改进的居民地要素模板匹配化简方法

针对基于转角函数的模板匹配化简方法易出现的3类化简错误,即模板库找不到合适的化简模板、计算形状相似度时错误选择模板、化简结果出现位置及方向偏差等问题,提出一种改进的居民地要素模板匹配化简方法。首先构建基于转角函数的无偏相似性度量模型,减小居民地与模板之间的形状相似性度量误差,然后将匹配过程划分为“粗匹配”和“精匹配”两个阶段,克服形状相似性度量对边界起始点选择的敏感性,提高匹配效率,最后针对化简区域或邻近区域已有更小尺度居民地数据的情况,研究模板库自动扩充方法,提高模板库的完备性。通过真实数据试验分析,验证了本文方法在化简中能保持居民地的主体形态特征,实现不同尺度的化简。与现有方法相比,本文方法能够有效克服3类化简错误,提高对复杂居民地的化简率,使化简居民地与模板之间的形状吻合度更高。

均布荷载下两端固支深梁的解析解

为了降低固支约束简化对应力和位移精度的影响,提出了一种固支边位移简化条件,包括令固支边的纵向位移、横向位移以及纵向位移对横坐标的一阶导数沿高度方向积分后都为零.用半逆解法推导了两端固支深梁在均布荷载下的应力和位移解析式,并讨论了固支边不同位移简化对应力和位移精度的影响.计算结果证明:该固支边位移简化对应力和位移精度的影响较小.

基于改进A^(*)算法的无人机避障航线规划

采用常规A^(*)算法进行无人机避障航线规划存在搜索节点多、区域大、时间长、效率低,生成的航线拐角多且含有大量非必要航线冗余点,以及未考虑无人机自身体积与尺寸导致在飞行中与障碍物边界碰撞等问题。为此,文中设计一种改进的A^(*)算法。首先考虑无人机自身体积与尺寸,提出一种消除边界碰撞事故的子节点扩展方法;其次,改进评价函数以减少往复搜索次数,减少搜索节点数量,提高搜索效率;然后,根据Floyd思想对生成的航线进行简化处理,消除航线中的冗余航路点,减少航线转角数量,达到简化航线并改善航线平滑度的效果;最后,基于改进的A^(*)算法对无人机避障航线进行非线性仿真。结果表明,改进的A^(*)算法生成的航线合理、安全,使无人机的飞行更加连续和顺畅。

基于改进A*算法的无人机三维空间避障路径规划

无人机在有障碍物的三维空间环境中飞行,采用常规A*算法进行避障航线的规划存在搜索节点多、搜索区域大、搜索时间长、搜索效率低、生成的航线拐角多且含有大量非必要冗余航点、没有考虑无人机自身体积与尺寸而引发的飞行中与障碍物边界碰撞的航线不安全等问题;因此,设计一种改进A*算法,首先,考虑无人机本身体积与尺寸,提出一种消除边界碰撞事故的子节点扩展方法;其次,改进评价函数,减少往复搜索次数,缩小搜索区域面积,提高搜索效率;然后,根据Floyd思想,对生成的航线进行简化处理,消除航线中的冗余航路点,减少航线转角数量,达到简化航线并改善航线平滑度的效果;最后,非线性仿真及飞行试验表明了改进的A*算法生成的航线更加安全、高效,并使无人机的飞行连续和顺畅。

一种新的基于发散度函数的地形模型简化方法

提出了一种新的地形模型简化方法,该方法是在隐式四叉树层次结构基础上,结合离散粒子群思想建立地形的简化模型.文中重新定义粒子为具有层次信息的特征点的集合,从而每个粒子与简化模型的一个候选解相对应.为了实现多个粒子的空间压缩和快速检索,给出了隐式四叉树层次结构的快速索引方法.此外提出了基于法向矢量夹角的发散度函数的误差计算方法,重新定义了既满足地形模型误差要求同时兼顾模型简化比例的粒子评价函数,使地形简化模型在保持细节特征和轮廓特征的同时获得了更优的简化比率和模型精度.最后采用最优粒子作为启发信息引导简化过程,因此多个粒子迅速收敛于最优简化模型,从而模型的简化效率大大提高.文中方法均在多个基准数据上进行实验研究,结果表明与经典层次简化方法相比,算法效率和模型精度均显著提高.

体积平方度量下的特征保持网格简化方法

提出了一种基于体积平方度量的三角形折叠网格简化新方法.新方法通过极小化误差目标函数简化三角形网格.简化误差定义为三角形简化后产生的网格模型平方体积变化,并以三角形几何形状因子和法向因子作为约束.简化误差的表示形式为一个二次目标函数,因此,每次简化后三角形网格的新顶点是一个线性问题的解.与目前简化效率最好的QEM方法相比,新方法不增加算法复杂度.如果被简化的三角形是强特征三角形,则用其高斯曲率最大的顶点作为新顶点,以保持原始模型的细节特征;对于非强特征三角形,新顶点用极小化折叠误差确定.对于边界三角形,新顶点的位置由不同于内部三角形的方法进行计算,保持了网格的边界特征.最后用实例说明新方法的有效性.

