圆锥面拟合的太赫兹发散角精密测量研究

针对太赫兹(THz)光束发散角精密测量问题,以单频连续波太赫兹源为研究对象,搭建了基于圆锥面拟合的太赫兹发散角测量装置。通过研究太赫兹光束的传播模式,分析其在空间上的光强分布特性,提出将太赫兹输出光束在远场范围内视作圆锥曲面,利用太赫兹探测器采集光斑图像,根据图像的边缘点坐标构建圆锥曲面,借助间接平差对边缘点数据做预处理并进行参数迭代与圆锥面拟合计算出光束发散角数值。结果表明,被测100 GHz的太赫兹源发散角为2.73°,相对扩展不确定度为3.8%(k=2)。

趋势面拟合法在煤矿瓦斯地质变量预测中的应用研究

从瓦斯地质学的观点出发,将反映煤层瓦斯基本参数的空间变化规律看做是与其赋存地质条件密切相关的连续函数。结合趋势面拟合及其模型优化的原理和方法分析得出了淮北矿业集团公司芦岭煤矿井田范围内瓦斯含量的变化及分布与其位置坐标的对应数值关系,依据该数值关系可对矿井深部采场和未开采区域实施比较准确、可靠的定量瓦斯预测。该方法也适用于其他具有相似特征的瓦斯地质变量分析。

CMM测量中基于确定采样策略的圆锥面拟合方法

为解决三坐标测量机测量软件开发中存在的圆锥面拟合参数初值计算不理想而导致的拟合结果不准确的问题,本文研究基于采样策略的圆锥面拟合算法.在利用一种参数化方法建立圆锥面距离函数后,确定圆锥面采样策略,并据此计算圆锥面几何参数初值,最后利用非线性最小二乘法优化圆锥面距离函数,实现圆锥面精确拟合.设计实验,对圆锥面拟合方法进行验证,实验数据表明本文采用方法可以有效地解决三坐标测量软件中圆锥面拟合几何参数初值计算不准确的问题,实现圆锥面的精确拟合.

趋势面拟合法在煤矿瓦斯预测中的应用

本文从瓦斯地质学的观点出发，将反映煤层瓦斯的基本参数的空间变化规律，看作是与其赋存地质条件密切相关的连续函数，并结合趋势面拟合及其模型优化的原理和方法，分析得出了淮北矿业集团公司芦岭煤矿井田范围内，瓦斯含量的变化及分布与其位置坐标的对应数值关系，依此数值关系可以对矿井深部采场和未开采区域实施比较准确、可靠的定量瓦斯预测。同时，该方法也适用于其它具有相似特征的瓦斯地质变量分析。

GPS高程曲面拟合算法的精度分析

在GPS高程测量中需要将大地高转换为正常高。本文对GPS高程的多项式曲面拟合、多面函数拟合和移动曲面函数拟合算法进行了比较分析。结果表明,三种拟合算法均能达到四等几何水准的要求,但移动曲面拟合算法精度最高,多面函数拟合算法精度最低。

基于定位面拟合的平行度修整法

组件的安装面与内凹底面的平行度,是影响后续零件装配精度的一个重要参数,必须满足一定的精度要求。该内凹底面不能进行再加工,且无法直接作为后续加工的定位面,为此,提出了一种基于定位面拟合的平行度修整法。设计了一套专用夹具,利用夹具对测量计算得出的安装面的去除量进行调节,通过精密铣床完成加工。整个加工过程中的涉及到的计算通过程序实现,并用实验验证了该平行度修整方法的可行性,为后续实现组件的自动修整提供一定依据。

