铁路线站设计用几何计算内核的构建与应用

研究目的:传统铁路线站设计软件高度依赖于特定的图形平台,限制了软件的可移植性和独立性,不利于铁路线站设计软件的自主发展。为此,本文通过对线站设计用几何计算内核架构、几何算法及第三方图形平台解耦机制的研究,旨在构建一个独立于图形平台的铁路线站设计用几何计算内核,使得线站设计业务逻辑与特定图形平台解绑,使其能够适应不同的操作系统和图形平台,从而提高铁路线站设计软件研发的自主性。研究结论:(1)本文提出的几何计算内核架构可扩展性强,核心算法通用度高,能够满足各类铁路线站设计场景;(2)与第三方图形平台相比,本文提出的几何计算内核在铁路线站线型支持、绘制方法、计算精度、计算效率、跨平台移植方面具有明显优势;(3)通过在实际生产项目上的应用,证明了本文提出的几何计算内核可作为线站设计软件研发的底层内核,同时通过对线型定义层的拓展,几何内核构建方法及相关解耦机制也可为其他线性工程设计软件的自主研发提供借鉴。

校园数字化转型中的低代码平台的应用

随着数字化时代的来临,校园数字化建设已经成为教育领域的重要发展方向。然而,校园数字化建设常常面临着开发周期长、成本高、技术门槛高等问题,限制了数字化校园建设的进展。低代码开发平台作为一种快速开发应用程序的工具,有快速开发、图形化设计开发、拖拉拽编程等特点,正在被广泛应用于校园数字化建设中。本论文旨在探讨低代码开发平台在校园数字化建设中的应用,以解决传统开发方式存在的问题,并提出未来发展的展望。

Falcon后量子算法的密钥树生成部件GPU并行优化设计与实现

近年来,后量子密码算法因其具有抗量子攻击的特性成为安全领域的研究热点。基于格的Falcon数字签名算法是美国国家标准与技术研究所(NIST)公布的首批4个后量子密码标准算法之一。密钥树生成是Falcon算法的核心部件,在实际运算中占用较多的时间和消耗较多的资源。为此,提出一种基于图形处理器(GPU)的Falcon密钥树并行生成方案。该方案使用奇偶线程联合控制的单指令多线程(SIMT)并行模式和无中间变量的直接计算模式,达到了提升速度和减少资源占用的目的。基于Python的CUDA平台进行了实验,验证结果的正确性。实验结果表明,Falcon密钥树生成在RTX 3060 Laptop的延迟为6 ms,吞吐量为167次/s,在计算单个Falcon密钥树生成部件时相对于CPU实现了1.17倍的加速比,在同时并行1024个Falcon密钥树生成部件时,GPU相对于CPU的加速比达到了约56倍,在嵌入式Jetson Xavier NX平台上的吞吐量为32次/s。

基于EtherCAT的数字化电子实验平台设计与实现

针对传统电子实验教学中手工测量和记录数据存在误差、指导教师难以同时顾及众多学生的问题,设计基于EtherCAT的数字化实验平台。借助EtherCAT实现一主多从平台的快速组网,利用STM32F4和LAN9252搭建实验台终端对实验数据进行采集和传输,并设计终端的图形向导软件给予学生全程指导。测试结果表明,实验平台通信实时、可靠,数据采集准确,可为学生提供一对一的辅助指导,为实现电子实验数字化教学、提高实验教学质量提供一种新的方式。

Study and Realization of Intelligent Online Drawing Platform Based on Internet

Internet has gradually demonstrated more and more superiority in modern education system. The intelligent online drawing platform based on net will provide learners with a studying environment without limitation in time and space. Based on the theory of graphics, this paper developed an intelligent online drawing platform (IODP) with Java through analyzing the teaching character of descriptive geometry. IODP developed not only has a flexible drawing environment with the function of mutual drawing, but also is able to judge the drawing made by students and give feedback at the same time. This platform gives an effective way for Internet education on engineering graphics.

