一种基于Weiler-Atherton算法的SBR射线管分裂技术

射线管分裂是SBR方法中的一个关键问题,传统的射线管分裂方法存在与目标模型不匹配,计算精度差等缺点,而近年来出现的自适应射线管分裂技术,利用目标模型的三角面片对射线管进行动态剖分,可以有效解决上述问题。本文研究了该技术中的几个关键步骤,通过将Weiler-Atherton算法的内、外裁剪方法相嵌套,给出了射线管孔径面与物体三角片的裁剪算法,并设计了简单有效的凹多边形的凸划分方法,将生成的射线管孔径面剖分成三角片或四边形以降低后续计算复杂度,提高效率。

基于蛙跳模糊算法的Jiles Atherton铁心磁滞模型参数确定

Jiles Atherton(JA)模型广泛应用于铁心磁滞建模领域,其参数确定精确与否直接影响铁心磁滞现象的表达,为此提出蛙跳模糊算法对JA模型参数进行辨识。为了防止蛙跳算法陷入局部最优解并加快收敛速度,根据特殊点(矫顽力、矫顽力点磁化率)处实测值与计算值的相对误差,采用模糊控制方法,得到动态反馈系数,修正蛙跳算法的步长调整公式。采用爱泼斯坦方圈搭建磁滞回线测量系统,测得铁心饱和磁滞回线与局部磁滞回线。采用蛙跳模糊算法、蛙跳算法、粒子群算法和遗传算法分别求解得到模型参数,并将计算的磁滞回线与实测磁滞回线进行比较,证明了所提出的蛙跳模糊算法不易陷入局部最优解且具有更快的收敛速度。根据蛙跳模糊算法得到的局部磁滞回线模型参数辨识结果,研究模型参数与磁通密度的关系并进行拟合,得到不同磁通密度下的局部磁滞回线参数拟合模型。

一种有效的任意多边形裁剪算法

介绍了一种基于改进的Weiler算法的任意多边形裁剪算法,该算法通过引入图形部件和合理的数据结构来组织裁剪后的多边形,减少了遍历多边形顶点链表的次数,并有效减少求交点的时间,具有占用存储空间少和处理速度快的特点。经过实例测试,算法对同时处理单个和多个任意多边形裁剪具有良好的稳定性、可靠性和较高的效率。

一种有效的无拓扑关系矢量多边形叠置算法

为了提高土地调查数据处理的效率,实现土地利用数据库中图斑的自动更新,本文提出一种有效的非拓扑关系矢量多边形叠置算法。本算法采用矩阵形式表达叠置多边形与底图多边形的空间关系,以减少参与叠置运算的数据量,构建每个底图多边形对应的叠置弧段链表,把复杂的多边形与多边形叠置过程转换为简单的线与多边形叠置,重新划分空间区域。通过实际应用表明,本算法能够计算出正确的叠置结果,避免了Weiler-Atherton算法中由于出入点配置出错引起的算法失败,具有较好的一般性。

对平面图形进行内外裁剪的统一算法

通过平面图形和裁剪边界交点的有效性和出入性，设计一种新的算法，不需要 对图形进行任何的预处理，就可以对各种图形和裁剪窗口进行统一的内、外裁剪。

浅议带有内边界的多边形裁剪算法的追踪过程

任意多边形的裁剪算法在地图制图过程中和GIS空间数据处理中具有重要意义。本文依照Weiler-Atherton算法,在不带内边界的无拓扑关系任意多边形裁剪算法基础上,论述了带内边界的无拓扑关系任意多边形裁剪算法的步骤和裁剪子区域多边形的追踪过程,为研究更为复杂的任意多边形裁剪算法提供了思路,使Weiler-Atherton算法应用更为广泛。

土地利用图斑自动检测算法研究

由于土地利用图斑间产生狭窄缝隙会导致空间冲突的问题与小面积图斑过多的问题,而常规的处理方式不但无法保持拓扑关系与权属关系一致,而且需要人机交互实现,自动化程度不足。为解决此问题,提出了一种顾及地类图斑间拓扑关系与权属关系的土地利用图斑自动检测算法。此算法由图斑多边形的公共交点和公共边界入手,消除邻近图斑间的“桥梁区域”;并利用Weiler-Atherton算法,将小面积图斑自动合并到原始拓扑相邻的图斑中。将此算法应用于三调质检中的土地资源业务数据中,实验结果表明,此算法在顾及地类图斑间的多重关系下,不仅能够消除小面积图斑以及土地利用图斑之间的“桥梁区域”,并且保持了地类图斑间的拓扑一致与权属关系,维持了土地利用图斑原有的自然弯曲形态。