基于Pro/E二次开发的夹具设计参数化技术研究

对Pro/E下的夹具参数化设计进行二次开发,详细介绍了系统开发中关键技术,包括基于Family Table的标准件的插入技术,用户自定义零件参数化及组件参数化技术.本系统简化了设计人员的操作过程,加快了Pro/E下夹具装配的速度,同时参数化功能加快了零件设计过程.通过对以上几个方面的开发与研究,从整体上提高了夹具设计的效率.

测量点集的简化及其隐式曲面重建误差分析

基于测量点集的模型重建是逆向工程中的关键环节,为提高模型重建精度和重建效率、保证为模型重建提供必需的信息,简化测量点集、分析重建误差是十分必要的。首先实现了一种测量点集的快速简化算法,然后提出了采用紧支撑径向基函数建立简化后点集的隐式曲面方程,从而实现重建误差分析的方法。实例结果表明,本文简化算法效率较高、效果良好,运用隐式曲面实现的重建误差分析为简化测量点集提供了误差依据。

分析非稳定流抽水试验数据的改进直线解析法

以泰斯公式为基础,提出了一种分析非稳定流抽水试验数据,确定含水层导水系数和弹性释水系数的新方法。不同于Jacob-Cooper直线图解法的简化方式,而是取泰斯井函数级数展开式的前三项作为井函数的近似表达式。以这样的简化方式而提出的改进直线解析法,在满足与Jacob-Cooper直线图解法相同计算精度的条件下,要求无量纲变量的值u<0.2或u<1.0。显然,这样的条件较Jacob-Cooper直线图解法要求的u<0.01或u<0.05更易得到满足。最后,通过实例说明了方法的具体步骤,并对方法的适用性进行了初步讨论。

基于隐函数插值的连续多分辨率模型

提出了一种基于变分隐函数插值的连续多分辨率模型生成算法 ,通过递归地删除网格模型中的边得到连续的简化模型 .算法采用变分隐函数插值的方法对网格模型分区域插值 ,生成原始模型的区域插值隐函数曲面 ,并以对应隐函数曲面上的采样点作为边折叠的目标点 .算法建立了可调加权控制函数来控制边的简化顺序 .在模型简化过程中 ,可通过交互调节控制函数的权值执行不同的简化原则 ,使得重要度低的边优先删除 .此外 ,通过建立独立集 ,避免了模型的局部过度简化 .实验结果表明 ,此算法能实现较理想的简化效果 .

一种随机采样的特征保持的网格简化算法

提出了一种局部几何特征驱动的随机采样的网格简化算法。该算法首先计算模型中每个三角形的局部几何特征值,根据定义的概率分布函数随机确定每个三角形被选择的概率。然后对选择出的三角形进行三角形折叠,根据折叠前后网格体积变化最小这一准则来确定新生成的顶点的位置。实验证明该算法不仅能使简化前后的模型的体积变化较小,还能有效地保持模型的细节特征。

逻辑函数卡诺图化简ICAI系统

笔者从CAI、ICAI的现状出发 ,结合《数字电路》课程逻辑函数卡诺图化简理论 ,介绍了逻辑函数卡诺图化简的ICAI实现方法 ,并将这种方法最终产品化 ;该产品支持带任意项化简并提供普通、教学、练习 3种教学方式。在练习方式下 ,计算机将一步一步指导、检查、并批改学生进行逻辑函数卡诺图化简的全过程。在教学方式下 ,计算机将自动一步一步展示逻辑函数从真值表到卡诺图变换、化简的全过程 ;该产品对数字电路CAI课程建设、组合逻辑系统设计均有较大的意义。

多点输入反应谱中相关系数ρ_(ijkl)的简化

对多点输入反应谱计算公式中的相关系数进行了简化,简化从频响函数和积分的特性两方面进行。首先将Hi(ω)Hj(ω)*写成实部与虚部和的形式,然后根据积分的特性,将相关系数中的积分次数由原来的i×j×k×l次(i、j为结构的振型个数;k、l为结构的支承点个数)减少到5×j×k×l次,仍为精确解,且计算时间大大缩短,使多点输入反应谱法的推广应用成为可能。

功能树的EFVM求解算法

为了解决与或非功能树求解中经常出现的方案数量巨大的问题,提出一种基于四值矩阵(FVM)的功能树求解算法.从与或非功能树的特点出发构造了四值矩阵、扩展四值矩阵(EFVM)和FVM系统;分析了FVM系统与经典命题逻辑中范式系统的同构关系及FVM的扩展与展开,给出EFVM直接求解算法;在考虑约简的基础上,提出EFVM约简求解算法.实例结果说明:EFVM约简求解算法在冗余较多的情况下可有效降低解的规模,有力地推动了产品概念设计.

