熔融金属吊车能量和光滑整形防摆控制器设计

针对熔融金属转运吊车的防摆问题,提出了一种基于桥式欠驱动吊车无源性设计的能量控制技术与前馈光滑整形技术相结合的控制技术。区别于其它的常规吊车控制策略,由于熔融金属吊车在转运过程当中负载为高温液态金属,实现其防摆控制更具控制难度。基于吊车无源性设计的能量控制器具有良好的控制性能,可降低驱动能耗并保证吊车的快速精准定位;为防止吊运过程中的摆动引起高温液态金属负载重心产生强烈的波动,严重时甚至和吊车固有频率达到一致引发谐振,进而引进了一种光滑整形技术对操作命令进行卷积积分处理,可有效消除由液态负载晃动产生的干扰,既可完成系统的预定消摆又可抑制系统振动,进一步增强了系统的鲁棒性并减小了吊车系统摆幅,增强了系统的鲁棒性。最后通过仿真实验证明该控制方法具有良好的控制性能。

基于包络面积算法的人体平衡测试仪系统研究

目前大多数脑卒中、偏瘫等患者存在着严重的平衡功能障碍,通过采用人体平衡测试仪能够定量、客观地评定被测试者的平衡能力。本文对人体重心包络面积算法进行了研究,设计了重心坐标点的计算方法,编写了人体平衡测试仪系统。经测试,平衡测试仪系统可稳定地运行,能够实时地显示被测试者的重心坐标点轨迹,具有良好的平衡测试功能,使用文中包络面积算法运行速度快,算法具有良好的稳定性,可以进行有效的人体重心包络面积计算。

物联网下船舶运输集装箱放射性监测技术

为了提高放射性识别效果,保证集装箱运输的安全性与平稳性,研究物联网下船舶运输集装箱放射性监测技术。构建物联网下船舶运输集装箱放射性监测框架,无线终端采集模块通过NaI(T1)γ能谱仪、GPS/AIS接收模块采集存放于货舱的各集装箱放射性能谱数据等,利用Zigbee通信模块将各采集数据上传到船舶监控后台,采用三点重心平滑方法处理放射性能谱数据,获得1 024个道址数据,再以32道址为一个数据采样间隔,将其划分为32组时间序列,作为LSMT网络的输入,实现船舶运输集装箱放射性监测。监测结果通过4G移动网络传输给岸基监控中心,结果表明,学习率为10-3时,LSTM网络性能最佳。通过放射性能谱数据可实现集装箱放射性监测,监测结果与实际相符,监测性能突出。

空间三角形重心的判定条件和算法

研究了空间三角形重心的判定条件和算法问题。首先给出两个关于空间三角形内点的重要引理,然后利用重心的定义和两个引理,给出了判定重心的3个充分必要条件,最后利用判定条件给出了空间三角形重心坐标的计算公式。旨在让学生对空间三角形的重心有更深入的理解和掌握,为空间三角形在工程技术领域中的应用提供技术支撑。

激光测量标定机器人坐标系位姿变换的正交化解算

针对大型装备智能制造中的机器人在线位姿激光跟踪测量与实时引导需求,提出了一种机器人坐标系与激光测量坐标系标定转换和解算方法。设计了基于距离原则的机器人末端光学工具中心点TCP(Tool Center Point)位置标定算法。通过运用空间点坐标重心化配置算法和基于罗德里格矩阵变换的最小二乘优化算法解算出了具有单位正交性的位姿变换旋转矩阵。进行了机器人坐标系位姿变换激光测量标定和优化对比实验,旋转矩阵初值和正交优化值进行点坐标转换后的综合RMSE分别为0.579 0mm和0.501 5mm。结果表明该方法能够有效改进姿态旋转矩阵正交性,并提高位姿变换解算精度。