基于MEF技术的设备控制软件界面平台设计与实现

针对大型设备控制软件系统各模块间耦合度高导致可扩展性差的问题,提出了基于托管可扩展框架(MEF)技术的设备控制软件界面(GUI)平台设计方案;介绍了MEF技术的基本工作原理和核心概念,详述了软件界面平台实现方法。通过建立此软件界面平台,实现了在相对较短的时间内以一种标准的模式构建设备插件式应用程序,降低了系统的耦合性,提高了界面可复用性及系统的可扩展性。

华容道游戏的设计与实现

为了培养学生的编程能力,加强计算思维能力的训练,在C语言程序设计课程中安排了独立的实践环节。本文运用EasyX图形库在VisualStudio2022平台上设计开发一个C语言版的华容道游戏。通过游戏的开发,达到综合运用C语言基本知识和熟悉软件开发流程的目的,为后续的专业课程打好基础。

物流输运线控制的图形化编程方法研究

针对目前物流输运线中单片机编程工作量大和代码可读性不强等问题,文中提出一种图形化编程方法。该方法根据物流输运线布局多样性的特点,将物流的设备图形和流程图相结合以提高编程可观性,并搭建平台进行图形组合及代码转化。流程图单元中封装设备运行的单片机代码,通过拖动连接完成流程图的设计;再采用邻接表将流程图转化为数据结构,通过深度优先搜索的方法遍历流程图,实现流程图中封装代码的转化输出。在转化过程中进行代码语句结构优化调整,形成完整的单片机代码,并结合单片机编译软件实现程序的编译。结果表明,图形转换方法可以成功实现流程图结构向单片机程序的转化,并可以通过Keil编译软件实现程序的编译,编程难度和工程操作复杂性均有所降低。

DC-DC降压转换器控制系统虚拟实验平台设计

为了研究DC-DC降压转换器的输出电压调节问题,利用Matlab软件的图形用户开发工具GUI设计了基于DC-DC降压转换器控制系统的虚拟仿真实验测试平台。同时利用可视化仿真工具Simulink在后台搭建了基于连续滑模控制算法的系统仿真模型。考虑到DC-DC降压转换器系统的输出电压通常会遭受参考电压和负载电阻变化的影响,为了显示所推荐控制方法的优越性,设计了基于传统双闭环PI控制和所推荐连续滑模控制的两组对照实验。实验结果验证了所搭建控制系统模型的正确性和整个实验平台的有效性。该实验平台既着重介绍了DC-DC降压转换器和PI控制方法的基础知识,又特别引入了先进的连续滑模控制方法,有效支持了自动控制原理课程的建模和控制分析实验。

基于CDIO的中职辅助学习平台设计与应用--以单片机课程为例

针对当前中职单片机课程中存在概念抽象、编程语言混淆、硬件连接困难等问题,及其导致的学生学习状态不佳的现象,基于CDIO理念,借助PyQt5设计了一款辅助学习平台。平台包含重难点讲解、习题训练、问题反馈三大主要学习模块。本平台实现了多个界面同时显示并具有界面之间相互跳转的功能,以及根据界面提示能够打开图片和视频的功能。通过在教学活动中的实践证明,基于CDIO理念设计的教学辅助平台打破了传统的教学模式,帮助学生提高了学习效果,增强了学习兴趣与团队合作能力。

基于RAPIDS的无参DBSCAN算法

具有噪声的基于密度的空间聚类(Density‑based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)能够发现不同密度和大小的类簇,对噪声也有很好的鲁棒性,被广泛地应用到数据挖掘的任务中。DBSCAN通常需要调整参数MinPts和Eps以达到更优的聚类效果,但往往在搜索最优参数的过程中会影响DBSCAN的性能。本文从两个方面优化DBSCAN,一方面,提出一种无参的方法优化DBSCAN全局参数选择。无参方法利用自然最近邻获得数据集的自然特征值,并将自然特征值作为参数MinPts值。然后,根据自然特征值计算自然特征集合,利用自然特征集合中的数据分布特性,分别采取统计最小值、平均值和最大值3种方式得到Eps值。另一方面,采用集成数据科学实时加速平台(Real‑time acceleration platform for integrated data science,RAPIDS)的图形处理器(Graphics processing unit,GPU)计算加快DBSCAN算法的收敛速度。实验结果表明,本文提出的方法在优化DBSCAN参数选择的同时,取得了与密度峰值聚类(Density peaks clustering,DPC)相当的聚类结果。

混合式教学在中职“图形图像处理”课程中的应用探析

混合式教学具有灵活性、互动性、自主性等特点。基于中职“图形图像处理”课程教学存在的实践机会不足、学生动手能力弱、设备和资源有限、缺乏产业合作等问题,教师可以混合式教学模式培养学生的图形图像处理技能和创新能力,使学生掌握专业软件的使用和实际操作技巧。在具体实践中,教师可以运用引入在线教学平台、设计在线学习任务、开展实践项目、构建翻转课堂、进行实时互动和反馈等策略,推动中职“图形图像处理”课程教学改革。

