基于AVS／Express的气象数据可视化系统

气象数据可视化是数据可视化技术在气象科学领域的重要应用.用AVS/Express软件设计并开发了气象数据可视化系统,并且使用"碧利斯"台风数据对可视化系统进行了验证.通过可视化技术的应用,气象模式数据可以立体地呈现给研究人员,对研究人员加深对数据的理解和提高研究能力有很大的帮助.     

求解旅行商问题的并行计算平台设计与实现

为有效提高混合优化算法对大规模旅行商问题实例的计算效果,开发了并行算法,提供了一个可视化并行计算平台.该平台可实现批量实例计算,调用Java相应的包实现SSH2协议,利用远程Linux命令实现任务提交,获取计算结果数据流,连接Excel实现计算结果统计,并将结果可视化.仿真结果表明:该方法可行,且性能优于相应的串行算法.     

模具温控凝固成形的数值模拟软件系统开发

根据软件工程的理论,采用结构化分析与设计方法,开发了专用的模具温控凝固成形（MTCS）数值模拟软件系统。首先进行了软件的需求分析建模,绘制了数据流图和数据字典,直观地描述了单元信息、边界条件、刚度矩阵等数据的流动。在需求分析的基础上进行了系统设计,将程序划分成相变潜热、刚度矩阵计算及矩阵求解等10个主要模块,并编制了主模块与各子模块的程序流程图,定义了模块之间的数据接口。软件的前后处理模块的设计与实现在MSC．male软件上进行,求解器模块则采用fortran语言编程实现。最后设计了测试实例对软件进行了测试,并与MSC．marc软件的计算结果进行了对比,误差在3％以内。     

可视化并行程序开发环境GPPDS研究

并行程序的编写、调试和性能分析十分复杂和困难,极大地阻碍了并行计算的普及,因此需要一个较完善的并行程序开发环境来帮助开发并行程序、监视程序运行和分析程序的性能,以减轻并行程序开发者的困难。本文针对消息传递类型的并行程序,研究并开发了一种可视化并行程序开发环境GPPDS(Graphical Parallel Program Development System),包括图形化并行程序开发模块、远程提交编译计算模块、性能数据监测模块以及性能可视化模块等。GPPDS是一个轻量的开发环境,功能实用、简单,便于使用。     

ABAQUS二次开发技术在板带热连轧数值模拟中的应用

考虑到板带轧制有限元分析过程中建模效率低、参数修改复杂等缺陷,依据参数化分析理论,采用ABAQUS软件提供的GUI工具包与Python脚本接口,通过二次开发得到了带钢热连轧机组可逆轧制过程的专用的前、后处理模块,用户在输入有限个参数的前提下,能实现前处理模块自动化建模、后处理模块数据的提取与分析。利用某钢厂提供的带钢热连轧机组现场生产数据对所开发的前、后处理模块进行了应用验证。验证结果表明:对于前、后处理模块的较优开发,不仅有效的提高了轧制过程模型的建模效率,而且所开发的模块可靠性较高,模拟计算数据与生产数据基本吻合,相对误差不超过5%.     

区域地面沉降数值模拟可视化系统开发及应用

为减小建模工作量,降低数值模拟的门槛,利用Matlab软件开发区域地面沉降数值模拟可视化系统,用于高效建立数值模型,预测抽取地下水引起的区域地面沉降量.系统共有数据分析、模型管理、网格剖分、前处理、后处理及模型求解六个主模块.数据分析模块用于管理并分析钻孔、水位、分层标三种时空数据,初步计算模型参数.网格剖分、前处理和后处理模块用于建立并运行模型,校正参数,输出结果可视化,进行模型不确定性分析.运用可视化系统,能够快速建立、校正上海市地面沉降数值模型.上海市地面沉降模型预测结果显示2012~2022年间上海地面将回弹抬升0~30 mm.     

劳动教育实践数字化管理与展示系统的设计与实现

针对学校开展劳动教育实践过程中管理验收不便、展现缺失等问题,结合相应软件开发技术和数字可视化技术,设计和实现了一款劳动教育实践数字化管理与展示系统,以赋能劳动教育实践的管理创新。该系统设置有手机端和PC端,其中手机端主要有三大功能模块,分别是劳动实践活动模块、失物/寻物模块、个人面板模块,另附带一个互动功能;PC端可分为后台管理和可视化展示两个子系统及其各子系统的对应若干功能。劳动教育实践数字化管理与展示系统是基于Serverless开发平台,采用当下主流框架,包括Express,Vue和Uni-App等前后端框架和Apache Echarts、MongoDB和Redis等技术而实现的,具有操作简单、高效、易维护、可靠等特性。     