基于力矩平衡点法的北京市生态系统服务价值时空分布

以北京市为例,在计算1993年、2001年和2007年三期土地利用生态系统服务价值的基础上,基于力矩平衡点法分析了生态服务功能价值的重心变化情况,研究了北京市生态系统服务价值分布的时空变化及变化原因。结果表明:北京市生态系统服务总价值先增加后减少,从1993年的297.69亿元增加到2001年的299.05亿元,在2007年又降低到292.12亿元;不同土地利用类型的生态系统服务价值的重心转移情况表明,耕地、草地、湿地的价值重心从1993年到2007年,一直由南向北移动,推动了总价值的重心变化,公园绿地、林地的重心变化始终为由北向南;不同功能生态系统服务价值的重心转移情况表明,废物处理、气候调节、气体调节、食物生产、土壤形成与保护、娱乐文化的价值重心由南向北移动,原材料的价值重心呈由北向南移动,生物多样性的价值重心呈由西向东的移动趋势,而水源涵养的价值重心在1993年到2001年由北向南移动,2001年到2007年则是由南向北移动。研究结果为北京市的政府决策和生态环境保护政策制定提供了依据。

变尺度点云配准算法

针对三维点云配准中点云尺度不一致导致配准精确度不高的问题,提出基于几何重心和质心距离比不变性的多尺度点云配准算法。对点云进行滤波处理;通过点云数据重心与质心建立点云数据之间的尺度比例计算模型;根据配准误差与尺度真值函数关系,对尺度因子进行逐步细化,结合ICP算法进行配准。针对点云数据中不同的情况进行了对比实验,结果表明:在无噪声情况下,实验点云数据配准误差数量级为10^(–12)~10^(–15);在有噪声情况下,实验点云数据配准误差数量级为10^(–4)。

改进的边缘特征点提取算法

对一种基于图像几何重心的特征点提取算法进行了改进。改进后的算法可以提取任何边缘线上凹凸处的特征点。其基本思想是,首先提取图像的边缘轮廓线,计算封闭边缘线和非封闭边缘线的几何重心。然后以重心为极点,对边缘点极坐标化,形成幅角-极径曲线,在该曲线上寻找局部极大极小值点。最后根据局部非极大(小)抑制原则对极大(小)值点进行取舍获得特征点。模拟结果表明算法计算简单、稳定性好。该方法提取的特征点能准确地反映目标的形状,对目标的识别、跟踪以及三维表面重建等都具有重要的价值。

中国城镇生活源污染与社会经济发展重心演变对比分析

为了探讨中国城镇生活源污染与社会经济发展之间的关系,引入重心的概念,利用经济空间结构的重心计算方法,结合1998-2008年中国各省的生活污水排放量COD排放量,NH3-N排放量GDP,人口,居民可支配收入等统计数据,计算出各年的城镇生活源污染重心和经济重心的演变路径,从移动距离、移动方向、路径对比、空间相关性分析等多角度阐述了经济重心与城镇生活源污染重心的动态变化及空间联系.结果表明,不同的重心存在着很大的偏离,经纬度空间上,人口及居民可支配收入与城镇生活源污染重心呈负相关,GDP与城镇生活源污染重心正相关.

基于地面三维激光扫描的桥梁挠度变形测量

将地面三维激光扫描技术应用到桥梁挠度变形测量。针对桥底面点云的具体特点,采用点云拟合计算方法和重心计算方法,分别获取不同荷载情况下的桥底挠度变化,并进行对比分析,初步确定其变形测量精度,验证了该技术在桥梁挠度变形测量中的可行性。

基于密度与网格的聚类算法的改进

针对传统基于密度树网格聚类算法中存在人为设置密度阈值、重复查询邻域内对象以及边界点处理不当等问题,提出了一种改进的基于密度与网格的聚类算法。该算法首先将全部网格的平均密度值作为其密度阈值,避免了人为设置密度阈值的偏差;其次采用自适应算法确定密度半径,使其能适用到动态的聚类中;然后采用对邻域外未标记的点作为下一个核心点,依据分类情况进行扩展,对邻域对象的查询不再出现重复;最后对边界点进行了处理,增强了算法的聚类精度。实验结果表明,改进的算法在时间的效率及精度方面均有提高,并且能更好地适应聚类的动态性。

