多连通域Voronoi图生成算法的研究

Voronoi图作为一种重要的计算机图形学技术,在数控加工、机器人的运动规划和曲面生成等许多领域都有广阔的应用前景.研究了由直线和圆弧组成的平面多连通域Voronoi图的生成算法,提出了平面闭包的搜索算法与闭包的归一化方法,根据单连通域Voronoi图的生成算法实现了多连通域Voronoi图的构造.实践证明了上述算法的有效性与可行性.     

复杂产品三维模型轻量化服务构建技术

提出了一种复杂产品三维模型轻量化服务构建方法。采用一种改进模型数据导出与空间索引生成方法,能够在模型轻量化过程中保留复杂产品模型装配树与标注信息;设计并实现了基于面片密度的自适应面片简化算法,能够在满足误差要求的条件下对几何模型面片进行自适应简化;并通过采用一种具有较高的压缩比和压缩效率的模型数据压缩算法,减小复杂产品模型的存储空间占用。设计并实现一种模型轻量化服务的B/S部署架构,能够借助高性能计算资源,提高多用户并发场景下复杂产品模型轻量化效率。     

基于CAD模型的边界离散元法仿真算法研究

为实现由边界的二维CAD模型(二维CAD软件设计图)建立边界的二维离散元法分析模型,提出一种基于图元的二维边界离散元法仿真算法。该算法采用Bresenham方法设置边界图元信息以进行邻居搜索,采用几何和数值方法进行颗粒与边界图元的接触检测、接触点求解和接触叠合量的计算。实例验证证明了该算法的正确性和有效性,为实现由机械部件的CAD模型进行机械部件工作过程的离散元法仿真分析奠定了基础。     

针对面片的Reeb图骨架抽取算法

骨架是三维模型几何形状的表示方式之一。它保存了模型的拓扑特性,有着广泛的应用前景。提出了一种基于面片采用Reeb图对多边形网格模型进行骨架抽取的算法。通过对模型进行一定的预处理保证面片的规则,定义面片间距离计算方法,创建模型的对偶图,识别连通分量,在连通分量上应用Reeb图的计算思想抽取原模型的骨架。试验表明,该算法具有较好的计算效果和效率,最终的骨架保存了模型的拓扑连通性以及姿态,可用于基于内容的三维模型检索时的特征描述符。     

基于目标区域约束的牙颌模型分割线探测方法

精确的将牙齿从牙颌模型中分割出来是虚拟牙齿矫正系统的一个重要的预处理问题.现有方法在进行牙颌模型分割时,多会对所有的面片直接进行计算处理.针对该问题,提出一种基于目标区域约束的分割线探测方法,可以将探测范围锁定在实际分割线的周围.该方法根据种子点的位置自动构建切割平面及切割线;通过寻找切割线上负曲率最大的位置来锁定探测...     

变分辨率的曲面重建算法

在研究平均二次误差与曲面曲率关系的基础上,提出了变分辨率的曲面重建算法。该算法首先在给定的平均二次误差门限下,自适应于曲面曲率大小,将最小立方体包围盒按八叉树结构分割成许多大小不同的立方体,并在立方体内部用Marching cubes（MC）算法进行等值面提取;然后用垂直投影法对大小不同且又相邻的立方体间产生的缝隙进行拼接,并输出最终的网格模型。算法的主要优点是能自动用较大和较小的三角形分别去逼近曲面的小曲率和大曲率区域,不但能够恢复模型的细节,而且大量减少了三角形数目。应用实例表明,算法效果良好。     

任意理想导电目标的NURBS曲面建模与RCS预估

少量的NURBS参数曲面足够描述任意目标的几何形状,通过Cox-De Boor变换算法可将任意NURBS曲面拆分为Bezier曲面。针对NURBS曲面目标模型,提出了非常适合于工程应用的目标电磁散射建模方法。该方法使用CAD软件(如UG等)进行复杂目标几何建模,通过其IGES接口传递模型数据;应用驻相法计算Bezier曲面上的物理光学(PO)散射场积分,快速、准确地获得任意复杂目标的RCS;讨论了NURBS曲面目标几何建模及其RCS计算中的关键技术。最后通过算例验证了理论算法和计算程序的有效性。     

一种基于弹性模型的图像缩小算法

为了避免在图像缩小时图像中出现锯齿和模糊边缘的现象,分析了最近邻插值模型和曲面拟合模型,提出一种基于弹性模型的图像缩小算法,给出了插值运算的数学公式,模拟了不同算法作用于图像缩小的输出结果。实验结果表明,该算法能有效地应用于数字图像的缩小处理,得到的图像轮廓清晰、边界分明,且算法简单,易于实现。     

基于Modelica语言的多领域模型仿真优化研究

在分析多领域物理系统仿真优化特点的基础上,研究了Mode1ica模型仿真优化的关键问题:基于模型的编译信息实现多实例、多目标启发式仿真优化建模;并利用Modelica语言的结构化注解特征实现仿真优化模型的混合表达;在自主研发的多领域统一建模与仿真平台MWorks下实现了多领域仿真优化流程和若干优化算法.最后以F14战机简易模型的控制参数优化为例验证以上方法的有效性.     

