Variations of Enclosing Problem Using Axis Parallel Square(s): A General Approach

Let P be a set of n?points in two dimensional plane. For each point , we locate an axis- parallel unit square having one particular side passing through p and enclosing the maximum number of points from P. Considering all points , such n?squares can be reported in O(nlogn)?time. We show that this result can be used to (i) locate m>(2)?axis-parallel unit squares which are pairwise disjoint and they together enclose the maximum number of points from P (if exists) and (ii) find the smallest axis-parallel square enclosing at least k points of P , .

螺杆机用并轴双转子永磁电机齿槽力矩机理分析与抑制

针对并轴双转子永磁电机过大的齿槽力矩以及转矩脉动大等电磁问题,采用传统单个槽齿槽转矩理论以及双转子电机边端力矩波动理论进行分析,计算了并轴双转子电机齿槽力矩的特殊组成成分以及其各部分转矩的谐波阶次。分析改变磁极偏心距和转子斜极对电机齿槽力矩和转矩特性的影响。采用响应面法构建电机的多目标优化模型,通过改变永磁体偏心距和斜极块数来约束电机的优化变量,并采取约束关系以及优化目标求解出最优转子结构参数。构建有限元模型,验证齿槽力矩理论的正确性。对比采用最优转子结构参数下电机的电磁性能与优化前电机的电磁性能,优化后电机的齿槽力矩、转矩脉动等电磁性能进一步提升,验证了采用磁极偏心和转子斜极复合结构的有效性。

具有变/定转轴的一类分岔2Rv广义并联机构构型综合

现有大部分2R并联机构靠近定平台的第1个转轴方向矢量不变,靠近动平台的第2个转轴方向矢量只随着第1个转轴而变化,第2转轴相对于动平台不变。本文利用有限旋量理论,在具有变/定转轴分岔1Rv(Rv表示变转轴转动)并联机构基础上,提出一类具有变/定轴线的2Rv并联机构。分析了机构装配条件和驱动配置。此种分岔2Rv并联机构包含4种运动模式,即定-定转轴运动模式、定-变转轴运动模式、变-定转轴运动模式和变-变转轴运动模式。将传统的2条定转轴2R并联机构拓展为具有变/定转轴(变转轴和定转轴)的分岔2Rv广义并联机构。

激光发射系统轴头箱结构分析与优化

为提高轴头箱刚度,对激光发射系统的轴头箱进行结构优化。基于现有轴头箱结构,在光机装调完毕后,安装侧盖时会导致系统视轴与光轴之间的角度差变大,导致不满足使用要求。根据有限元法,对负载条件下的轴头箱进行静力学分析,得到其变形情况。相机箱体变形情况影响电视视轴指向,其角度变化可以直接用三角函数计算。反射镜法向量也会产生变化,采用最小二乘法对反射镜反射面的节点数据进行拟合,通过拟合数据获得反射镜的法向量,计算其光轴角度变化情况。通过优化轴头箱结构形式,改变轴头箱结构与箱体盖板之间的重量分配,减少装调完毕后需要增加的负载重量,从而改善跟瞄视轴与激光发射轴平行度的稳定性。根据有限元分析结果,优化后的轴头箱结构,安装侧盖对视轴与光轴之间角度差影响不超过1″。通过实验证明,优化后的轴头箱结构具有更好的刚度。

一种红外成像导引头探测视场实时扩展算法

由于红外探测器灵敏阈相对较低的特点,红外探测体制的导引头多用于末端防空领域,或者与其他制导模式相组合完成打击任务。惯导红外复合制导是近几年在国内外流行的制导模式,低目标指示精度下的红外交班是复合制导体制一项重要的关键技术,框架扫描与视场实时拼接技术可以有效完成低目标指示精度下的红外交班。本文根据小口径两轴框架位标器特点,设计了框架闭环扫描搜索算法。同时分别提出了基于位标器惯性信息和图像特征信息的图像实时拼接方法,并针对惯性信息拼接积累误差大和图像特征拼接不适用于极端复杂场景和极端简单场景的缺点,设计了将惯性信息与图像特征偏移信息相融合的图像拼接方法,最后通过仿真验证了该方法不仅可以有效消除积累误差,在极端特殊场景下也可以达到品质较好的图像拼接效果,获得了更大的红外探测视场。

