基于宏程序的数控车削非圆曲线的刀具轨迹拟合研究

通过对比分析几种非圆曲线车削方法的功能特定,分析确定宏程序车削加工非圆曲线零件的应用优势,并结合车削复合循环指令编程思路以抛物线、椭圆曲线组合零件车削加工为例,进行数控仿真加工实验。实验验证了编程程序的可行性,同时编程过程的简便快捷以及参数指令可手动修改替换的特点,也为类似复杂类零件轮廓车削加工提供了借鉴。

基于功角受扰轨迹拟合的暂态稳定快速预测

基于相量测量单元(PMU)上传的功角实时量测数据,利用发电机功角受扰轨迹的分布知识,提出了一种基于功角受扰轨迹拟合的暂态稳定快速预测方法。该方法首先对系统进行离线仿真,记录发电机在受扰情况下相对于参考机的功角轨迹变化情况,并对轨迹集合进行聚类分析,从中提取特征轨迹,生成发电机的受扰轨迹标准模式库(PTSPD);然后计算功角实时量测数据与发电机PTSPD中各个模式的欧氏距离,并利用某种修正方案来预测发电机功角的运行轨迹,从而快速判断出系统的稳定性。以新英格兰节点测试系统为例,证明了该方法的有效性和合理性。

改进B样条曲线的机器人轨迹拟合研究

以工业生产中常用的六自由度串联机器人PUMA560为研究对象,在关节空间采用改进B样条曲线进行轨迹拟合规划,相比于传统B样条插值与拟合算法显著改善了规划得到的轨迹全局最优解,并基于最优解对各关节进行规划得到时间最优的运动轨迹,验证该算法可以有效提高机器人运行效率的目的。

逐步多元回归分析在汽车换挡机械手运动轨迹拟合中的应用

应用逐步多元回归分析方法,以SAS多元统计分析软件为平台,拟合出汽车换挡机械手的运动轨迹方程,检验了拟合方程的正确性,并对各影响因素进行显著性分析。实验数据表明,该方法较好地满足了对汽车换挡机械手位移测量的要求。

基于低秩矩阵恢复的移动WSN节点轨迹拟合研究

对传感节点的位置和轨迹信息进行更新和管理,是传感节点可移动的无线传感器网络系统的主要特征。传感节点的位置和轨迹信息频繁传输会增加网络的能量消耗。为了降低信息的传输量,对信息进行采样,并通过拟合传感器节点的移动轨迹恢复原始轨迹信息;为了进一步提高拟合准确度,将压缩感知理论应用于轨迹拟合中,该算法对非凸最优化问题进行松弛,将矩阵的秩松弛到矩阵的Frobenius范数,并转化为非约束优化问题,然后采用最小二乘法对目标函数进行迭代以求得最优解。仿真实验结果表明,算法能够较好地拟合传感节点的移动轨迹,能显著减少传感节点位置和轨迹信息的发送量。

采煤机记忆截割的轨迹拟合

记忆截割是采煤机滚筒自动调高的主要方法之一。研究实现采煤机记忆截割的数学模型,选择最佳轨迹拟合算法,并用Matlab进行了虚拟仿真。

一种基于期望最大化的多目标轨迹拟合算法

现在的雷达信号样式日益复杂,对于多目标场景,传统侦察方式容易出现增批现象,这将带来同一批次参数不完备、不同批次参数冗余等问题。仅仅依靠到达时间、方位、频率等参数信息,将难以实现对动目标的跟踪及轨迹拟合。在期望最大化算法基础上,提出一种新的多目标轨迹拟合算法,从理论上论证该算法的合理性,并通过仿真验证了其有效性。

拆卸螺栓机械手运动轨迹的拟合及优化分析

对于盾构管片模具复杂的螺栓拆卸问题,在求得螺栓轨迹的情况下,对拆卸螺栓机械手的运动轨迹进行了拟合及优化,以平面四杆机构和柔性件组合来实现机械手的既定功能。首先通过平面四杆机构对螺栓轨迹进行拟合,以既定轨迹与平面四杆机构固定点轨迹的距离之和设计目标函数,通过粒子群算法对四杆参数进行优化求解。随后在平面四杆机构中加入柔性件来优化机械手的运动轨迹,并将两种形式通过仿真分析进行对比。最终搭建拆卸螺栓机械手的实验模型,验证了机械手工作过程的平稳性以及基本动作的完整性。

海天背景下红外小目标检测与轨迹拟合

在复杂海天背景下机载红外相机对落水人员的搜救中,提出一种针对红外视频中小目标检测高效算法,本算法首先采用形态学滤波对视频预处理,在相对运动背景下采用时间戳的Hough变换去除海天线的影响,更新海面监控区域;其次使用三帧差分分割小目标,采用改进的等价对算法快速计算分割小目标连通区域并标记。最后利用梯度下降法迭代出小目标运动轨迹,预测落水人员位置。实验表明,该算法不仅能有效地去除海天背景达到实时更新运动背景的目的,而且能够高效地检测出运动目标并标记并拟合出曲线方程,在一定时间内可预测小目标出现位置以便及时搜救落水人员。

