基于高维拉格朗日插值法的三坐标测量机测量误差建模

目前对三坐标测量机测量误差建模的研究,常见的是低维模型,多元模型很少有学者探讨。本文仔细研究了从一元到二元的拉格朗日插值公式推导过程,找出了推导规律——降维思想,并利用该思想类推出了多元高阶拉格朗日插值公式。将该公式应用于三坐标测量机误差建模领域,取得了较好的建模效果。

基于增广拉格朗日方法的多柔体动力学研究

采用绝对节点坐标方法研究了受非线性约束的大变形多柔体系统动力学问题。基于增广拉格朗日方法推导建立了系统的动力学方程。方程中的未知变量数目与约束方程数目无关,仅以广义位置为基本变量进行求解。采用不变矩阵法计算系统弹性力,引入Broyden拟牛顿法大大提高了求解效率。系统仿真结果表明了所用方法的有效性。

拉格朗日中值定理及其应用

微分学微分中值定理包括罗尔定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理,其中拉格朗日(Lagrange)中值定理作为核心定理在研究和学习过程中占有十分重要的地位,很多的文献都不惜篇幅的去解释它、证明它.本文主要从历年一些知名高校的研究生招生考试的试题出发,进一步说明它的精妙应用.

基于极坐标Lagrange插值的航拍图像畸变校正算法（英文）

由于航拍图像的拍摄高度远低于卫星图像拍摄高度,因此每个拍摄地点的建筑投影差大小和方向都不相同,图片畸变严重。此外,考虑到图像边缘区域的畸变程度远大于图像中心区域的畸变程度,本文提出了一种基于极坐标的Lagrange插值的逐点畸变校正方法。利用该方法在极坐标系内对单个像素点进行插值,然后根据插值结果对像素点进行校正,再将其坐标从极坐标系变换回直角坐标系,最后采用此方法在整个航拍图像内逐点进行畸变校正。实验结果表明,校正后的航拍图像畸变程度不超过3%,证明该方法不但能有效地校正畸变图像,且与传统的利用DLT线性求解畸变校正矩阵等校正方法相比具有更为广泛的适用性。

增广拉格朗日函数的两种可分化方法之比较

可分方法用于将一个复杂的大规模优化问题分解成各个子问题进行求解。增广拉格朗日松弛方法的主要缺点是由其引入的二次项是不能分离的。为了处理这种增广拉格朗日函数的不可分离性,可将辅助问题原理方法或分块坐标下降方法应用于增广拉格朗日松弛方法。与已有文献中对带有约束条件x-x-=0的优化问题进行这两种可分方法的比较不同,本文对带有更一般的约束条件——线性约束z=Ax的优化问题进行这两种可分化方法的比较;最后给出的两个算例证实了本文的理论分析结果——在处理不可分离的增广拉格朗日函数的时候,在一定条件下,分块坐标下降法往往比辅助问题原则法更快得到最优值。

浅谈应用多项式的拉格朗日插值公式解题

众所周知,在求解多项式问题时,拉格朗日(Lagrange)插值公式是一个非常有效的工具.若已知一个多项式命题,或者从问题中能挖掘出特定的隐含条件,都可以考虑引入拉格朗日插值公式解决.

关于用拉格朗日乘子法解静力学问题的一点商榷

本文指出在广义坐标下运用拉格朗日待定乘子法求解受完整约束的力学系统的静力学问题时,只能求出平衡位置而不能求出约束力,从而澄清文献[2]中的一个问题。

拉格朗日早年对其变分方法的参数化与发展

拉格朗日"变分方法"(亦称δ-算法)的引进,堪为变分法早期发展中的一次变革。然而在最初提出这一新方法时,拉格朗日却经历了由非参数向参数表示形式的转变,实现了该方法的参数化。依据原始文献,首先解析了拉格朗日δ-算法的非参数表示和参数表示,然后探讨了在参数化过程中他对变分法相关理论及应用所作的革新与发展。研究表明:通过参数化改造,拉格朗日对变分问题、变分方程、横截性条件以及变分法的力学应用——最小作用原理等均做出了拓广或发展。拉格朗日对其变分方法的参数化不仅开阔了变分法研究的范围,而且赋予了变分法在力学应用中的重大价值。

增广拉格朗日函数的两种分解方法比较

分解方法是一种把复杂的大规模优化问题分解成各个子问题来求解的方法。增广拉格朗日松弛方法的一个主要缺点是它的二次项是不可分离的。可将辅助问题原理方法或分块坐标下降方法应用于增广拉格朗日松弛,来处理增广拉格朗日函数的不可分离性。通过线性约束Ax+By=z的优化问题对这两种分解方法进行比较。

拉格朗日中值定理的证明及应用

拉格朗日中值定理是罗尔定理的推广,将讲述两种证明方法,并涉及到拉格郎日中值定理的应用。

第二类拉格朗日方程及其推广

拉格朗日方法所注重的不是力和加速度矢量,而是用广义坐标,并从能量的观点研究系统的动力学问题,这种方法和结论不仅适用于机械运动系统,也适用于包括电或热等不同运动形态在内的综合系统的动力学问题,因此拉格朗日方程具有较大的普遍性。但普遍性并不等于不受条件的限制。恰恰相反,使用拉格朗日方程时,应注意其适用范围。我们使用的理论力学教材中,所讨论的拉格朗日方程只限于适用完整的、理想的保守力系或完整的非保守力系,在教材中给出的相应的习题也已作了这些限制,无需在解题时过多考虑,因而对拉氏方程适用的范围未能引起应有的重视,影响对拉氏方程的深刻理解。但在实际问题中就有完整的,势力与非势力同时存在的系统;

辐射流体力学Lagrange方程组一类人为解构造方法

针对一维Lagrange辐射流体力学方程组,基于物理量在Euler空间和Lagrange空间的微分关系,提出了一种人为解构造方法,并构造了一类一维Lagrange辐射流体力学方程组人为解.构造的人为解在整个计算区域光滑可微,质量方程无源项.将构造的人为解应用至二维辐射流体力学Lagrange程序中,从数值误差、收敛阶方面验证了程序的正确性,展示了人为解的可行性和适用性.