基于有限长线接触理论的齿轨列车齿轮齿条接触分析及齿形优化设计

为了探究齿轨列车曲线行驶时驱动齿轮与齿条轨道啮合中心距误差和轴线不平行度误差对接触应力分布的影响,基于有限长线接触理论,建立了综合考虑两种误差的齿轮齿条接触应力分析模型;通过与误差条件下的齿轮齿条接触有限元仿真进行对比,证明建立的模型具有良好的计算精度。基于该模型,研究了不同误差水平和综合两类误差作用下的接触应力响应,揭示了两类误差对接触应力分布的影响机理,并据此提出应对措施。研究结果表明,提出的接触应力分析模型能准确反映啮合中心距误差和轴线不平行度误差综合作用下齿轮齿条的接触情况;接触应力水平随啮合中心距误差的增大而增大,接触应力轴向不均匀程度随轴线不平行度误差的增大而增大;啮合中心距误差会加剧轴线不平行度误差引起的轴向接触应力不均匀性,轴线不平行度误差对啮合中心距误差的作用效果有轻微的抑制作用;啮合中心距误差的内在作用机理是减小了相同载荷水平处的承载面积,轴线不平行误差的内在作用机理是曲线内侧的齿轮齿条率先接触,产生了更大的变形;齿轮挖根可消除轴线不平行误差的影响,齿轮螺旋线修形可降低轴线不平行误差的影响。

基于3-RPS并联机构的混凝土喷射装置的轨迹联动方法研究

针对气膜钢筋混凝土结构穹顶部分施工过程中喷射质量不足的问题,提出一种联动方法计算动平台的运动轨迹和机构的关节调整。仿真结果表明,该机构能够在穹顶部分喷射阶段实现四轴联动,从而确保穹顶部分的随形以及等距喷射,进而提高喷射过程中的均匀性和喷射质量,可以满足穹顶部分混凝土喷射的特定需求。为类似复杂曲面的高效喷射提供了新的解决方案。

刚体平面运动中坐标轴正方向的选取

平面运动作为刚体的一种重要运动类型,成为物理学专业力学和理论力学课程中的重点教学内容.平面运动因为同时涉及平动和定轴转动且二者之间常常存在一定的约束关系,所以也是一个教学难点,主要问题在于初学者往往因为随意规定坐标轴正方向而遗漏约束关系中可能出现的负号.根据受力分析,在假定了刚体平面运动趋势后,适当选取坐标轴的正方向可以避开约束方程中的负号,从而使学生分析刚体运动问题更加快速准确.

基于有限元仿真确定重卡变速箱斜齿轮装配误差

为解决斜齿轮在装配过程中由于误差导致变速箱齿轮副在实际运行中齿根出现裂纹和断裂现象,进而导致变速箱无法稳定运行的问题.基于Pro/E三维建模软件构建了斜齿轮副的三维模型及其存在两轴不平行和齿侧间隙对应的模型,并分别对两种情况下对应的静态接触应力和动态接触应力进行分析,以此确定了重卡变速箱斜齿轮装配时两轴不平度和齿侧间隙的误差,指导实际的装配操作.

平行度测试仪原理及其测量精度分析

平行度测试仪是检测大型光电经纬仪多光轴系统平行度的设备,要求平行度测试仪的精度要达到0.5″。方法是利用一块反射镜和两块五棱镜将一束准直光束分光成两束平行光束,大型经纬仪的两个光学系统分别接收这两束平行光,两束平行光所成像的脱靶量差值即为两光学系统的光轴平行度。利用两个精度为0.1″的自准直平行光管和一块平面反射镜检测平行度测试仪精度。经检测标定后平行度测试仪的精度可达到0.5″,能够很好的满足检测平行度为2″的光学系统的检测。

可见光与红外光轴平行度检测仪

将可见光与红外光学系统运用分光镜和卡塞格伦平行光学系统组合成平行共光路系统。运用这一特性研发了红外与可见光发射光轴平行度检测仪,用红外和可见光CCD作为传感器。在平行度检测仪前放置标准平面反射镜,进行自准标校。进行平行度检测时,检测仪放置在被测复合光学系统前,标准平面反射镜放置在光学系统后。调整平行度检测仪,使检测仪的可见光轴与复合光学系统的可见光轴平行;再调标准平面反射镜,使可见光学系统成自准直像。以可见光轴为基准,采集检测仪经复合光学系统及标准平面反射镜后的红外像。进行图像分析及数据处理,得到复合光学系统红外光轴与可见光轴的平行度。检测仪的不确定度为3.5″。

几种光轴平行性测试方法的比较与探讨

介绍几种常用的光轴平行性测试方法,并逐一分析每种方法的测量原理和系统组成以及相关操作过程,比较各方法之间的优缺点。

大口径平行光管用于光轴平行度测量的实现

本文利用大口径平行光管,设计了一套光轴平行度检测系统。介绍了该系统的组成、工作原理,分析了提高系统检测精度的关键技术。

远距离多波段红外图像融合系统及配准方法

研制了一种短波红外、中波红外和激光测距仪联合工作的图像融合系统。系统实现了全天时可透雾的远距离场景监控、远距离目标测距,并能够检测1.06μm和1.57μm的激光光束。为了保证系统的融合图像质量,提高配准精度,提出了一种光轴平行度校正方法,实现短波红外和中波红外图像的粗配准;提出了一种新的迭代优化方法,通过寻找最优配准参数来获得最佳的融合性能,采用基于人眼感兴趣区域的清晰度指标作为评价函数来完善配准过程,采用粒子群优化算法解决联合优化问题,实现短波红外和中波红外图像的精配准。实验结果表明该系统在远距离场景监控和战场态势感知等方面具有较大的应用潜力。