基于同步相量轨迹拟合的电力系统次同步/超同步振荡的实时参数辨识

基于同步相量数据的次同步振荡参数辨识可有效监测次同步振荡的动态过程。该文提出一种基于同步相量轨迹拟合的电力系统次同步/超同步振荡的实时参数辨识方法。通过求解超定非线性的同步相量轨迹拟合方程组,能准确得到频移基波、次同步和超同步分量的频率、幅值和相位。该方法利用各分量对应的同步相量正负频率部分耦合而成的椭圆轨迹特性,仅依据100ms的同步相量数据序列即可进行高实时性的参数辨识。所提算法相比现有算法的优势在于,一方面可辨识与次同步分量耦合的超同步分量参数;另一方面超短数据窗大幅提升了算法实时性,并克服了频谱分析法的频率分辨率受限问题。模拟同步相量测量终端(phasor measurement unit,PMU)数据和实际仿真数据的对比分析结果表明,所提方法可准确获取基波和次同步/超同步振荡参数,并有效实现次同步振荡的动态实时监测。

基于GPS的抛标船航行轨迹拟合方法研究

针对航标抛设锚体入水点位选取依赖人工经验、抛设精度低问题,研究基于GPS的抛标定位方法。定义了船载GPS坐标异常值剔除指标,探讨了三种抛标船航行轨迹拟合方法,实现了根据轨迹拟合方程对抛标锚体入水点位的精确预测,结合算例验证了其有效性。

基于移动最小二乘法的轨迹拟合切线方位角计算

基于移动最小二乘法,提出了轨迹切线方位角算法.利用实测数据验证了算法的可行性,并对算法关键参数(紧支系数与权函数)的设置进行了讨论.结果表明:该方法简单易行,适用于形状弯曲较小的轨迹;移动最小二乘法中的紧支系数应满足计算的需求,但不宜过大;权函数能提高拟合精度,但对轨迹切线方位角的精度几乎没有影响.

圆弧轨迹拟合的步进电机模糊控制系统

制作高闪耀角一致性的曲面闪耀光栅需要工作台能够进行曲线拟合运动,而工作台的运动控制是由步进电机完成的,因此为了得到高精度的运动轨迹,需要对控制工作台运功的步进电机控制算法进行研究。首先,介绍了曲面闪耀光栅离子束刻蚀机三维工作台的原理方案和一种适用于工作台的圆弧拟合算法,提出了一种适用于步进电机的模糊控制算法。随后,开展了三维工作台运动轨迹拟合实验,并对不同控制方法下的拟合轨迹进行了对比。实验结果表明:工作台进行15个周期的凸面曲线拟合运动的累积定位误差小于0.15mm,角度误差小于0.02°。进一步提升了三维运动工作平台的稳定性和精度。

基于双目视觉的晃动平台上目标的识别定位与运动轨迹拟合

本文以第十届亚太大学生机器人大赛为背景,研究了使用廉价的双目立体视觉系统对晃动平台上的荷灯目标进行识别与三维定位,并拟合其运动轨迹,在此基础上预测其一定时间内的运动坐标,以控制机器人完成比赛中的点亮荷灯任务。实验结果及比赛效果验证了所提出方法的可行性与稳定性。

基于Robotics Toolbox的打磨轨迹拟合与仿真研究

为了让工业机器人完成压力容器焊缝的打磨,按照预定的打磨轨迹运动,通过D-H方法建立机器人运动学方程,使用MATLAB软件的机器人工具箱求出了运动学逆解,得到各个关节实时的数值解,并在工业机器人工作空间内对轨迹进行了拟合仿真,为工业机器人应用在压力容器焊缝打磨领域提供了理论依据。

多轨迹求精的轨道线路拟合方法研究

为生成高精度的铁路线路轨道电子地图以记录线路评估状态,减轻室外作业强度,以全球定位系统(Global Positioning System,GPS)对同一段铁路线路进行多次线路数据实测并将实测数据点通过坐标转换至高斯平面坐标中。对实测数据点利用霍夫变换思想实现野值剔除,对经野值剔除后的多次实测数据点利用多次测量取平均消除误差的思想实现GPS实测数据误差矫正,得到精确的GPS实测数据点。将矫正的GPS实测数据点利用最小二乘法进行轨迹拟合得到铁路线路轨迹地图表达式。利用此方法对实测线路数据进行分析验证。该方法生成的轨迹线地图,轨迹拟合精确,定位精度较高,而且具有较高的理论价值和实际应用前景。