基于四叉树的海量空间矢量多边形处理技术

基于全球的空间矢量数据，具有数据量大，信息量丰富等特点，这对数据的处理、存储与传递都提出了较高的要求。尤其是多边形，由于其可能包含岛的信息而使得处理过程变得非常复杂。主要针对全球二维多边形矢量数据，应用基于全球四叉树的高效索引机制，研究了多边形处理技术，主要是其求交算法。结果表明，讨论的多边形处理技术和算法，适合全球海量数据在处理、存储以及传递等方面的要求，并已应用到某一全球海量数据处理的系统中。

天文望远镜子镜超磁致伸缩驱动器驱动模型及参数识别

采用超磁致伸缩驱动器(GMA,Giant Magnetostrictive Actuator)驱动拼接镜面天文望远镜子镜,并建立GMA精密位移驱动准确模型。针对传统遗传算法在辨识GMA位移模型参数时容易过早收敛到次优解的问题,提出了基于分层遗传算法(HGA,HierarchicalGenetic Algorithm)的参数识别方法,其结果在改善驱动位移模拟准确性和提高求解初期种群多样性,相对于其他算法都有较大程度的提高。研究通过与实验结果对比验证了所提出参数辨识方法和建立模型的有效性,位移预测值和实验值的平均偏离值不超过满行程的1.3%。研究还就驱动磁场强度幅值和预应力等因素对滞回、损耗、饱和磁化强度、饱和磁致伸缩量等模型参数的影响进行了分析。

磁悬浮运动中电磁铁磁滞特性的非线性影响研究

超精密磁悬浮运动控制中,电磁铁铁心及衔铁导轨中存在的磁滞特性是导致电磁力难以实现精确控制的重要原因之一.研究磁滞特性对电磁力的非线性影响规律并建立其非线性模型具有重要意义.通过研究磁悬浮精密运动中电磁铁磁滞特性对气隙处磁感应强度的影响,分析了带气隙磁路磁滞特性建模原理,建立了包含Jiles-Atherton模型的电磁铁磁浮力非线性模型,并采用粒子群优化算法对该模型参数进行实验验证.结果表明,磁悬浮精密运动中电磁铁磁滞特性不容忽视,采用经参数辨识得到的新模型比采用传统模型计算得到的气隙磁感应强度值更精确、更接近实测值.研究结果为提高磁悬浮精密运动中电磁力的精确控制提供了重要参考价值.

GIS环境中一种高效的多边形剪裁方法

论文在Weiler算法的基础上提出了一种在GIS环境中计算非凸多边形之间的剪裁区域的新算法。该算法前提是多边形已根据梯形分解法被分解成若干个梯形,计算过程与Weiler算法类似。该算法主要通过减少交点的计算时间来提高Weiler算法的效率。在GIS这种具有频繁拓扑关系运算的环境中可以很好地提高运算效率,最后通过实验验证,即使在接近最坏的情况下,该算法也优于传统的Weiler算法。

电压互感器铁芯J-A磁滞参数特性研究

考虑饱和磁滞特性的变压器建模及仿真是国内外学者的研究热点．为研究电压互感器（PT）铁芯磁滞参数特性，应用遗传算法，以实验测量的磁滞回线与计算磁滞回线特征点间的欧氏距离作为评价函数，辨识了不同空载电压下铁芯的5个Jiles—Atherton参数，并在Jiles—Atherton参数的物理意义基础上，定量研究了参数随工作电压的变化规律．研究结果表明：参数辨识结果与实际磁滞回线吻合；采用固定的J—A参数用于大范围工作电压下的PT建模仿真时，计算的励磁电流会有较大误差；a、a、k、c4个参数与铁芯最大磁场强度Hmax成正相关的关系，并且参数k、c具有明显的饱和趋势．