基于Frenet坐标下改进人工势场法的无人车局部路径规划

人工势场法由于运算量小、精度高,广泛应用于无人车的局部路径规划。针对传统人工势场法存在目标不可达、局部最小值及陷入U型障碍物的问题,提出一种基于Frenet坐标系下改进人工势场法的路径规划算法。构建Frenet坐标系来表述车辆避障运动,简化规划模型,解决路径规划中车辆与所在道路相对位置不易表述的问题。提出安全椭圆模型和预测距离的概念来调整势场影响区域,加入基于Frenet坐标系下的参考线势场及动态速度势场改进斥力场函数,解决车辆在静态和动态下的避障问题。利用数学仿真软件进行仿真,以不同车速在直道和弯道场景中对所提出的路径规划方法进行静态和动态避障仿真实验。研究结果表明:不同车速下的前轮转角、横摆角速度均控制在较小范围内,改进算法可以有效解决传统人工势场法的缺陷,同时与快速搜索随机树(Rapidly-exploring Random Tree,RRT)算法相比,其在避障过程中路径规划计算效率提高了42.8%,改进算法优势明显。

基于Frenet坐标系的路径规划仿真

在传统路径规划领域中,由于使用笛卡尔坐标系,存在着定义具体行驶多远,是否偏离中心等问题。基于此提出一种Frenet坐标系取代原有传统笛卡尔坐标系,对参考路径局部轨迹进行优化,在满足设置的如安全距离、速度、加速度等要求下,产生安全可靠的路径轨迹规避障碍物到达目标点,以提高规划的效率与准确性。最后通过pycharm软件仿真,调整合适的惩罚项和损失函数系数,使得路径规划耗时较少,横向加速度和横向偏移趋于稳定,产生更为合理的规划轨迹。通过采取Frenet坐标系,保证在车辆能够以安全,平稳,可靠,舒适的轨迹躲避障碍物,满足在路径规划中的实际需求。

在局部坐标系下的平面线段距离求解算法

针对现有CAD几何引擎和VLSI设计中缺乏高速、高精度平面线段距离求解算法的问题,提出一种基于局部坐标系的平面线段距离求解算法.首先通过坐标变换构建局部坐标系;然后根据2条线段的相对位置关系将平面线段距离求解归纳分类成12种可以直接进行最近点求解情形;最后通过求解最近点距离进而实现求解平面线段距离.采用集成电路线段数据和随机生成线段数据进行实验,实验结果显示,与对比算法相比,文中算法效率提高23%~35%;在4种临界情形下,仍能控制其计算误差,证明了其有效性.

基于局部坐标系和哈希技术的空间曲线匹配算法

针对三维物体识别领域中的问题，提出了一种基于局部坐标系和哈希技术的空间曲线匹配算法。该方法通过提取一条曲线的恒定特征点，构造局部坐标系；然后再计算局部坐标系中的相似不变量，构造哈希表；采用哈希技术对这些不变量进行比较,达到匹配曲线的目的。此算法应用于计算机辅助文物复原系统中，经实验表明，所给方法具有运行稳定、高效和适用性强等优点。

基于局部坐标二次微分的自适应全变分去噪复原

针对传统TV去噪复原算法以梯度模值作为图像的边缘检测算子,无法清晰地识别边缘和灰度渐变区及去除平坦区内的孤立噪声的问题,提出了一种基于局部坐标二次微分的边缘检测算子对传统模型进行改进。改进后的模型能根据各像素点的新检测算子信息,自适应选取复原模型中决定扩散强弱的参数,并且利用图像局部信息对正则化项和保真项进行加权。同时在数值实现上,采用一种基于梯度矢量的方向变化的方法来实现散度离散化,以更加有效地保留图像的局部细节信息。数值试验表明,该算法在克服灰度渐变区内的阶梯效应和保留图像的细节边缘方面明显优于传统算法。