利用Delphi4.0开发基于人工神经网络的电力系统应用软件

采用分任务 (Task)的思想 ,利用可视化语言 Delphi4.0开发了基于人工神经网络 (ANN)算法的电力系统应用软件 ,共包含变压器故障诊断、负荷预测、局部放电、系统辨识和潮流计算 5大模块 ,其中仅以变压器故障诊断和系统辨识为例说明其开发过程和实际中的应用 .本软件人机交互界面类似于 Office模式 ,对 Delphi的编程技巧有一定的启示作用 ,同时稍加改进还可进行实时数据的采集与处理 .最后介绍了利用 Help Work Shop制作在线“帮助”的方法 ,对其它可视化语言有一定的借鉴作用     

基于MFC与OpenGL的可视化机械仿真设计系统

通用可视化机械设计系统对硬件要求高,其仿真运动模拟一般不响应定量数据输入.为此,本文研究了一种对硬件要求低且运动仿真模拟能实时响应定量数据输入的机械设计系统.该系统基于微软基础类库(MFC)与开放图形库(OpenGL)以及科学计算软件而开发.开发实例表明:相较于大型CAD软件,该系统具有更为快速的绘制功能,对于不同精度条件下的零件数据都能够计算并予以可视化显示.该设计系统能够实现机械零件的快速设计和开发.同时给出了对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构可视化系统开发实例.     

PABR 的 RTD 实验 CFD 模拟研究

为解决传统的流动和传质特性研究只能通过实验方法获得一些经验性关系的局限性问题, 采用计算流体 动力学(CFD: Computational Fluid Dynamic)技术对微生态周期切换式厌氧系统(PABR: Periodic Anaerobic Baffled Reactor)进行了停留时间分布(RTD: Residence Time Distribution)实验的 CFD 模拟, 以期为 PABR 构型改进、 工况模拟、 风险预测与评估等工作的开展提供节省人力物力的实施方案。 利用 COMSOL 平台对 PABR 内水体 的 SOLID WORKS 三维建模进行网格划分, 进而使用单向流层流模块、 稀物质传递模块及瞬态求解器, 根据 PABR 试验装置实物 RTD 的边界条件进行模拟。 应用 Matlab 对其实物与 CFD 模拟的标准化曲线分别进行归一 化积分求解, 判定其相似程度在可接受范围。 最后利用 COMSOL 后处理技术可视化示踪剂在 PABR 内的流动 和扩散过程, 从而实现人机交互。     

煤矿视频监控系统设计

设计了一套针对煤矿系统应用的视频监控系统,整个视频监控系统由视频前端采集、视频压缩编码处理、网络传输控制等模块组成。视频采集部分采用面向数字多媒体应用的DSP—TMS320DM642完成高分辨率视频数据采集,完全满足实时性要求。为了对数据进行实时的采集和处理,在DM642平台移植适合嵌入式应用的实时操作系统——μC／OS—II。视频压缩处理采用自主知识产权的AudioVideocodingStandard（AVS）编码标准,完成AVS编码在达·芬奇平台TMS320DM642移植。网络传输控制使用SIP做访问控制协议。RTP／RTSP做传输协议。本系统通过对煤矿系统的实时监测,可迅速有效地应对各种突发事件,减少人员伤亡和财产损失。     

一种AVS帧内预测部分硬件实现方法

研究了AVS标准视频解码帧内预测部分,简要介绍了一种该部分硬件实现方法以及思路,用硬件描述语言加以实现,在Synopsys公司的虚拟仿真环境中加以验证。并且,把仿真结果与AVS标准组织提供的C程序的输出结果比较,最后用Synopsys Design Compiler进行了综合。实验结果表明该方案可行,且达到了标准清晰度实时解码的要求。     

应用视算系统AVS/Express

应用视算系统ＡＶＳ／Ｅｘｐｒｅｓｓ,是美国ＡＶＳ公司的软件产品,是一种面向对象的可视化的软件开发平台工具,支持多种操作系统．在国外,应用视算系统广泛地应用于诸多领域,如ＣＡＥ、ＥＤＡ、航天、石油工业等．笔者对应用视算系统进行了技术分析,介绍了该系统所采用的可视化、面向对象、接口以及部件等技术,同时对系统提供的工具箱作了必要说明的．     

AVS视频编码中运动估计算法的改进

简要介绍了AVS标准的发展和现状,对其运动估计算法的技术特点与流程进行了详细分析,并与H．264的相应技术做了比较。针对原算法,在子象素运动估计上做了改进与优化,提出了一种新的基于整象素SAD的快速子象素运动估计算法。经验证该方法在基本保持性能的前提下,较大程度地降低了运动估计算法的复杂度。     