基于NichePSO和网格模型的参数优化方法及仿真

针对集成电路制造工艺参数优化过程中如何高效地确定参数窗口的问题,将小生境微粒群优化算法(NichePSO)和矩形网格模型相结合,提出了一种全新的工艺参数优化方法,并对一维和二维情况进行了仿真和实际生产验证.该方法中小生境微粒群算法可以根据工艺要求和输入输出参数的数据或模型高效地找到输出参数的等值点;而矩形网格模型又特别适合在二维平面上跟踪和连接等值点并生成等值线.对于单输入参数问题,该方法可直接给出输入参数窗口;对于二维问题,则能提供所有满足工艺要求的二维区域以及输入参数平面上的一系列等值线.在一维和二维标准多峰函数上的仿真测试结果和生产验证数据表明,该新方法是一种有效的工艺参数优化方法.     

基于物理模型的特定人脸模型与表情动画模型

人脸造型与人脸表情动画的研究是计算机图形学领域中的一项热门课题,其模型的建立是构建人脸表情虚拟系统的一个重要基础,该系统可广泛地应用于虚拟环境、可视电话、远程教育等系统中。本文根据人脸生理结构的特点,先将人脸表面分成若干块、进而运用弹性形变原理,分析了脸部各块的形变规律,提出了一种将一般人脸模型变换为特定人脸模型的变形模型,而后又以眼睛为例,分析了“眨眼睛”的物理运动规律,为其建立了表情动画模型。在此基础上我们开发了一个实际的人脸造型与表情动画系统,运用该系统生成的特定人脸及表情动画自然、真实,结果令人满意。     

典型Weiener模型和Hammerstein模型数学模型辨识方法

本文介绍的非线性动态系统中的典型Weiener模型如“线性—限幅”系统,“线性—死区一限幅”系统和典型Hammerstein模型如“死区—线性”系统,“滞环—线性”系统参数辨识方法,是在只知道系统输入和输出,而不知道中间变量任何信息的情况下,利用频谱分析方法,辨识出系统中线性和非线性部分全部参数的。最后,还对非线性特性辨识结果进行确认性检验。     

作战模型验证的过程成熟度模型

作战模型由于自身的特点,它的验证问题一直是一个难点。分析了影响作战模型验证的主要因素,总结了作战模型验证的一般方法,研究了作战模型验证的过程成熟度模型,有助于作战模型验证人员在验证过程中进行阶梯式的改进。     

质子交换膜燃料电池温度的MPC控制

根据PEMFC热量传递机理建立电堆温度的simulink模型,由于实验模型属于非线性模型,很难对其设计控制器,因此在工作点附近将系统线性展开得到其线性模型.针对线性模型设计MPC控制器,调整得到合理参数后,利用此MPC控制器调节电堆温度模型的控制输入,得到对电堆温度的理想控制效果.     

Revisiting Total Model Errors and Model Validation

The paper contains a discussion of earlier work on Total Model Errors and Model Validation. It is maintained that the recent change of paradigm to kernel based system identification has also affected the basis for(and interest in) giving bounds for the total model error.     

混合系统状态模型与对象模型的分析研究

为充分完全的建模混合系统的特性,提出从不同角度对混合模型进行建模。在此理论基础上,对混合系统进行两种不同模型的建模:基于自动机的状态模型,以及从系统理论出发的混合系统对象模型,并建立这两种模型的形式化表达,以此表达为基础,进一步分析了这两种模型之间的相互关系,以及它们的特点和应用范围。为混合系统建模及其应用提供理论参考。最后通过一个应用实例证实两种模型的正确和有效。     

支持模型重用的舰艇作战仿真模型框架

针对舰艇作战仿真研究中的模型重用问题,改进面向实体的系统分析和描述方法,即EATI(Entities、Actions、Tasks、Interactions,实体、动作、任务、交互)方法,提出面向角色的舰艇作战仿真系统分析与描述方法,即RA-EP(Roles、Actions;Entities、Processes,角色、行动;实体、过程)方法;提出了领域相关、应用和实现无关的舰艇作战仿真模型框架的设计思想与设计方法,设计并实现了舰艇作战仿真模型框架;说明了模型框架支持模型重用的实现方式,即基于模型框架的三阶段仿真设计与实现方法.为复杂系统建模与仿真领域中的模型重用提供了一条重要的技术途径.     

模型集成

阐述了模型集成有关的问题,首先讨论什么是模型集成,模型是对现实的简化的表达和抽象,模型集成的研究始于模型管理,但前者扩展了后者的范围,特别是在对复杂的社会经济或环境问题建模时;模型集成服务于系统建模,怎样实现模型集成？本文总结了3种方法,并例举目前比较常用的模型集成平台和一些典型的模型集成的例子。     

一种基于灰色模型的资源可用性预测模型

网格环境中资源可用性信息的掌握是网格中间层应用的基础和依据,对于系统性能的提高和资源的有效利用发挥着重要作用。针对当前资源可用性预测难以有效指导网格应用的缺点,从应用的角度评估资源可用性并提出了一种基于灰色模型的资源可用性预测模型(Model for Resource Availability Prediction Basedon Grey Model,MRAPGM)。首先,结合当前监测方法分析资源可用性历史数据中噪声的存在。然后,在MRAPGM中,利用小波分析方法对资源可用性历史数据进行噪声过滤,再利用灰色预测模型预测出资源在未来某一时间段内的资源可用性。通过大量实验确定了模型中使用的小波以及相关参数,并且实验结果表明提出的预测模型是合理和有效的。     

模型参考自适应内模控制及其仿真研究

本文提出了一种模型参考自适应内模控制方法。采用内模控制器作调节器，模糊逻辑作自适应机构，综合了模糊控制，内模控制和自适应控制的优点。仿真研究结果表明，这一方法是可行的，并能适应对象特性的大范围变化