一种基于单元局部坐标系求解二维孔隙渗流问题的数值方法

将数值计算区域用三角形单元进行离散,并为每个单元构建局部坐标系。局部坐标系的X轴为三角形单元某一条边的方向,局部坐标系的原点为该边的其中一个端点。在局部坐标系下,基于"格林公式"及达西定律推导了单元压力梯度及单元流速的解析表达式,给出了流经单元各棱及各节点的流量计算方法。形成了类似固体弹簧系统的渗流管道网络,建立了管道压差与流量的函数关系。将各单元局部坐标系下求得的流速及流量转换至整体坐标系,并在节点上进行凝聚。通过引入流体体积模量实现了节点渗透压力的显式求解,通过引入节点饱和度实现了非饱和问题的求解。基于局部坐标系的方法具有物理意义明确、求解过程简单等特点。通过在局部坐标系下构建管道压差与管道流量的对应关系,将有限元的渗透刚度矩阵简化为两个管道的渗透刚度值,从而节省了内存,提高了计算效率。4个数值算例的计算结果与理论解基本一致,表明了该方法在求解稳态、非稳态、饱和、非饱和渗流问题时的精度。

局部放电的极坐标谱图及模式识别

为了对电缆的局部放电试验结果进行分析,文中提出了一种利用放电信号的脉冲幅值q与相位角φ的余弦和正弦函数乘积绘制极坐标谱图的方法,指出了该谱图的特点。结合3种电缆接头放电模型的试验结果,分析了不同放电类型的谱图特征。提取了极坐标谱图的若干有关分布和对称的特征信息,形成了16维的特征向量,用人工神经网络方法进行了放电的模式识别研究。

基于局部坐标的载荷传递

为解决界面网格不一致时温度、气压和变形等数据在结构网格和流场网格之间相互传递问题,提出一种基于局部坐标投影的载荷传递方法。将复杂的耦合界面分解为若干个几何简单的面,为每个面定义适当的局部坐标系,在此局部坐标系中定义三维几何坐标向二维参数坐标变换的投影关系,实现三维空间的载荷分布向二维参数空间的变换。在此基础上进行耦合界面的载荷插值传递,以此实现参数空间的载荷传递。比较以往的参数空间插值传递方法,文中的方法定义参数投影的算法简单,计算速度快,插值的精度与以往的方法相同。为验证所提方法,文中进行了算例分析,结果表明该方法有很好的准确性和精度。

工程图中建立各分视图坐标中心及局部坐标系的算法

已知三视图极值点和三视图划分点,提出了建立各分视图坐标中心及局部坐标系的方法。给出了两种算法:坐标中心通用求解算法和原点取整平移算法。采用ObjectARX的选择集函数及视图变换建立了各分视图的局部坐标系,为后续的图形正误判断或三维重建作了准备。

城市(工矿)局部坐标系的转换

影响局部坐标转换参数求定精度的因素;局部坐标转换参数的选择;

局部坐标有限分析法及其在腊家滩水源地群孔抽水试验中的应用

本文介绍了一种新的数值计算方法──局部坐标有限分析法，并将其应用于腊家滩水源地群孔抽水试验的数值模拟中，以确定含水层的参数。同时与有限元的结果进行了对比，结果表明，局部坐标有限分析法的结果与实测值吻合较好，且优于有限元结果，说明了局部坐标有限分析法在处理实际地下水流方面是可行的。

变坐标系法加工局部复杂曲面工艺研究

主要阐述了模具加工中局部复杂曲面的加工工艺,即通过应用专用工装改变局部复杂曲面与刀轴间的相对位置,并应用CAM软件编程生成数控加工程序,实现在普通三轴数控铣床上加工复杂曲面的目的,达到简化加工工艺,节约加工成本,提高企业经济效益的目的。

物探异常换算的一种高精度法──局部坐标样条函数法

本文提出一种计算物探异常导数的新方法——局部坐标样条函数法。所谓局部坐标样条函数是指平面上有一组有序点列，把相邻节点用直线两两相连，以两点之间的弦线为横坐标，与之垂直的直线为纵坐标，建立曲线方程，并使其在内节点处具有一定的连续性，则称此曲线方程为局部坐标下的样条函数。由局部样条函数计算的导数，还需要利用方向导数转换到观测平面坐标下的导数，才能适合实际应用。这种方法具有适应于大陡度异常的优点，计算精度很高，比用B样条函数获得的结果还高一个级次。

城市(工矿)局部坐标系的转换(续)

影响局部坐标转换参数求定精度的因素 ;局部坐标转换参数的选择 ;局部坐标转换模型。

局部坐标判别法在图形轮廓自动识别中的应用

在工业精密尺寸检测问题中,由于工作的制造精度、破损和锈蚀,使得所获得的目标图像边缘粗糙且带有噪声,造成自动检测困难。因此,精确提取目标边缘特性曲线已成为开发工业自动检测系统中的一个难题。图形轮廓线的自动别是新一代CAD设计系统必不可少的基本功能,通过对图形轮廓线自动识别技术的探讨,得出一种识别算法的图形轮廓自动识别的主要步骤。本算法用V isna l C++语言编写实现,它不需要大量的运算,它是一种适用于任一2D数据图形文件的轮廓线自动识别的新方法——局部坐标判别法。

