矩阵变换器空间矢量法减少开关损耗的探究

矩阵变换器开关损耗分为静态损耗和动态损耗,研究发现动态损耗大于静态损耗,因此减少开关次数是减少开关损耗的关键。减少开关次数的传统方法是在一个PWM周期内,合理安排开关次序来减少开关的损耗。本文基于空间矢量法,介绍了在一个扇区周期内合理安排开关次序来减少开关损耗的方法。

基于空间形态数据的铁路通信数字工程设计系统

建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术作为建筑业实现信息化数字化转型的核心技术,在铁路建设全生命周期中具有很高的研究价值.在铁路通信机械室内、站场、区间设计中,将铁路通信实体的空间位置、形状、大小、关系等空间形态描述数据化,结合铁路通信设计规范、相关铁路BIM标准以及专业实际设计需求,研究开发出铁路通信数字工程设计系统.本系统以空间形态数据为支撑,铁路工程实体结构分解标准为基础,在三维环境下实现了铁路通信机械室内机柜设备的智能布设,站场通信沟槽线缆的路径规划,区间通信信息点位置的准确布置.系统进一步基于数字工程模型和图论基本原理,实现了从数字工程模型中获取逻辑关系并生成通信逻辑网图.经实际工程验证,系统对铁路通信数字工程设计效率和准确率都有较大提升,从工程源头实现了铁路通信工程数字化成果交付和应用,促进了铁路通信工程项目全过程技术升级和数字化模式革新.

苗绣艺术风格针迹模拟研究

非真实感绘制(NPR)也称艺术化渲染,主要用于模拟艺术化的绘制风格。随着图像处理技术的不断发展,研究者已经对中国特有的中国水墨画、烙画、云南重彩画等艺术作品进行了模拟,目前对苗族刺绣的数字化模拟研究还不多见。苗族刺绣也称苗绣,经国务院批准列入我国第一批国家级非物质文化遗产名录,是我国装饰艺术园地里的一朵奇葩。以苗绣为研究对象,根据真实苗绣艺术作品特点,提出了一种多角度针迹的苗绣艺术风格绘制方法。首先,针对苗绣图案构图手法夸张、层次分明的特点,将目标图像灰度处理,采用多阈值处理图像的方法分割出多幅刺绣图像;然后采用形态学方法消除杂散点、填充空洞点并平滑图案边缘,获得圆润自然、紧凑饱满的特征图案;接着,使用一种基于图像矩阵空间变换和添加纵向纹理的针迹生成算法使每一幅刺绣图像生成不同角度的苗绣针迹纹理;再用图像线性组合的方法将多幅苗绣针迹纹理图像合成为纹理图;最后用Alpha透明度混合算法将苗绣纹理图和目标图像叠加,获得苗绣图案设色对比强烈的艺术特征,产生效果图像。实验证明,该方法能够模拟出真实苗绣艺术作品的多角度针迹纹理效果。

掠入射聚焦型X射线脉冲星望远镜装配误差分析与在轨验证

针对掠入射聚焦型X射线脉冲星望远镜多源装配误差影响光学性能的问题,提出了空间X射线聚焦光学产品装配误差分析方法。综合考虑偏心、倾斜、离焦以及装配应力引起面形畸变等装配误差,基于小位移旋量理论和空间位姿变换矩阵构建产品装配误差理论分析模型。采用光矢量计算和蒙特卡洛法定量分析了装配误差对聚焦性能的影响,倾斜误差对聚焦性能影响最大,倾斜误差1’可导致焦斑RMS值增大约0.3~0.4 mm。0’、3.75’和6’视场所允许的倾斜误差极限分别为5.31’、3.14’和1.38’。偏心误差和离焦误差影响较小,视场为0~6’所允许的误差极限约为0.45~0.50 mm,离焦误差允许的变化范围为±5 mm。装配应力与自重产生的最大面形误差约为101 nm,RMS为14.17 nm,6~7’视场的面形误差对焦斑的影响最大(约9.46%)。搭建了具有多自由度调整与图像处理算法的装调系统,实现了焦斑RMS为0.78 mm的精密装配。地面装配试验与在轨遥测数据验证了装配误差理论分析与精密装配方法的有效性。该方法对空间X射线聚焦型望远镜的精密装配研究具有指导意义。

复杂刚性运动物体的高精度三维测量算法

基于相移法的三维形貌重建精度高,对环境噪声和阴影等不敏感,但由于多幅条纹解相位,难以应用于动态物体的三维测量中,为此,提出了一种新的算法。基于Harris算法提取刚性运动棋盘格的角点,确定相邻两帧采集条纹图像之间的像素偏差并校正采集条纹图像;根据投影仪和摄像机的标定参数建立投影图像和采集图像之间的空间变换矩阵,并根据变换矩阵得到校正后的投影条纹图像;采用高速投影技术以减小帧间像素偏差;投影校正的投影图像并对采集图像进行变换,从而得到近似于物体静态时的采集条纹。实验结果证明,所提算法能高精度的重建轨迹和速度确定的复杂刚性运动物体的三维形貌。