一种内河海事无人艇路径规划算法设计与仿真

为了解决内河海事无人艇路径规划问题,提出了一种基于电子江图的路径遍历算法。该算法以分层的电子江图为基础,运用全局路径规划和局部路径规划的方法寻找近似可航路径。运用栅格法在复杂多变的内河环境中选择可航区域,运用Voronoi图对动态物标或可视为质点的碍航物建立航行路径集;将可航区域(或轻微碍航区域)与航行路径集公共区域记为可航路径;并运用贝塞尔曲线和二次规划数学方法进行优化。Matlab仿真结果表明,当障碍物位置坐标不同或目的地位置坐标不同时均可以生成近似可航路径;生成的不同近似可航路径均能被优化为最优安全可航路径,所以建立的环境模型以及使用的路径规划算法是有效、可行的。

3种多导弹航迹规划算法的比较

多导弹航迹规划是一个约束条件众多、强耦合的复杂多目标优化与决策问题,能有效提高作战效能。充分考虑了禁飞区和威胁区的不同作用距离、威胁度以及目标战术价值等环境因素,分别采用基于扩展Voronoi图法、基于栅格法和基于可视图法研究了多导弹航迹规划问题。采用了相同的战场环境,从产生的航迹、仿真时间、导弹攻击目标的组合、总体航迹代价和导弹飞行时间等各方面进行比较,仿真结果证明了3种算法的有效性,且根据研究问题的不同有各自的侧重点。提出的算法对多导弹航迹规划的研究具有很高的应用价值,可实际应用在巡航导弹、无人机等无人飞行器的协同控制中。

计算机绘制节理等密图的原理与方法

介绍了节理在施密特网上的表示方法,以及极点的统计、计算方法;讨论了采用矩形网格法绘制节理等密图以及对等密图填充的算法;基于等密图圆形外边界和网格法矩形外边界之间的拓扑关系,以白色充填覆盖的方法解决了外边界问题;采用VC#开发了节理等密图程序。

SURFER在地球化学图制图中的应用

用SURFER的9种网格化模型分别绘制了等值线图,通过对比认为径向基本函数法对数据网格化后绘制的图形与手绘图形元素异常与分布趋势基本一致,作为地球化学图绘制的网格化模型效果最佳;提出了用采样点位图自动计算坐标—SURFER绘制等值线—MAPGIS处理成图的工作流程。

基于栅格图法的移动物流机器人全局路径规划方法

针对传统方法无法有效解决物流机器人一次访问若干点的全局路径规划问题。为此,提出一种基于栅格图法的移动物流机器人全局路径规划方法。通过栅格图法构造容易被移动物流机器人理解的仓储环境。在不考虑点和点间准确路径的情况下,按照移动物流机器人初始点是否处于出口,把全局路径规划问题划分成典型的TSP问题和TS-TSP问题,针对典型的TSP问题,将全局路径点看作种群个体,针对TS-TSP问题,将中间节点看作种群个体,以此构建移动物流机器人全局路径规划数学模型,并通过势场蚁群法对其进行求解,获取全局路径点的最优访问顺序,在此基础上,通过A*法计算准确的移动物流机器人全局路径规划结果。实验结果表明,采用所提方法收敛速度快,可快速得到全局最优解,且全局路径规划结果所需时间少,实用性强。

基于Voronoi图的磁共振PROPELLER数据网格化算法

PROPELLER数据采集成像算法是磁共振成像中的一项新技术,由于其数据的网格化直接影响该成像算法的效果,因此提出一种基于Voronoi图的网格化算法.该算法对采样数据集进行网格分组查找,快速消除位置相同点;加入边缘闭包后进行Voronoi网格化,计算Voronoi网格面积并将其作为网格化的密度补偿权函数,提出基于网格分组的快速网格化算法并成像.实验表明,该算法运行速度快,成像清晰,图像对比度和细节较好,信噪比得到有效提高.