多层局部块坐标下降法及其驱动的分类重构网络

卷积稀疏编码(Convolutional sparse coding,CSC)已广泛应用于信号或图像处理、重构和分类等任务中,基于深度学习思想的多层卷积稀疏编码(Multi-layer convolutional sparse coding,ML-CSC)模型的多层基追踪(Multi-layer basic pursuit,ML-BP)问题和多层字典学习问题成为研究热点.但基于傅里叶域的交替方向乘子法(Alternating direction multiplier method,ADMM)求解器和基于图像块(Patch)空间域思想的传统基追踪算法不能容易地扩展到多层情况.在切片(Slice)局部处理思想的基础上,本文提出了一种新的多层基追踪算法:多层局部块坐标下降(Multi-layer local block coordinate descent,ML-LoBCoD)算法.在多层迭代软阈值算法(Multi-layer iterative soft threshold algorithm,ML-ISTA)和对应的迭代展开网络ML-ISTA-Net的启发下,提出了对应的迭代展开网络ML-LoBCoD-Net.ML-LoBCoD-Net实现信号的表征学习功能,输出的最深层卷积稀疏编码用于分类.此外,为了获得更好的信号重构,本文提出了一种新的多层切片卷积重构网络(Multi-layer slice convolutional reconstruction network,ML-SCRN),ML-SCRN实现从信号稀疏编码到信号重构.我们对这两个网络分别进行实验验证.然后将ML-LoBCoD-Net和ML-SCRN进行级联得到ML-LoBCoD-SCRN合并网,同时实现图像的分类和重构.与传统基于全连接层对图像进行重建的方法相比,本文提出的ML-LoBCoD-SCRN合并网所需参数少,收敛速度快,重构精度高.本文将ML-ISTA和多层快速迭代软阈值算法(Multilayer fast iterative soft threshold algorithm,ML-FISTA)构建为ML-ISTA-SCRN和ML-FISTA-SCRN进行对比实验,初步证明了所提出的ML-LoBCoD-SCRN分类重构网在MNIST、CIFAR10和CIFAR100数据集上是有效的,分类准确率、损失函数和信号重构结果都优于ML-ISTA-SCRN和ML-FISTA-SCRN.

局部坐标系在数控铣削中的应用研究

在数控编程中正确使用数控系统的镜像功能可以使程序简化、提高编程效率,但是在宇龙仿真软件里并不支持镜像指令G51.1,以一个典型零部件为例研究了局部坐标系G52指令代替G51.1指令完成轴对称形状零件的编程加工,并在仿真软件里验证了程序的正确性。

局部自然坐标与斜交笛卡儿坐标的对等性

本文通过分析法和几何法证明:在有限元法和边界元法中,平面三角形单元的面积坐标或四面体单元的体积坐标与由这些单元的二边或三边构成的斜交笛卡儿二维坐标或三维坐标,尽管定义不同,而其内容却是完全对等的。这样,完善地解决了单元中任意点在整体坐标与局部坐标的表示问题和基于局部自然坐标的面积分和体积分的数值积分的依据问题。

求解地下水非稳定流问题的局部坐标有限分析法

给出了一种求解地下水非稳定流方程的局部坐标有限分析法，证明了格式的稳定性。用该格式计算了两个典型问题，表明该方法有较高的计算精度，并能运用几何形状较复杂的渗流问题的计算。

褶皱膜的局部坐标系转置和刚度等效法分析

在对膜结构进行荷载分析时,单向受拉和松弛的膜单元会出现不符合实际受力情况的压应力,计算过程中应对它们进行褶皱处理.为此,文中提出了采用局部坐标系转置和刚度等效分析褶皱膜单元的新方法,并采用有限元软件Strand7及其开发程序Strand7API编制了相应的程序,最后用所编制的褶皱分析程序对典型膜结构在竖向荷载作用下的受力情况进行了全过程的实例分析.通过分析发现新方法经迭代计算可使褶皱单元的第二主应力基本为0,正确地处理了褶皱膜单元,并得到了膜结构在褶皱单元出现后的真实的荷载响应.