基于GDI+的通用图形平台设计

基于Windows平台下.NetFramework中GDI+二维图形类库,采用面向对象的分层模块化设计方法,给出一套简洁、实用的图形平台实现方案。统一抽象了基本图元及复合图元的定义,解决了图元的可视化编辑,连续刚性不失真复合变换,以及图形画面局部刷新等几大难题。

实时三维图形平台BH_GRAPH

BH_GRAPH是一个面向视景仿真类应用系统开发人员、支持实时三维图形开发与运行的基础软件平台.它提供可扩展的软件体系结构、标准化的场景管理机制、高效率的场景处理方法、方便易用的应用程序接口,为三维图形应用系统的快速开发、高效运行提供完整的技术支撑.BHGRAPH主要由三维视景绘制引擎、三维对象建模工具、三维场景布置工具以及一系列关键技术构成.概要介绍了BHGRAPH各主要组成部分的软件结构、基本功能和技术特点.

适用于电力系统应用软件的图形平台开发与研究

介绍"城市高压电网运行智能决策支持系统"图形平台的设计、研究思想。本图形平台采用图形与数据分离的设计思想,使多个应用软件能够共享图形资源。讨论了网络模型的自动生成、图形平台的接口的设计思想以及图形平台的扩展功能。在充分研究图形平台正确设计思想的基础上开发的图形平台具有更好的通用性、开放性和可扩展性。

城市电网运行智能决策系统的图形平台

本文介绍《城市电网运行智能决策系统》的图形平台 ,该平台为电力系统实时应用分析软件提供图形服务。它是在面向对象设计思想指导下利用 VC++设计的 ,是图、模、库一体化的图形平台。它具有图形编辑环境、自动生成网络拓扑结构与拓扑数据、元件模型定义与编辑、提供运行环境、提供 PCAD控件等功能。利用该平台建立的图形模型已应用于工程实际 。

电厂继电保护整定计算智能系统图模库一体化工具的研究

图模库一体化工具作为发电厂继电保护整定计算系统的重要组成部分,用于建立计算模型。为了减少图形建模过程中的人工操作,实现建模-计算-输出的一键式全过程自动实现,设计开发了具有图元建模、发电厂典型设计模板建模、文字描述建模及外部图形识别建模四种图形建模方式的图模库一体化工具。在图元建模基础上,发电厂典型设计模板建模及文字描述建模方式分别实现了利用典型接线设计模板及文字描述建模的半自动建模;外部图形识别建模实现对于采用AutoCAD所绘图形的全自动建模,从而有效提高了继电保护整定系统的智能性及其工作效率。

基于CIM的EMS/DMS图形支撑平台的设计和实现

调度自动化系统中图模一体化技术被广泛采用 ,该技术使得图形系统和设备模型紧密地耦合在一起。通用信息模型 (CIM )定义了电网设备的信息模型 ,并已成为工业标准。因此 ,研究和建立一套满足CIM要求的图形系统是实现调度自动化系统信息开放和标准化的关键课题之一。文中在研究了CIM等相关IEC标准的基础上 ,试图提出一种遵循IEC 6 1970CIM标准的新一代系统的图形系统。该图形系统可以在一定程度上满足调度自动化发展的需要。为此 ,在以下几个方面进行了研究 :以CIM为基础设计图形支撑平台 ,提出一个开放的图形模型 ;开发可自定义的图形建模工具 ,提高系统可扩展性 ;实现电网原始拓扑的在线自动生成 ,降低系统维护难度 ;

图形化编程平台的结构设计及实现

面向虚拟仪器系统的图形化编程软件平台是基于图形开发、调试和运行的集成开发环境，为测试工程师迅速组建面向工程应用的自动测试仪器系统提供了一个快速开发环境。文章详细阐述了整个软件平台的结构设计及实现。

基于通用模型的电力图形软件开发平台

以通用图模库一体化模型设计为核心,提出了一种3层体系、统一架构的通用电力图形软件开发平台的设计思路。该设计突破了传统针对不同电力应用系统独立开发图形系统的开发模式,在通用电力图形软件开发平台的基础上,可快速构建和开发各种具有差异性的电力应用软件的图形交互界面工具,解决了这些图形系统专有性和通用性之间的矛盾。对电力图形软件开发平台的设计思路、层次结构、关键设计和重要特点进行了介绍。基于该平台开发了监控、调度、配网等多套系统的图形工具,并应用于实际。