Lagrange插指

提出了拉格朗日(Lagrange)插值问题的一种新形式:幂指数形式,简称Lagrange插指.应用这种插指法,可以构造出一类离散型总体的公式式分布律.

一种基于二维局部Lagrange插值的曲面重构算法

在拉格朗日插值理论的基础上,给出了一种基于局部二维拉格朗日插值的曲面重构算法,并讨论了重构曲面的连续性,从理论上保证了重构曲面的光滑性.为了更好地评价此算法的性能,选择可用数学表达式表达的曲面作为重构对象.实验结果表明:此算法在保证重构精度的前提下,减少了重构的时间.

空间直角坐标与大地坐标转换的拉格朗日反演方法

以拉格朗日反演理论为基础,导出空间直角坐标向大地坐标转换的一种新的直接解法。该方法将归化纬度的正弦函数sinμ表达为以空间直角坐标(X,Y,Z)为基础的相关变量的多项式。为验证公式的精度水平和实用性,将WGS-84椭球参数代入验算,结果表明,新解法在-2×106 m≤H≤+1010 m范围内,展开至b4项纬度反解误差不超过9.71×10-6″,展开至b5项的误差不超过9.67×10-8″,有效范围比Bowring公式广,在H≥+105 m的区域精度明显优于Bowring公式。与迭代算法相比,新方法在H≥-2×106 m的区域精度与迭代算法精度相当,但计算效率明显优于迭代算法,展开至b4项的CPU执行时间分别约为迭代4次的1/2、展开至b5项的CPU执行时间约为迭代5次的1/10。兼顾精度和效率,本文算法优于Bowring公式和迭代算法。

基于坐标变换的曲线曲面求交算法

利用坐标变换的方法,给出了二次曲线和二次曲面求交的解析算法。利用拉格朗日乘子法求解二次曲线和二次曲面之间的最小距离,给出了曲线与曲面相切的条件。算法表明,坐标变换可以简化求交运算表达式,使求交算法易于实现。根据得出的相切条件,可以有效地判断曲线、曲面是否有交,对相切情况的计算结果进行修正,可提高奇异情况下的求交稳定性。算法已在清软英泰公司开发的自主版权3维CAD软件GEMS中得到应用。

基于绝对节点坐标法的空间并联机构刚柔耦合动力学建模

为研究柔性杆件对空间并联机构动力特性的影响,以具有结构冗余的3-RRPaR空间并联机构为研究对象,提出建立冗余空间并联机构刚柔耦合动力学模型的通用方法。基于绝对节点坐标法建立了三维二节点梁单元模型,分析了机构的结构特征,利用拉格朗日乘子法推导了机构的刚柔耦合动力学方程,采用广义α方法在Matlab中对其动力学方程进行数值求解,得到不同弹性模量下的动力学响应曲线。结果表明,柔性杆件对机构输出特性产生重要的影响,弹性模量越小,对机构的影响越大,且弹性模量对动平台加速度的影响最为显著。本研究为空间并联机构的刚柔耦合动力学建模提供了研究思路。

基于旋转坐标变换的单相PWM整流器无源控制研究

单相电压型PWM整流器属于非线性混合控制系统,普通的线性控制方法已无法取得很好的控制效果,因此需要采用非线性控制策略。考虑到三相PWM整流器通常会通过坐标变换到同步旋转坐标系进行控制以消除网侧输入电流静差。因此,针对单相PWM整流器而言,进行等效旋转坐标变换也可以达到同样的效果。提出一种基于旋转坐标变换的无源控制方法。通过建立欧拉-拉格朗日(EL)模型,以此为基础进行无源控制器的设计。最后通过Matlab/Simulink进行仿真,结果表明该控制方法可以取得较好的控制效果。

利用广播星历计算卫星的瞬时坐标

为了提高GPS卫星轨道计算的精确性和实时性,通过对GPS卫星的广播星历进行分析,利用从广播星历中获取的开普勒轨道参数和轨道摄动修正项,以RINEX格式的广播星历为例,通过编程,计算卫星的轨道位置坐标,并将其与当天的精密星历所提供的卫星轨道位置坐标进行对比,并对广播星历的轨道精度进行初步的讨论。通过实例分析了利用广播星历的轨道参数、拉格朗日多项式插值这两种方法计算卫星任意时刻的坐标,并进行了精度比较。

利用精密星历计算北斗卫星坐标的方法探讨

本文以北斗卫星的精密星历作为实验数据,采用不同的拟合方法计算卫星的三维坐标,对3种常用的方法,即多项式拟合法、拉格朗日插值法和切比雪夫多项式拟合法,所计算的卫星坐标结果进行分析与比较,最后得到了3种拟合方法中卫星位置误差与阶数的关系,得出了适合计算任意时刻北斗卫星坐标的拟合方法和阶数,并获得了不同轨道卫星与拟合方法的关系,可为今后的研究提供一定的理论基础﹒