结构主动变刚度控制中的若干问题

探讨了主动变刚度（AVS）控制算法中地震信息预测和控制性能指标选择等问题,并通过算例研究了主动变刚度控制的效能和相关的影响因素,如结构阻尼、时滞以及主动变刚度控制元件丰置等。结果表明：主动变刚度控制是一种易于工程应用的结构减震方法,通过合理措施,可达到经济、高效的目的。     

基于重建图像压缩率的量化方法

为了适应传输通道不同的带宽限制,目前各种图像编码算法通过调整量化参数QP的值来控制量化粒度,但是压缩算法的输出码率与量化参数QP值并没有显式的关系,造成QP值的选取很难与带宽约束相匹配。本文提出一种依据输出码率来控制量化粒度的方法QCR,可使压缩算法的输出码率尽可能贴近带宽约束。因为量化参数QP要映射成量化阶距Qstep,本文首先确定压缩算法的量化阶距Qstep与输出码率的关系,然后通过逆向插值确定64个给定的输出码率所对应的量化阶距Qstep,并根据这64个给定的输出码率修改相应的量化表和反量化表,从而建立了利用输出码率控制量化粒度的方法。实验部分采用AVS压缩算法,同样也适用于AVS2。由于AVS的量化表中含有整数DCT变换的小数部分,因此QCR方法用于调整H.264/H.265的量化表和反量化表时,必须与AVS的整数DCT变换有所不同。实验表明本文通过重建图像压缩率控制量化粒度的QCR解决方案是有效可行的。     

Metamorphic strategy based on dynamic meta-modules for a self-reconfigurable robot

For a self-reconfigurable robot, how to metamorphose to adapt itself to environment is a difficult problem. To solve this problem, a new relative orientation model which describes modules and their surrounding grids was given, a module motion rules database which enables the robot to avoid obstacles was established, and finally a three-layer planner based on dynamic meta-modules was developed. The firstlayer planner designates the category of each module in robot by evaluation functions and picks out the modules in dynamic meta-modules. The second-layer planner plans the dynamic meta-module path according to output parameters of the first-layer planner. The third-layer planner plans the motion of the modules in dynamic meta-module using topology variation oriented methods. To validate the efficiency of the three-layer planner, two simulations were given. One is the simulation of a single dynamic meta-module, the other is the simulation of planning with an initial configuration composed of 8 modules in complicated environment. Results show that the methods can make robot with any initial configuration move through metamorphosis in complicated environment efficiently.     

变刚度半主动控制结构的拟振型分解法

首先将单自由度变刚度半主动控制结构等效为一种特殊线性结构，给出了等效附加刚度比和等效附加阻尼比的定量计算公式；随后，利用上述等效关系建立了多自由度变刚度半主动控制结构的拟振型分解法，并就该方法的计算精度及其修正问题进行了探讨，数值分析结果表明，该方法可以较好地估算多自由度结构的各层最大相对位移和各层层间最大位移。本文工作为变刚度半主动控制结构的实用抗震设计方法的建立奠定了基础。     

垃圾填埋场中酸可挥发性硫与重金属的结合特性

酸可挥发性硫（AVS）对于控制重金属在沉积物/间隙水中的分配和重金属的生物可利用性和迁移性有重要意义.填埋场环境与海洋底泥环境相似,因此可以参考沉积物中n（AVS）/n（同步浸提金属,SEM）的测定方法测定填埋层垃圾n（AVS）/n（SEM）,发现n（AVS）/n（SEM）＜5%.SEM形态分析表明：SEM超出AVS的部分被其他的重金属结合相结合,AVS与Cu,Ni和Zn结合优先于铁氧化物结合态、锰氧化物结合态、碳酸盐结合态和可交换态;Cd和Pb与AVS结合优先于有机物结合态、锰氧化物结合态、碳酸盐结合态和可交换态.AVS的存在有利于重金属固定于填埋层中.     

基于面向对象技术设计数控系统单步和点动模块

点动模块和单步模块对于数控机床的可操作性和可靠性有重要意义。介绍了采用面向对象技术开发数控软件的优点。通过对数控系统单步和点动模块进行分解后,抽象出通用属性和操作,封装建立手动方式基类,并派生出单步和点动子类。同时给出通过结构数据类型实现面向对象的高级语言和汇编语言之间的数据交换。实际应用证明,采用面向对象技术设计数控软件模块是提高数控软件可重用性和可靠性的有效方法。