值法和多重网格算法,使已有四阶紧致差分格式的计算精度整体提高二阶,精度达到六阶.数值实验验证六阶格式的精确性和多重网格方法的有效性,并与四阶紧致差分格式多重网格方法的计算结果进行比较.

基于频率响应屏蔽技术的采样率变换新结构

介绍了频率响应屏蔽(FRM)技术在采样率变换技术中的应用,分析了FRM的简化结构——内插滤波器的设计方法。将此滤波器应用于采样率变换中,并结合多相滤波思想提出了一种高效的FRM采样率变换结构,此结构能极大降低采样率变换实现复杂度。最后通过设计实例,验证了此结构的高效性。

换向器鸽尾加工专用机床两级计算机数控系统

专用数控机床的电气控制系统主要由主轴速度和进给位置控制构成，刀架、排渣和除尘控制为辅助机构，采用主从式两级计算机结构实现加工过程的自动化控制与在线监控，提高了电力机车牵引电机生产效率。

分布式数控标记机系统通信接口的实现

文章介绍了由单片机构成的从机控制系统硬件结构,重点论述了由PC主机与从机之间通信接口的实现。

一种三维地层流体势的计算方法及其应用

流体势是控制地层烃类运移和聚集的重要因素。综合利用三维地层压力和Hubbert流体势模型建立了三维地层流体势的计算方法,即利用测井约束地震反演求取三维地震层速度体,结合已钻井的测井资料,以单点算法假设和克里金插值算法为基础求取三维地层压力,然后根据三维地层流体势和三维地层压力的对应关系计算得出三维地层流体势。以胜利油区博兴洼陷高89井区为例,对其三维油势进行计算,进而分析油势的分布特征及其在预测油气优势运移方向和有利聚集区带中的应用。研究结果表明,与常规的流体势等值线图相比,该方法计算的三维地层流体势在横向和纵向上的精度较高、连续性较好,便于得到各深度及各层位切片上的流体势分布特征,预测的油气低势区与实际生产情况较为吻合。

1970—2013年大西安地区降水时空变化特征分析

大西安地区降水资源空间差异较大,为深入了解大西安不同区域降水时空分布特征,利用大西安地区14个气象站1970—2013年的逐月降水观测资料,采用滑动平均法、Mann-Kendall检验法、小波分析法以及克里金插值法,对大西安5个区域降水量的时空变化特征进行了分析。结果表明:大西安地区年均降水量为576.65 mm,整体呈下降趋势,下降率为-10.04 mm/(10 a),东部较西部下降显著,北部较南部下降显著;年内降水量分配不均,降水主要集中在7—9月份,占全年降水总量的50.84%,春、秋季降水量呈下降趋势,夏季降水量呈上升趋势;研究区年降水量变化的第1主周期为28 a;全区多年降水量呈现出少—多—少—多的波动趋势,突变年份为1980年和1991年;年代际降水量呈现出增加—减少—增加的趋势;年降水量空间分布不均,呈现自东南向西北逐渐减少的趋势。上述研究成果可为大西安地区降水资源的合理利用提供参考。

一种基于反一致自适应聚类的典型日选取方法

研究典型日负荷曲线对分析用户用电规律、辅助用电决策具有重要意义。目前典型日负荷曲线的选取方法具有不确定性和局限性,而采用聚类方法拟合日负荷曲线与实际情况存在一定误差,由此提出一种基于反一致自适应聚类的典型日选取方法。通过反一致自适应可能性C均值聚类算法求取典型日负荷曲线,然后利用样条插值修正典型日负荷曲线。由实验数据可得,该方法可相对准确的模拟典型日负荷曲线,为用户用电情况分析及预测提供依据。

NURBS双向插补中改进的误差圆整策略研究

介绍了目前复杂曲线加工的现状,以及利用NURBS曲线进行复杂曲线加工的优势,同时提出了对NURBS曲线双向插补过程中正反向减加速阶段以及匀速阶段一种改进的误差圆整的算法。对NURBS曲线进行实时的双向插补时,在双向的加速度到达最大之前,插补数据正向输出,反向储存,经过这个阶段以后,需要对剩余的弧长进行正向速度规划和插补,包括S曲线加减速算法中的减加速阶段,匀速阶段,加减速阶段,经过前一阶段插补,三个阶段对应的时间T3、T4、T5已经计算获得,然而,无法保证T3、T4、T5的总和是插补周期T的整数倍,即存在圆整误差问题。传统的圆整误差算法满足了位移补偿要求,而将位移误差控制在可允许范围即1e-5mm之内,仅仅满足了插补速度平滑衔接的必要条件,还要考虑插补过程的加速度。因此,提出了一种NURBS双向插补中改进的误差圆整策略,并对其进行仿真。仿真结果表明该算法可以实现速度加速度满足了机床的约束且位移误差控制在了允许范围之内的同时,插补进入匀速阶段以后加速度可以过渡为零,并且大大提高了整个插补过程速度过渡的平滑性。

三元切触有理插值新型构造方法

本文给出一种新型的构造三元切触有理插值的方法,用此方法构造插值函数简单易行,还可以降低插值函数分母或分子次数,比常规的连分式方法计算量小,且算法可行性无条件限制,能推广到多元函数的情形,具有一定的普遍适用性和实用价值。

一般有界Sigmoidal函数神经网络的插值与逼近

研究了一维欧氏空间中神经网络的插值问题.首先,对于一组插值样本和定义在R上的一般有界Sig-moidal激活函数,给出了精确插值的单隐层前向神经网络存在的条件;然后,构造了近似插值网络,给出了估计精确和近似插值网络之间的误差;最后,利用连续模作为度量,分别估计了两类网络对连续函数的逼近误差.

基于CPLD数控机床的加减速控制

在双轴二维硬件直线插补算法的基础上,提出了不同于常用的、双轴二维电机同时加减速的控制方法,采用CPLD作为硬件设计、实现了双轴加减速控制器。经过环形分配器及放大电路控制二维(X向,Y向)步进电机,实现机床高速加工启动和停止时速度的稳步过渡。仿真结果显示控制效果良好,验证了该控制算法的有效性。

基于FPGA的三次B样条曲线插补算法优化和实现

针对FPGA的特点对三次B样条曲线插补算法进行优化,使用VHDL语言实现了三次B样条插补算法,并在FPGA中进行实际验证。