Construction of Endpoint Constrained Cubic Rational Curve with Chord-Length Parameterization

This paper discusses the problem that constructing a curve to satisfy the given endpoint constraints and chord-length parameters. Based on the research of Lu, the curve construction method for the entire tangent angles region （α0, α1）∈（-r, r）×（-r, r） is given. Firstly, to ensure the weights are always positive, the three characteristics of cubic rational Bezier curve is proved, then the segment construction idea for the other tangent angles are presented in view of the three characteristics. The curve constructed with the new method satisfies the endpoint constraint and chord-length parameters, it＇s G1 continuous in every segment curve, and the shapes of the curve are well.

大跨连续刚构桥桥墩计算长度系数的取值研究

桥墩计算长度系数是影响桥梁结构安全与经济性指标的一个控制性因素,国内外规范关于受压杆件计算长度系数的取值相近,且都仅是针对理想边界条件的情况,在实际应用中有必要根据具体的结构形式作适当调整。为得到更接近结构实际情况的数值,该文从结构整体稳定分析入手,分析不同因素对连续刚构桥成桥及最大双悬臂阶段计算长度系数的影响规律,主要包括不同桥墩类型、墩身高度、桩基柔度、邻跨边界、单墩失稳或者整体失稳等。结果表明:不同桥墩类型顺、横向的计算长度系数不能简单地采用某一固定值,随墩高的变化也不是简单的线性关系;考虑桩基柔度影响后的结果会增大20%左右,且横桥向比顺桥向的影响更加显著;考虑交接墩影响后计算长度系数的取值更大;需要考虑各墩同时受轴向荷载作用下的整体屈曲反应;连续刚构施工阶段最大双悬臂工况下顺桥向计算长度系数分布范围为1.20~1.35。

埋地压力管道在敷设方向改变时考虑曲管段侧向约束的受力分析

埋地压力管道在敷设方向改变处,由于液体压力引起的推力一般与曲管段侧向抗力、直管段侧向土壤抗力和轴向摩擦力等三种抗力相互平衡。本文基于欧拉-伯努利梁理论和温克尔地基梁模型,以带刚性接口的、水平转向的埋地压力管道为研究对象,推导出在上述抗力同时作用的情况下直管段有效约束长度的解析解。对比研究了是否考虑曲管段范围土的侧向刚度对管道的内力、位移的影响,分析了管-土摩擦系数、敷设方向改变角度、直管段土侧向刚度、曲管段侧向约束等因素对管道有效约束长度、弯矩、轴向力和剪力的影响。本文推导的解析解可以根据直管和曲管侧向约束更合理地计算管道有效约束长度。

线缆长度驱动的两阶段热管约束组件布局优化方法

针对航天器总体布局设计过程中需要考虑线缆长度的问题,提出一种以线缆长度最小化为目标的两阶段热管约束组件布局优化方法。面向几何、质心、热管散热以及线缆长度等多种复杂约束相互耦合的布局难题,基于分而治之的思想提出将原问题解耦为两个序贯优化子问题,通过构建并求解子问题的混合整数规划模型,实现了综合考虑多条线缆最短化目标下预埋热管舱板组件布局的高效优化设计。数值布局算例结果表明,在包含15个组件、3条有线信息链路的多种优化场景下,本方法均可以找到两级求解框架下的最优布局设计结果,充分验证了方法的可行性和有效性。

附有基线长度约束的单频数据单历元LAMBDA方法整周模糊度确定

针对某些GPS动态定位中基线长度精确已知的特性,提出了附有基线长度约束的LAMBDA方法,同时在实践中使用两步搜索,对LAMBDA方法进行了优化。实测数据处理结果表明,该方法对LAMBDA方法的改进效果较为显著,能在基线长度已知条件下较高成功率地确定单频单历元数据的整周模糊度。

子网树求解一般间隙和长度约束严格模式匹配

具有通配符间隙约束的模式匹配问题在信息检索、计算生物学和序列模式挖掘等研究领域有重要的应用.提出了更一般性的模式匹配问题,即一般间隙和长度约束的严格模式匹配(strict pattern matching with general gaps and length constraints,简称SPANGLO).该问题具有如下4个特点:它是一种严格的精确模式匹配;允许序列中任意位置的字符被多次使用;模式串中可以包含多个一般间隙;对出现的总体长度进行了约束.最坏情况下,一个SPANGLO实例将转换出指数个非负间隙的严格模式匹配实例.为了有效地解决该问题,提出了子网树及其相关概念和性质.在此基础上提出了求解算法SubnettreeSpanglo(SETS),并给出算法的正确性和完备性证明,同时指出该算法的空间复杂度与时间复杂度分别为O(m MaxLen W)和O(MaxLen W m2 n),其中,m,n,MaxLen和W分别是模式和序列的长度、出现的最大长度约束和模式的最大间距.实验结果既验证了SPANGLO问题转换方法的正确性,又验证了该算法的正确性和有效性.