用夹点分析法对换热网络用能的诊断和调优

本文概述了夹点技术、夹点分析法的发展概况。用问题表格法算出了某炼油厂常压精馏换热网络过程的夹点 ,用夹点分析法之一———“格子图”查出了跨夹点的换热器 ,经计算给出了有较大节能效果的改造方案。

一种平面点集Voronoi图的细分算法

Voronoi图是计算几何中的重要概念之一,在计算机图形学、计算几何、计算机辅助几何设计、有限元网格划分、机器人轨迹控制、模式识别、气象学和地质学研究中得到广泛应用。借助于四叉树和区间算术,提出了一种新的构造平面点集Voronoi图的细分算法,并且和经典的增量算法、栅格扩张法进行了比较,结果显示新细分算法更为有效。最重要的是细分算法原理简单,很容易编程实现。

应用于DSMC方法的二维Voronoi网格技术

研究了Voronoi网格技术并将其应用于直接模拟蒙特卡洛DSMC(Direct Simulation Monte Carlo)计算.基于Dirichlet镶嵌与Voronoi图理论,Voronoi网格利用特征点表征网格单元,具有建立粒子与网格单元之间映射关系的独特算法,适合于DSMC方法的统计特点.在剔除过于靠近边界的特征点以及必要情况下边界细化的基础上,通过区分由边界节点表征的非完整Voronoi网格单元以及由计算区域内镶嵌点表征的完整Voronoi网格单元,解决了Voronoi网格的二维边界匹配问题.Voronoi网格技术支持自适应DSMC计算.映射效率对比表明,Voronoi网格的DSMC计算效率高于三角形网格,低于多级直角网格.通过MEMS微喷管流动数值模拟,验证了Voronoi网格技术在DSMC方法中的有效性.

Voronoi图模拟生长算法的性能研究

对Voronoi图的模拟生长法进行了系统分析和研究,研究了现有模拟生长算法不能正确处理不连续区域、存在斑马纹和生成元覆盖区域边界不精确等问题,分析了引起这些问题的算法终止条件设置不科学、角增量固定和权值过小等原因,提出了相应的解决方案。在此基础之上,给出了一种Voronoi图模拟生长法的改进算法,提高了现有模拟生长法构造Voronoi图的算法效率。通过实验证实,改进后的模拟生长法算法正确且效率高。

Ni基指数分布梯度熔覆层低应力多碰趋表效应

目的研究在低应力多碰条件下,在零件表面激光熔覆制备指数分布梯度涂层的效应。方法采用网格坐标划分法,在低应力条件下通过对Ni基指数分布梯度熔覆层的0Cr18Ni9试件进行多碰试验,获取变形数据,计算获得变形率,绘制规律曲线。借助工具显微镜,获得碰撞前后组织金相图。结果采用的碰撞应力仅有115 MPa,远低于涂层材料与基体的静压缩屈服强度,但指数分布的梯度涂层发生了可测的塑性变形,第一网格层变形率最为明显,达到了18.97%,第二网格层变形率为15.03%,靠近基体的最后一个网格层的变形率为0.29%,可以表明指数分布梯度涂层在低应力多碰后的形变具有"趋表效应"。基体的形变情况与梯度涂层的形变基本一致,从距表面6 mm处开始,涂层与基体结合处由于有瞬间激光高温熔覆,出现了应变的突变现象,宏观塑性变形增大,变形率突增到3.92%,但基体的形变总的来说也符合"趋表效应"。同时借助金相图看到的晶体滑移现象也证实了这一点。结论在低应力多碰作用后,试件表层的累积变形量最大,随着涂层深度的增加梯度减小,表明具有"趋表效应",同时抗多冲形变的能力显著增强。

基于Delaunay网格和Voronoi图的油藏数值模拟方法研究

为优选油藏数值模拟计算的最佳方法,基于Delaunay三角网格和Voronoi图建立了二维油-水2相油藏的有限体积模型。结果表明:基于Delaunay网格计算得到的饱和度场能更好地反映储层各向异性对其分布的影响,计算精度更高,但是由于井筒附近的网格尺度太小,导致计算速度变慢;基于Voronoi图的有限体积模型计算精度比Delaunay网格上计算精度差,但是计算速度比Delaunay网格计算速度要快3个数量级。可见考虑井筒影响的Delaunay网格的有限体积模型能够较好地适用于单井或井组规模的油藏精细模拟,不考虑井筒影响的Voronoi图的有限体积模型适合于多井大规模油藏模拟。