基于轨迹拟合的直升机航炮对地动目标攻击研究

航炮作为武装直升机的主要对地攻击武器,可有效杀伤地面武装人员和轻型装甲车辆。轻型装甲车辆速度快、机动性好。为提高航炮对地面高速移动目标的攻击精度,提出一种新的直升机航炮对地动目标攻击方法。该方法通过对地面动目标进行轨迹拟合,综合考虑风速等影响,具有精度高、解算速度快等优点。

基于联合轨迹特征的徘徊行为识别方法

徘徊行为判定作为异常行为识别的热点难题,目前存在难以构建具有场景特定性的识别模型问题.特定场景下的行人轨迹数据,或是有标签,或是无标签,针对如何利用特定场景下有标签轨迹数据信息问题,结合行人多种轨迹特征,提出基于分类函数的徘徊行为识别模型,能够通过分类函数自动学习该场景下有标签轨迹数据中的徘徊行为模式;针对如何利用特定场景下无标签轨迹数据信息问题,提出基于异常检测的徘徊行为识别模型,能够在大量无标签轨迹数据中自动学习潜在的徘徊行为模式.基于两种徘徊行为识别模型,提出徘徊行为识别框架,能够利用目标跟踪算法获取特定场景视频中行人的轨迹数据,并根据数据是否带有标签合适地构建对应的具有场景特定的徘徊行为识别模型.为了验证所提模型的有效性,选用CASIA⁃AR公开数据集作为测试集,和三种基准模型一起,在行走、奔跑和徘徊行为的识别上进行了对比实验.实验结果表明,所提模型在测试集上的准确率和召回率都优于基准模型,F1指标也有提升,验证了所提模型的有效性、场景特定性和迁移性.

基于点云薄切技术的协作机器人喷漆轨迹规划算法

针对传统喷漆轨迹规划算法中需要大量搜索最近点对的缺陷,提出一种基于点云薄切技术的初始轨迹点提取算法。该算法通过计算点云模型密度确定切片厚度,并将薄片上的点设定为初始轨迹点,通过避免点对搜索的方式提高了运行效率。为解决传统线性插值算法导致的轨迹精度不足和曲率过大等问题,提出一种轨迹拟合算法。该算法首先将三维空间中的轨迹点映射到二维坐标系,并引入孤立森林算法去除轨迹点异常值,然后结合曲线拟合方法进行轨迹规划。实验结果表明,该算法规划的轨迹具有更高的精度和光滑度,同时提升了算法的整体运行效率。

夹矸煤层条件下螺旋叶片磨损失效数值模拟研究

以MG400/951-WD新型采煤机螺旋滚筒为工程对象,利用Pro/Engineer分别建立螺旋滚筒与含夹矸煤岩的三维实体模型,并将耦合模型导入到ANSYS软件中进行相关的前处理设置。分别设置齿尖合金头、齿体、筒毂和螺旋叶片的密度、弹性模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度等材料属性;以杨村煤矿含夹矸煤层为取样对象,通过试验分别测得了煤和夹矸的密度、弹性模量、泊松比、黏聚力、内摩擦角、抗拉强度和坚固性系数等物理、力学性质,完成对耦合模型材料属性的设置。分别定义含夹矸煤岩和螺旋叶片的本构模型为096_BRITTLE_DAMAGE和003_PLASTIC_KINEMATIC,通过关键字ADD_EROSION分别对含夹矸煤岩与螺旋叶片定义失效,用以表征煤颗粒被截落与螺旋叶片的磨损;基于实际工况,定义采煤机牵引速度为8 m/min,螺旋滚筒转速为60 r/min的初始运动状态,通过关键字DATABASE_RCFORC设置求解结果的输出,将最终的K文件导入LS-DYNA/SOLVER求解器进行求解。通过显示动力学仿真求解得到了螺旋叶片的磨损域、应力云图、工作载荷谱及总磨损体积等,结果表明:螺旋叶片的磨损主要集中在叶片的尾端及外缘部分,且叶片尾端磨损最为严重,这与实际工况下叶片的磨损情况相一致。这主要是由于堆积于叶片尾端的煤堆在被叶片推挤时,会产生较大的摩擦力,磨屑脱落产生犁沟状磨损带;同时螺旋滚筒截割过程中产生的非线性冲击载荷会使其产生较大的振动,导致齿座下端的叶片外缘部分与含夹矸煤岩发生接触,造成部分附加磨损。提取不同时刻螺旋叶片的磨损体积并利用Matlab软件拟合得到了螺旋叶片磨损体积的变化趋势,发现螺旋叶片的磨损量随工作时间逐渐增大,但磨损速率随工作时间逐渐减小,这主要是磨损表面微观轮廓不断变化引起的,与不同时刻磨损域的扩展情况相一致。利用Matlab软件对螺旋叶片的磨损轨迹进行拟合,获得了螺旋叶片的磨损轨迹方程。