基于改进RRT算法的无人机航迹规划

针对快速扩展随机树(RRT)算法用于无人机自主在线航迹规划时,只能快速获得可行的航迹,无法获得接近于最短航迹的较优航迹的缺点,提出了一种改进的RRT算法.该算法将无人机动力学约束融入到节点扩展过程中,通过改进离随机采样点最近的根节点的选取策略和引入航迹距离约束,搜索树将沿着航迹距离较短的方向朝着目标点进行扩展,使得规划出来的航迹接近最优,并采用基于B样条曲线的航迹平滑方法生成平滑可跟踪的航迹.仿真结果表明该算法能够快速地搜索安全并且满足无人机动力学约束的较优航迹.

网树求解有向无环图中具有长度约束的简单路径和最长路径问题

具有长度约束的简单路径(Simple Paths with Length Constraint,SPLC)问题是指求解图中任意两点间路径长度为m的简单路径数,是k-path问题的一种特殊情况.该文基于网树数据结构提出了在有向无环图中求解SPLC问题的算法(Nettree for SPLC in Directed Acyclic Graphs,NSPLCDAG).网树是一种多树根多双亲的数据结构.NSPLCDAG算法将该问题转化为一棵网树后,利用树根路径数这一性质对其进行求解.对NSPLCDAG算法进行改造,可以求解有向无环图中最长路径问题并形成网树求解最长路径算法(Nettree for the Longest Path inDAGs,NLPDAG),NLPDAG算法可找到所有最长路径,对NLPDAG算法做进一步改进形成改进的NLPDAG算法,改进的NLPDAG算法可在线性时间复杂度内给出有向无环图中的一条最长路径.实验结果验证了NSPLCDAG和改进的NLPDAG算法的正确性与有效性.

网树求解有向无环图中具有长度约束的最大不相交路径

对有向无环图中具有长度约束的最大不相交路径问题进行研究,该问题是求解图中两点间路径长度为k的最大不相交路径。为了对该问题进行求解,提出了贪婪搜索算法(GP,greedy path),该算法先将一个有向无环图转化为一棵深度为k+1的网树,然后计算每个网树节点的树根叶子路径数,并以此计算图中每个顶点的总路径数,之后从网树的第k+1层节点出发,在当前节点的双亲节点中选择未被使用且总路径数最小的双亲,以此形成一条优化的不相交路径,最后迭代这一过程,直到不再有新的不相交路径为止。GP算法的时间和空间复杂度分别为O(wkn(p+q))和O(kn(p+q)+n2)。为了测试GP算法的近似性,又建立了一种能够生成人工数据的算法,该算法能够准确地控制有向无环图中最大不相交路径的数量。通过该算法生成了大量测试用数据,实验结果表明GP算法较其他对比性算法具有良好的近似性且实际求解时间较短,验证了该方法的有效性和可行性。

基于曲线约束的鞋楦曲面变形技术

在基于曲线长度约束的曲面变形设计方面,提出基于局部变换的约束变形算法,并与鞋楦曲面的编辑设计相结合,解决个性化鞋楦设计中的变形问题。其主要思想方法是对曲面的每一个曲线约束构造局部变换,以满足约束曲线的变形要求,再通过曲面的重新全局参数化,将约束曲线处的局部变换扩散到整个曲面。此约束变形方法与曲面的表示无关,没有采用能量优化方法来解,可以精确满足约束曲线的长度要求,算法简单高效,适用于实时编辑。

基于约束模型的韵律短语预测

本文提出了基于语法约束和长度约束的韵律短语预测模型。在语法约束模型中,我们引入了组块作为基本的节律分析单元。韵律短语的长度约束模型是利用隐马尔科夫模型对语句中韵律短语的长度规划进行建模,这个模型对短语的长度分布及韵律词与韵律短语的关系进行了描述。最后,利用一个称为k-候选的方法来融合这两个约束模型。整个方法充分利用了韵律短语的语法约束和长度约束,并将之有机地结合起来。试验表明,该预测模型达到了很好的效果,韵律短语边界识别的调和平均值达到82.9%。

基线长度约束下的北斗单频单历元定姿算法

针对基线长度已知的北斗二代卫星导航系统的单频单历元定姿情况,推导出一种基线长度信息的线性表达式,从而将其融入双差载波相位观测方程,并在理论上证明了以上方法提高了整周模糊度浮点解精度,而且降低了模糊度之间相关性;同时提出一种新的利用基线长度降低整周模糊度维数的改进LAMBDA搜索算法,大大降低低维情况的计算量;其次,将基线长度作为模糊度解算结果的判决标准,有效提高了定向成功率;最后,通过实验对以上新方法进行了定量的分析,在选择基线长度为3m的情况下,测量结果表明上述改进算法使模糊度解算成功率提高了40%左右。

路径长度受限的随机需求VRP的模型和算法

路径长度受限的随机需求VRP在生产、生活中有着广泛的应用。给出了路径长度受限的随机需求VRP问题的线性整数规划模型,在不允许部分服务和仅能服务失败一次的策略下设计了一个启发式算法。该算法以离散优化中广泛应用的扫描算法为基础生成服务的一个初始可行方案,然后利用模拟退火算法改进得到近似最优解。对需求为二项分布的50个结点、1个服务中心的问题进行了数值试验,数值结果表明该算法对求解路径长度受限的随机需求VRP是有效的。