用速率面拟合法研究辽宁地区现今垂直运动

本文利用速率面拟合法，选择辽宁地区三期二组精密水准测量成果进行速率面拟合计算，绘制了垂直形变变化速率图。

基于BP神经网络和响应面拟合的水工沥青混凝土动态抗压强度预测

为验证BP神经网络模型在预测水工沥青混凝土抗压强度方面的适用性,从应变率(10^(-5)~10^(-2) s^(-1))和温度(-20~30℃)2个维度设计了32组圆柱体试件进行单轴压缩试验。采用MATLAB软件建立BP神经网络模型,对水工沥青混凝土的抗压强度进行预测;采用麦夸特法(Levenberg-Marquardt)加通用全局优化法的优化算法,建立响应面拟合模型并与BP神经网络预测结果进行对比。结果表明,BP神经网络模型和响应面拟合模型预测值与试验值之间的相关系数r分别为1.0995和1.1142,相较于有具体表达式的响应面拟合模型,BP神经网络模型的预测精度更高,BP神经网络预测模型能够作为相关试验研究和数值分析的辅助手段。

基于全像面拟合的中阶梯光栅光谱仪谱图还原算法

谱图还原算法是中阶梯光栅光谱仪高分辨的保障,其精度和速度的优化是推动仪器发展的关键。提出一种基于全像面拟合的谱图还原算法,将光谱标定融入到建模过程中的方式同时解决了环境改变和仪器扰动对模型精度的影响问题。首先建立初始模型,利用光线追迹结果进行全像面拟合,获得标准模型。再利用Hg-Ar灯的特征谱线对标准模型进行二次拟合以修正偏差,从而完成光谱标定。最后采用多种元素灯的特征谱线对所提建模方法的精度进行验证。实验结果表明,所建立的谱图还原模型的全像面误差在2 pixel内,全波段波长平均提取误差为0.01 nm。所提方法将建模过程与标定技术相结合,使标定常态化,简化了建模流程,为中阶梯光栅光谱仪的应用推广提供了算法基础。

GPS高程拟合模型方法的研究与分析

以某地区68个点作为实验数据,选择其中的49个点作为已知点来确定该地区的GPS高程拟合模型,其余19个点作为检校点来检验GPS高程拟合模型的精度,采用二次多项式曲面拟合、双三次多项式曲面拟合和移动三角面多项式曲面拟合来构建高程拟合模型。通过实验分析出,这3种方法的精度均能达到四等水准测量精度的要求,并且移动三角面多项式曲面拟合模型的计算精度最高。

抗差趋势面与正交多面函数结合拟合DEM数据

空间数据内插是DEM建模中不可缺少的环节。本文提出将趋势面与多面函数结合拟合DEM数据。在趋势面拟合过程中,提出将局部有显著起伏的采样点视为异常观测值,采用抗差估计法,控制显著异常点对曲面拟合的不利影响;针对多面函数拟合中,难以合理地选择节点这一问题,提出基于正交最小二乘法的基本思想,计算各节点核函数对曲面拟合贡献的大小,并依此为依据自适应地选择节点。最后利用新提出的方法,对野外实测的地形数据进行拟合,结果表明进行趋势面拟合后,再进行多面函数拟合,整体上优于直接利用多面函数拟合,而基于正交最小二乘法的多面函数拟合法的精度明显优于常规的多面函数拟合法。

螺旋锥齿轮拟合齿面接触点求解算法研究

建立了由样条函数表示的螺旋锥齿轮副齿面接触点的求解模型———带区间的五元三次非线性方程组 .为了避免拟牛顿法解带区间非线性方程组不收敛的缺陷 ,将此方程组转化为一带约束优化求极小值问题 ,并选用复合形法使问题得以解决 .所提出的方法具有简单、稳定、可靠。

基于二次曲面的拟合推估法在GPS高程测量中的应用

针对GPS水准拟合常用的多项式拟合模型、多面函数拟合模型和加权平均拟合模型存在的缺陷,采用最小二乘拟合推估的方法提高拟合精度,并通过某工程实例比较和分析,认为该拟合方法比单一模型精度更高、稳定性更强且具有较高的可靠性和实用价值。