基于正三角形平面模板的摄像机标定与重建

提出一种采用正三角形平面模板标定摄像机内参数并进行重建的方法。模板包含一个正三角形和其重心至3个顶点的连线。用摄像机拍摄3幅以上不同位姿的模板图像,并提取每幅图像上角点的亚像素级坐标,然后计算消失点并拟合消失线,再由两组正交直线的消失点求得圆环点的图像坐标,最后线性求解出摄像机内参数。给出了两种弱化条件的模板,并介绍了恢复欧氏尺寸和摄像机部分外参数的方法。该方法降低了对标定模板的要求,模拟实验和真实实验的结果证明了其具有较高的标定精度。

光伏发电最大跟踪点的激光定位测试

光伏发电效率较低,电池组的输出特性受气候、天气变化的影响大,为了更为有效地利用太阳能进行光伏发电,提出一种基于激光定位技术的光伏发电最大跟踪点定位测试方法研究。利用光强传感器和激光方位传感器对太阳的移动轨迹进行光电跟踪;引入基于灰度重心和边缘拟合的激光定位算法,确定光斑的精确位置;最后基于最优梯度法,选定光伏系统目标函数正确的梯度方向,并进行每一步迭代寻优,实现光伏发电最大功率点的精确跟踪和定位。结果表明,提出的激光定位测试方法具有更高系统稳定性和定位精度,同时光伏阵列也能够获得更高的输出功率。

物流配送中心的选址决策应用

阐叙物流配送中心的 3种基本模型 :重心法、整数规划法及权重评分法。分析影响它们选址决策的因素 。

重心的性质

讨论了刚体重心位置与刚体稳度的关系。

基于光电经纬仪测角信息直接计算速度的方法

针对传统的利用两台或两台以上光电经纬仪的方位角和俯仰角数据,先计算目标坐标,再计算速度,导致引入了目标位置误差和微分平滑公式计算速度产生的方法截断误差问题,提出了基于光电经纬仪测角信息直接计算速度的方法。首先介绍了目标定位"L"公式原理,然后在"L"公式基础上推导了基于测角信息的速度计算公式。经数据验证,所提方法比传统方法速度精度提高了将近2 m/s,明显提高了速度精度。所建立的模型正确,易于实现,可应用在航天导弹相关部门和国内各靶场的数据处理领域。

1GNF-200型施肥旋耕机重心位置测定方法

根据１ＧＮＦ－２００型施肥施耕机的特点，提出了一种测定１ＧＮＦ－２００型施肥旋耕机重心位置的方法———三点法。

改进的特征点提取算法及其适应性评估

改进了一种特征点提取算法[1]。提取图像的边缘轮廓线并以边缘线的几何重心为极点,对边缘极坐标化,形成幅角-极径曲线。再在该曲线上寻找局部最大与最小值点以得到特征点。改进后的算法既能获取曲线的凸点,也能获取其凹点,与原算法比较有了明显的改进。又分别在尺度、旋转及仿射变换情况下,对算法的适应性进行评估,实验结果表明,改进后的算法适应性较好,能达到79.1%。在实际应用中,二维边缘曲线实现基于特征点的自动输入及三维重建具有重要价值。

种子填充法在物体表面位移场测量中的运用

针对工程实际大构件而产生大位移,以图像处理技术为依托,以建筑物或者大型构件表面的斑形标记为载体,用种子填充方法产生标号图像,分别计算各个标号图像区域的重心;然后根据每幅图片各个相应区域的重心坐标就可以得到随时间变化的斑形标记重心的位移场.从而达到测定物体形变的目的.运用图像处理的方法来测量物体的位移场.由于所采用的斑形标记比散斑颗粒大得多,所以该方法可以实现远距离测量,达到省时省力,节约检测费用的目的.

海上交管系统多点定位技术研究

针对矩形边界方法产生的待定位点分布不均匀、可能集中在某一区域的缺点,提出一种凸多边形边界方法。运用该方法对传统矩形边界方法进行改进,并给出2种方法的评价函数。实验结果表明,该方法均匀度的样本均值低于矩形边界的24%,在解决导航过程中多点定位的问题是有效、可行的。