多光轴光学系统光轴平行度野外试验方法

基于激光测距的基本原理及激光能量分布情况 ,利用测距的方法进行对角度的测量 ,在野外全系统工作状态下 ,实现了多光轴系统平行度的测试 。

多光轴光学系统光轴间平行性检测仪的研制

结合实际需要设计了一种精度高、便携性好,用于检测多光轴光学系统光轴间平行性的检测仪器。该仪器能够实现可见、红外与激光不同谱段任意两个光学成像系统间的光轴平行性检测。与同类其他仪器比较,该仪器的特点是光学系统结构均采用全反射设计,避免使用红外光学玻璃,在设计中减小和去除了影响仪器精度的一些因素,例如:去除了平面镜2个表面楔角α的影响。仪器的主体采用完全对称的结构和积木式的组装方式,保证了仪器经温度循环实验和振动试验后检测精度优于5″,满足使用要求。

水平式激光发射系统光轴平行度误差分析

对于激光发射系统,激光轴与电视光轴的平行度是保证其指向精度的关键。相对于传统的光电经纬仪,该系统光轴平行度误差是一动态误差,变化规律较为复杂。为修正激光发射系统激光轴与电视光轴的平行度误差,建立了光轴平行度误差模型,由此掌握该系统光轴平行度误差的变化规律。在总结了影响光轴平行度的主要系统误差源的基础上,分析各项误差对光轴平行度的影响,利用矢量旋转与坐标变换,建立了激光轴经折返镜后在空间坐标系内的指向模型,由此得到两光轴平行度误差模型,通过电视跟踪系统测量两光轴平行度误差值,并采用最小二乘法拟合得到误差模型中各待定系数。实验结果表明:拟合后的光轴平行度达到2.6″,模型能够基本描述两光轴平行度误差的变化规律。

三环减速器内齿环板应力分析

三环减速器是为适应机械工程发展需要、在综合分析已有的平行轴少齿差减速器技术发展趋势的基础上开发的一种新型传动装置。内齿环板是三环减速器的关键传动零件，在该传动机构中实质是一连杆，承受一定的冲击；又是一内齿轮，是一计算分析比较复杂的零件。其强度性能直接影响整机的运动和动态性能。借助于Ｉ－ＤＥＡＳ软件对该内齿环板的应力和变形进行了数值计算，在深入分析的基础上，提出了相应的设计准则和结构改进措施。

靶场适用的光电经纬仪光轴平行性检测

针对可换负载式光电经纬仪更换成像探测组件后的光轴平行性检测,提出了一种靶场适用的光电经纬仪光轴平行性检测方法。该方法在正倒镜状态下拍摄方位标,结合经纬仪角度测量结果和方位标距离测量结果计算方位标十字丝中心在成像坐标系下的坐标,通过基于坐标变换推导的光轴平行性检测公式计算成像光轴相对理想照准光轴的偏差,从而实现对光轴平行性的检测。对该方法的检测精度进行了分析,结果表明成像系统投影中心坐标测量误差和距离测量误差对光轴平行性检测误差随着方位标距离增大而减小,当方位标距离为1 km、坐标测量误差为1 cm时,坐标测量误差和距离测量误差对平行性检测精度的影响约为0.01 mrad;当方位标距离足够远时,平行性检测精度与成像系统的角度测量误差相当,能够满足靶场使用需求。

大尺度多光谱多光轴平行性检校系统

为对室内不拆装情况下大型或整车上的多谱段光电装备进行光轴平行性检校,设计了大尺度多光谱多光轴平行性检校系统。系统采用一个多光谱平行光管提供多个谱段的无限远目标,通过二维移动平台实现平行光管的室内大跨度移动。利用倾角传感器、双线阵CCD测量系统和姿态调整机构来恢复和保证平行光管移动前后的光轴平行性,实现室内分布在车体上不同轴距不同谱段光电装备的光轴平行性进行统一检校。系统设计方案和误差分析结果表明:该系统平行光管移动前后的光轴平行性总误差小于0.142mrad,在提高检校精度的同时还大大减小了光轴平行性检校的工作量;各分系统中倾角传感器和姿态调整机构误差对系统总误差贡献最大,通过选用更高精度的分系统还可进一步提高系统的总体精度,满足更高精度装备的光轴平行性检校要求。