基于切比雪夫不等式的电网工程造价合理区间的计算方法研究

针对目前电网造价管理方法缺乏数学理论指引与缺少结合工程实践分析的缺点,提出一种基于切比雪夫不等式的电网工程造价合理区间的计算方法。该方法对合理造价区间进行定义,使用箱线图对原始数据进行优化,迭代初值基于切比雪夫不等式进行确定,并采用进退法计算造价区间,提高了数据可靠度的同时降低了算法经验依赖度。最后通过Matlab软件对算法进行仿真,仿真结果表明,所提方法对电网造价的可靠分析提供了依据,有利于电网工程的健康建设。

电脑横机针织物组织结构设计探讨

通过对电脑横机编织原理和针织物组织结构的分析,设计了4种电脑横机可编组织结构:浮云型、花果型、蝶翎型及灯笼型组织结构。详细介绍了这4种组织结构的形成过程和编织方法,并绘制其线圈结构图和编织意匠图。研究对相关企业及其产品设计人员进行针织组织结构的设计和开发具有一定的参考价值。

栅格法构建沃罗诺伊图的扫雷算法

沃罗诺伊(Voronoi)图在很多领域都具有广泛应用,因此构建Voronoi图具有重要的现实意义。本文基于栅格法提出了一种新的Voronoi图构建算法——扫雷算法。该算法不需要欧氏距离计算,能减少计算耗时,并可通过改变相关参数实现对生成的Voronoi图的精度控制,同时可用于广义Voronoi图的构建。经过实验和精度评定得出,扫雷算法能很好地构建生长元为点、线、面的Voronoi图,并具有较高的生成精度。

基于NIRS技术和PCA-SVM算法6种树脂及其他类中药的快速鉴别

目的:利用近红外漫反射光谱(NIRS)法,结合主成分分析(PCA)和支持向量机(SVM)联用算法,建立6种树脂及其他类中药安息香(Benzoinum),琥珀(Succinum),没药(Myrrha),乳香(Olibanum),松香(Colophonium),天竺黄(Bambusaen Concretio Silicea)的NIR模式识别模型,用于该6味中药的快速鉴别。方法:收集上述6种中药样品,经性状鉴别和理化分析确定正品药材55批,粉碎成均匀粉末,在4 000~12 000 cm^(-1)光谱区,采集各样品粉末的NIR光谱,选取特征谱段9 000~5 400,5 000~4 000 cm^(-1)为建模谱段,分别采用矢量归一化法(vector normalization,VN),一阶导数法(first derivative,FD),二阶导数法(second derivative,SD)3种不同光谱预处理方法进行预处理并分别进行PCA降维。根据主成分空间散点图,优选最佳预处理方法。利用最佳预处理方法处理后光谱的PCA降维数据,建立SVM模式识别模型,SVM模型参数c和g采用网格搜索法结合五折交叉验证进行寻优。对比不同主成分数所建PCA-SVM模型的预测准确率,确定最佳的主成分数,最终建立6种中药NIR快速鉴别模型。结果:在9 000~5 400,5 000~4 000 cm^(-1)建模谱段,确定最佳光谱预处理方法为SD,SD预处理光谱PCA降维后,确定最佳主成分数为3个,累计贡献率达93.57%。经网格搜索法确定最佳SVM建模参数组为c=65 536,g=512。所建PCA-SVM模型对训练集和验证集样品预测正确率均达100%,模型五折交叉验证准确率亦达100%。结论:所建的6种中药NIR光谱PCA-SVM鉴别模型,预测准确率高,模型预测能力强,结合NIRS技术无损、快速的优点,该模型可用于上述6种中药的无损、快速鉴别。

电网变电运行维护的技术管理分析

结合电力运维管理的需求,阐述科学合理的变电运维工作计划编制模式,在该模式中,需要应用层次分析法、网络图法等综合手段,提升电网变电运维水平,提升电网的安全性和稳定性。