基于MEMS传感器的助老型机构人体姿态识别方法

研究一种基于MEMS传感器的助老型机构人体姿态识别方法,通过对老人的坐起、卧起、走路、上下楼梯五个动作识别,验证该识别方法的有效性.将7个传感器模块置于老人的腰部、大腿、胳膊等部位,采用坐标变换的方法,将采集到的相关部位四元数信息转化到腰部坐标系下,并组建标准矩阵,提取标准矩阵的均值、方差等特征值,通过基于阈值的两层识别算法快速判断动作类型,并采用支持向量机融合多种特征值作对比实验.实验表明,使用融合后的特征,平均识别率提高了18.4％.本研究完成了老人日常生活中五个动作的识别.     

不同化学热力学建表参数对火焰面模型精度的影响研究

火焰面模型通过对燃烧过程的降维可以大幅减少求解燃烧场中化学反应所需的计算量.基于一维层流对撞火焰的数值解,构建了层流稳态火焰面模型(SFM)的化学热力学数据表并用于射流火焰的数值模拟.对所得到的火焰面数据表,分别采用基于混合分数和标量耗散率(Z,χZ)以及预混火焰面生成流形(FGM)方法中的混合分数和反应进度变量(Z,Yc)两种参数形式进行查表.通过火焰面坐标变换的方法,分析平面火焰中的流形特征,研究使用不同参数形式查询火焰面数据库对所得到的模拟结果的影响.两种查表方式得到的解与采用计算化学反应源项输运方程的直接数值求解方法(DNS)得到的解的对比结果表明,使用(Z,Yc)查表参数形式得到的解相比直接采用(Z,χZ)查表参数形式得到的解,更接近于DNS方法得到的解.     

用于非规则波导传输特性分析的高效坐标变换法

针对传统数值方法在非规则波导的数值计算中存在边界处理复杂、计算效率低等问题,提出了一种高效分析非规则波导传输特性的坐标变换法。首先根据变换函数,将非规则截面区域映射为一个简单的规则截面区域,为保证变换前后Maxwell方程组满足形式不变性,变换后的规则截面区域需填充适当的各向异性媒质,媒质参数由Jacobian变换矩阵确定,由此将非规则截面波导转化为一个与其等效的规则截面波导;其次借助有限元法对简单的等效规则波导进行求解,可有效降低边界处理算法的复杂度和剖分网格密度,提高数值计算效率。对椭圆波导和矩形脊波导的计算结果表明,使用该方法能够在保证足够计算精度的同时,节省计算资源达50%以上。     

多维微传动平台设计及基于RPY角的运动特性分析

为了满足精密制造领域对于传动平台多自由度及大行程的要求,基于空间机构学,设计了由压电陶瓷驱动柔性铰链导向的六自由度微传动平台.针对压电陶瓷输出位移小的缺点,设计桥式机构对其输出位移进行放大,并利用线切割对传动平台进行一次性加工,得到具有大行程的一体式传动平台.通过齐次坐标变换得到了补充修正后的RPY(滚动-俯仰-偏转)角姿态描述方法,利用此方法分析传动平台的运动特性,通过虚功原理和坐标变换理论,建立了微传动平台的运动学模型,得到了压电陶瓷驱动位移与传动平台运动位移之间的映射关系,以及微传动平台6个方向的静态刚度及其变化规律.利用ANSYS12.0对传动平台进行有限元仿真,并搭建实验平台进行实验测试,实验结果与理论模型和仿真结果的对比分析验证了理论模型的正确性及平台结构的合理性.     

电流滞环跟踪的双闭环调速系统仿真设计

为提高抗干扰能力和改善动态性能, 设计了双闭环调速系统。 采用由电流滞环和转速外环构成的感应电 动机双闭环控制, 以进一步提高动态特性。 当 1. 5 s 时, 负载由 15 N·m 变为 30 N·m, 转速仍维持恒定的 1 400 r/ min, 同时加强磁链控制, 构建了基于动态模型的异步电动机的多重闭环控制的调速系统。 实验结果表 明, 该系统动态性能更好, 磁链轨迹更接近于圆。     

利用坐标变换求解旋转曲面的方程

传统教材上的定义一般都是指旋转轴和母线在同一个平面上，这种描述具有局限性，是形成旋转曲面的一种特殊形式，文章通过对旋转曲面定义的推广，研究旋转曲面方程问题的另一求解方法，即坐标变换法，探讨利用坐标变换法对母线与旋转轴不在同一个平面时，旋转曲面的方程的求解方法.     

空间参考模型软件性能分析

空间参考模型是虚拟环境数据表示与交换的关键技术之一,也是精确描述和快速处理空间信息的基础。空间参考模型的数学基础是抽象坐标系的张成函数、参考基准和影射、坐标变换算法。数学分析表明,坐标变换的误差主要来源于算法中对张成函数的近似或者逼近处理。通过引入误差球的概念,可以定量分析各种坐标变换的最大误差。测试数据表明,在6000公里的高度范围内,坐标变换的最大计算误差不超过1.2毫米,平均计算时间不超过6微秒。对于大多数的仿真应用,空间参考模型软件的计算精度可以保证足够的空间一致性。     

螺旋高翅片管孔型斜轧几何学分析

介绍了螺旋翅片管的结构特点,用空间解析几何的方法分析了螺旋翅片管结构的本质特征,用螺旋面和螺旋线的基本性质解析了螺旋翅片管的几何性质.给出了翅片表面任意点的切线和次法线向量表达公式.为了研究轧辊与轧件的空间几何关系,推导了轧辊与轧件的坐标变换公式,以此为基础给出了轧片与轧件的切点坐标公式以及轧片半径的求解公式.     

稳定核素线性7核素的分布

在坐标单位是氘氚结团的正方形核素图中分析了稳定核素区线性7核分布.稳定区的下、中、上区域中各有7列线性7核,这些核素列的分布具有系统性.跨区域的3类参量S-2H,3S-2H,3S-H的核素列各有3列的始点联系在坐标S轴上,这些点在S轴上排列成(10,0),(12,0),…,(26,0)的9个坐标.通过坐标变换可看出下区的系列7核素列随参量逐层分布.     

三维空间中圆锥、圆柱和平面交线的绘制

在三维空间中,要绘出任意圆锥、圆柱和任意平面的交线,一般先选取适当坐标系,得到交线的标准型方程,绘出后,再经过一组坐标变换,显示在当前屏幕上。本文通过分析圆柱、圆锥和平面的几何关系,推导出它们的交线的显式表示,从而给出在三维空间中直接绘制这类交线的方法。