路径长度受限的随机需求VRP的节省算法及其策略分析

在保证每条路径长度限制,至多只能服务失败一次和不允许部分服务的策略下,定义了一个新的节省路径,给出了一个精确的节省算法,对中等规模和大规模问题进行了数值试验,数值试验表明算法有效。对所采用的策略进行了分析,得到了一些理论结果。

基于自适应步长约束的行人导航系统误差修正算法

基于惯性传感器的行人导航系统定位精度随时间累积下降,根据捷联惯导理论和人体运动学特征,提出基于自适应步长约束的行人导航误差修正算法。所提算法首先利用零速检测划分行人运动区间,其次根据加速度信息利用自适应步长估计模型计算各区间内步长,最后通过零速修正与步长约束模型修正导航误差。实验将WT901BC姿态仪固定于行人脚跟,并围绕闭环路径行走进行算法验证。实验结果表明,相比于零速修正,经过自适应步长约束算法修正后,行进240 m后起点、终点间距离误差平均值由2.50 m下降至0.18 m,导航闭环误差平均值由1.04%D下降至0.07%D,有效提高行人导航系统的定位精度。

宽带MFSK/DFH系统抗部分频带噪声干扰性能分析

本文提出一种宽带MFSK/DFH系统模型,与常规差分跳频系统相比,在跳频点数一定条件下,通过增加多进制编码器复杂度,提高编码增益的方法提高系统抗干扰性能。对基于FFT的宽带MFSK/DFH系统接收机抗干扰性能进行了理论分析和计算机仿真验证。结果表明:在相同条件下,提出方法通过增加多进制编码器约束长度提高了系统抗干扰能力,实现方法简单有效,具有一定的实际应用价值。

带剪刃长度约束的矩形件剪切下料优化算法

讨论矩形件二维下料问题,提出一种带剪刃长度约束的下料算法。这种算法将板材划分成四块,每块中排放长度和方向均相同的条带,每根条带中排放同种矩形件。运用递归技术构造四块排样方式的无约束生成算法和有约束生成算法。采用线性规划算法调用无约束生成算法生成第一部分下料方案;采用顺序启发式算法调用有约束生成算法生成第二部分下料方案。组合两部分下料方案形成最终解。数值实验结果表明下料算法有效地解决带剪刃长度约束的下料问题。

约束和长度对管道共振的影响

共振对管道危害极大,为了防止共振,需要对管道的固有频率和振幅进行研究。管道的约束和长度是影响管道固有频率和振幅的2个重要因素,变换管道约束和长度能有效改变管道固有频率和振幅的大小。采用ANSYS软件建立管道的有限元模型并对其进行模态分析,得到前三阶固有频率和振幅。通过改变管道约束和长度,得出管道振动规律:约束不同时管道的固有频率差别很大;其他条件相同时,管道固有频率随着管道长度的增加而减小;约束方式对振幅的大小有影响,一端固定时振幅最大;其他条件相同时,振幅的大小随着长度的增加而减小。

滚珠轴承力学模型的数值求解方法研究

根据Hertz接触理论和刚性套圈理论,建立了角接触滚珠轴承的拟静力学模型,得到了针对该模型的非线性方程组。针对传统Newton-Raphson迭代方法对所建立的非线性方程组求解过程中的不收敛和振荡问题,提出了减少非线性方程和引入迭代步长调节因子的方法。通过对迭代变量几何意义、物理意义的研究,提出了一种对迭代变量进行约束的方法来解决迭代算法中初始变量难以确定的问题。最后分别将改进后算法的计算结果与SKF公司TABACY方法的计算结果和轴承加载实验结果进行对比,验证了算法的正确性。结果表明:选取合适的步长调节因子和对一些变量施加约束能在保证计算结果正确性的前提下,提高非线性方程组求解的收敛率和效率。

基于长度约束的蝙蝠高效用项集挖掘算法

为了挖掘满足用户特殊需求,如含指定项目数量的高效用项集(HUI),提出一种基于长度约束的蝙蝠高效用项集挖掘算法(HUIM-LC-BA)。该算法融合蝙蝠算法(BA)和长度约束构建高效用项集挖掘(HUIM)模型,首先将数据库转换为位图矩阵,实现高效的效用计算和数据库扫描;其次,采用重新定义的事务加权效用(RTWU)策略缩减搜索空间;最后,对项集进行长度修剪,使用深度优先搜索和轮盘赌注选择法确定修剪项目。在4个数据集的仿真实验中,当最大长度为6时,与HUIM-BA相比,HUIM-LC-BA挖掘的模式数量分别减少了91%、98%、99%与97%,同时运行时间也少于HUIM-BA;且在不同长度约束条件下,与FHM+(Faster High-utility itemset Ming plus)算法相比运行时间更稳定。实验结果表明,HUIM-LC-BA能有效挖掘具有长度约束的HUI,并减少挖掘模式的数量。