分析含水层水位恢复数据的多次直线解析法

提出了一种分析含水层抽水试验中水位恢复数据的新方法。在方法的建立过程中,考虑了地下水位在上升和下降过程中,含水层的的释水系数和贮水系数之间可能存在着的差异。对表示水位恢复阶段降深变化表达式中的两个表达式都采用了相同的简化方式,即对由于持续抽水引起的降深项和停抽时刻开始的虚拟注水引起的降深项,均采用了保留Theis井函数的级数表达式中前三项作为其简化式,简化条件为无量纲时间u1<0.2和u2<0.2。在这样的简化条件下,建立了具有同时能够确定含水层导水系数、贮水系数和释水系数的方法。根据贮水系数和释水系数是否相等,可以判断含水层水位下降与水位恢复过程的形变是否可逆。最后,通过算例说明了方法的应用步骤。

空间形态受限型城市紧凑发展研究--以厦门岛为例

土地资源缺乏决定了空间形态受限型城市急需转变现有城市发展模式。城市中心区内建设用地集中分布、城市功能混合配置的紧凑发展模式符合空间形态受限型城市需求。近似圆形的城市形态和海陆隔离的特征让厦门岛成为典型的空间形态受限型城市,为城市紧凑发展理论在空间形态受限型城市扩张中的适用性研究提供了天然场地。选取厦门岛南北向的厦禾路—嘉禾路和东西向的湖滨北路—吕岭路两条城市发展轴作为样带,从南到北、从西到东分别划分10个样方,采用class水平的CA和PLAND指数分析旧城区及城市扩张方向上的景观格局特征,以空间饱和度和功能单一度表征城市发展紧凑程度。结果显示65%的样方空间饱和度较高,但城市功能主要单一化,大部分样方以居住功能为主,公共服务功能和商业服务功能比例较小甚至缺失;在城市向北、向东的扩张过程中,厦门岛建成区的城市用地利用强度降低,空间饱和度下降,城市功能虽有所增加和转变的趋势,但综合配置水平较低,厦门岛还未形成紧凑发展。最后提出厦门岛向紧凑城市发展的6条建议。

基于权值评估的Lyapunov时滞稳定判据改进方法

在含有时滞环节的电力系统稳定性分析中,基于Lyapunov稳定理论和线性矩阵不等式(LMI)技术的时滞稳定判据被广泛采用。然而,这类判据往往存在计算量大、计算效率低的问题,尤其在高维系统中计算效率迅速降低,亟需寻求科学手段来提高判据计算效率。对此,文中借助数值计算方法,分析了Lyapunov函数各构成项随时间的变化规律及各项占函数的权值,进而提出一种通过权值计算来甄别Lyapunov函数冗余项的有效方法。通过剔除冗余项,减少了判据的待求变量数,在不影响判据保守性前提下,有效提高了计算效率。最后,通过典型二阶时滞系统和3机9节点时滞系统分别对两种Lyapunov时滞稳定判据进行简化改进,验证了文中方法的有效性。

逻辑函数FGOC展开的最小化技术

为了减少已有图形法的最小化算法的计算量,提出了新的逻辑函数在固定极性下的或-符合(FGOC)展开最小化算法.引入了逻辑函数FGOC展开的矩阵,分析了单变量与二变量逻辑函数的FGOC展开及其矩阵.基于符合运算的性质,推导出此矩阵的递推律.推广至任意多变量逻辑函数,可以得到全部FGOC的展开矩阵.并提出了FGOC展开最小化方法.通过分析逻辑函数的FGOC展开过程,研究了变量数与符合算法的运算次数的规律.结果表明,与图形法的FGOC展开最小化方法相比较,随着变量数的增加,符合运算次数大幅度减少.该方法适合于计算机编程实现,并能快速获得计算结果.

基于逻辑函数e导数的双逻辑综合

讨论了逻辑函数的e导数与逻辑函数化简的关系,并在此基础上提出了基于逻辑函数e导数化简逻辑函数的新方法.由于采用了双逻辑综合,逻辑综合效果优于传统的基于与-或-非运算的逻辑综合.

逻辑函数的计算机化简

本文针对中型逻辑函数,提出了易于计算机实现的化简方法,即在化简过程中引入代数拓扑运算,在用星积运算求素项的基础上,用选择极值法求最小覆盖。大量的实验证明了该算法的正确性和易于计算机实现的有效性。