车辆底板冲压的响应面拟合与改进蜂群算法优化

为了减小车辆底板冲压件的最大减薄率,提出了基于改进蜂群算法的工艺参数优化方法。选择压边力、冲压速度、模具间隙为优化参数,依据最优拉丁超立方抽样法设计了实验,使用Dynaform有限元软件得到了实验仿真结果。建立了质量参数与工艺参数的响应面模型,经决策系数法和预测误差法验证,此模型的拟合精度和预测精度较高。将冲压工艺参数组合设置为蜜源位置,将参数优化问题转化为蜂群搜索最优蜜源问题。为了提高优化质量,对观察蜂的选择概率进行了改进,改善了算法的优化性能。经验证,改进蜂群算法的优化能力优于传统蜂群算法。使用优化参数得到的冲压件厚度分布均匀。使用优化后参数进行实际生产验证,冲压件最大减薄率为18.1%,与现行工艺参数相比,减薄率得到了有效降低,说明了冲压工艺优化的有效性和可实现性。

螺旋锥齿轮拟合齿面啮合特性分析方法

已知齿面测量的采样点 ,利用微分几何及 Ferguson参数样条曲面原理 ,建立了螺旋锥齿轮齿面拟合的数学模型。根据优化求极值复合形方法和共轭理论 ,通过变定义域 ,快速求解齿轮副拟合齿面接触点 ,并运用V— H 接触区调整方法 ,研究了拟合齿面接触迹、接触区和运动误差曲线的求解算法 ,绘制出相关图形并给出了实例。

基于二次曲面及多面函数的GPS高程拟合研究

为实现GPS大地高到正常高的转换,采用二次曲面拟合法和多面函数拟合法建立拟合模型,通过实例对模型关键问题和拟合精度进行分析,重点研究光滑因子的选取对核函数的影响,通过比较两种模型的拟合精度,得出在该相对平坦的研究区域二次曲面拟合精度相对较高。

青银高速公路宁东至银川段改扩建工程平纵面拟合与分析

目前中国高速公路改扩建项目日益增多,国内的高速公路改扩建工程以4车道改8车道居多,受施工技术、施工质量、运营管理等多方面因素的影响老路的实际中线与原施工图设计会有一定的变化,准确的对老路平纵面进行拟合与分析,是高速公路进行改扩建设计的关键。本文以青银高速公路宁东至银川段改扩建工程为例,介绍平纵面拟合分析的方法与步骤,可供同类工程参考。

利用贝叶斯抽样一致性的点云特征面拟合

针对传统随机抽样一致性算法在拟合特征面时对种子点的选择具有一定的随机性,造成循环次数过多、效率低下的问题,该文提出一种改进的随机抽样一致性算法——贝叶斯抽样一致性算法。首先建立柱面、球面、圆环面、平面的数学模型;然后用贝叶斯抽样一致性算法提高抗噪性,并用二维直方图统计方法对贝叶斯抽样一致性算法中的局内点先验概率估计进行改进;最后,对局内点用非线性最小二乘进行拟合。将该方法与基于随机抽样一致性算法的特征面拟合方法进行了对比和分析,实验结果证明,贝叶斯抽样一致性算法能够更高效地实现局部特征面拟合。

面模型拟合的图像分割方法

为对图像进行有效分割,提出基于面模型拟合的图像分割方法,利用面模型拟合方法分割图像的同时,结合区域生长的方法,使图像的分割更具准确性。利用带有变量的平面模型拟合图像强度,计算拟合误差;从拟合误差分布获得种子区域后,利用区域生长的算法扩大种子区域的区域边界;利用区域合并的处理方法把相邻的区域合并到一些大区域。实验验证了该分割方法的正确性。

多面函数拟合法及其在建立中国地壳平面运动速度场模型中的应用研究

基于现有的GPS观测值 ,将多面函数拟合法用于速度场模型的建立 ,得到了目前中国覆盖范围最广、分布最均匀。