基于约束的参数化设计与建库工具研究

本文提出了基于约束参数化设计与建库工具的研究思想及实现方法，较为详细地讨论了图形的几何约束信息、结构约束信息，并且研究了图形结构约束与尺寸约束的自动识别、驱动求解等关键技术，采用了双向十辽链表存储尺寸链稀疏矩阵并解决了其双向遍布问题，实现了复杂图形的安全参数化尺寸驱动以及多视图的联动、并对约束检测及约束个性提出了合理有效方法。该方法为产品修改、仿型设计用变量化动态仿真设计提供的有效手段，特别是为系     

关于多通道多变量图形的参数化研究

本文建立了一个新的数学模型并提出一种基于变量流技术的变量设计方法，尺寸函数和几何交切函数的划分与建立避免了求解繁锁的约束方程，我们以全交互方式建立基型和确认通疲道，由系统自动提取约束并实现尺寸驱动，解决了任意复杂图形的参数化问题，并易于适应新变化。     

参数化的图形建库工具

本文介绍了基于约束网络图的参数化图形建库方法，它是利用几何构型建立的约束模型，通过求解约束模型实现尺寸变量驱动图形，用该方法能简便快速地建立标准件、通用件图形库，所建图形库占用空间少，调用方便，因此该建库方法可广泛应用于机械行业。     

基于约束的参数化设计与建库工具研究

本文提出了基于约束的参数化设计与建库工具的研究思想及实现方法，较为详细地讨论了图形的几何约束信息、结构约束信息，并且研究了图形结构约束与尺寸约束的自动识别、驱动求解等关键技术，采用了双向十字链表存储尺寸链稀疏矩阵并解决了其双向遍历问题，实现了复杂图形的完全参数化尺寸驱动以及多视图的联动，并对约束检测及约束修改提出了合理有效的方法。该方法为产品修改、仿型设计和变量化动态仿真设计提供了有效手段，特别是为系列化产品设计提供了一理想的参数化建库工具。     

基于活动约束系统的变量化设计

在变量化设计过程中设计对象可以看作是一个几何约束系统,这个系统由几何元素以及作用于几何元素之间的各种约束关系构成。一个复杂的设计对象所对应的几何约束系统往往包含大量几何元素和约束关系,如果不加区别地把所有的几何元素和约束关系纳入变量化求解的范围,则很难满足交互设计的需要。而另一方面几何约束系统又往往是稀疏系统：（1）作用于任一几何元素的约束很少;（2）与任一约束相关的几何元素很少。基于这一事实给出了一种预处理策略从原始几何约束系统中搜索得到一个规模较小的活动约束系统,变量化求解在活动约束系统上进行。该方法已在自行研制的参数化造型系统GEMS5．0中实现。     

基于实例化次数的约束求解方法研究

启发式是约束满足问题领域的重要研究课题,有效的启发式方法可以极大地提高问题的求解效率.在求解约束满足问题时,发现变量实例化失败次数与值实例化成功次数反映了变量和值与已实例化集合之间的关系,将实例化次数加以利用可以对问题求解效率有很大的影响.据此,提出了实例化次数的权值统计方法,并将其与现有启发式方法相结合,提出了实例化次数启发式及其相应的约束求解算法MAC_Try,并证明了其在一个分支上的最坏时间复杂度是O(ned3).大量实验结果表明,新的MAC_Try方法在求解效率上明显优于国际上流行的MAC3rm方法.     

基于自由度分析的几何约束凝聚计算方法的改进

采用基于自由度分析的方法,对几何约束问题进行求解,就是用一定的模式在图形的GCG图中,进行不断匹配、求解的过程。对最常用到的几种模式的凝聚计算方法进行了改进,特别是提出可以对非构造性凝聚模式添加部分约束,这些约束的值将作为迭代变量,对约束耦合问题进行约束凝聚,凝聚过程结束后,没有用到的约束作为迭代的目标函数,进行迭代计算,大大减少了解决复杂约束耦合问题所需要的变量数,提高了计算过程的稳定性和计算速度。     

参数化设计中图形信息的前置处理技术

参数化设计时,必须实时地从零件图中提取图形信息作为参数化建模、约柬求解、图形驱动和图形驱动后尺寸自动标注的依据。本文介绍以ＡｕｔｏＣＡＤ为开发平台,进行参数化设计时,图形几何信息和尺寸的约束信息获取和处理的方法。     

一种基于功能约束的参数化图形设计方法

本文在现有参数化图形设计方法的基础上述通过对设计过程中功能要求的研究，提出了功能约束的概念，把功能约束引入参数化图形设计过程。在实践的基础邮基于功能约束的参数化图形设计的三种算法，并给出了部分实践的结果。采用本文提出的方法，较好地实现了产品设计中从功能得结构的设计集成，为进一步研究设计集成问题提供了一种尝试。     

基于自由度分析的耦合几何约束求解

针对目前的CAD软件不能求解复杂耦合几何约束的问题,提出一种基于自由度分析的耦合几何约束求解方法.通过添加部分约束,将这些约束的值作为迭代变量,再对复杂约束耦合问题进行约束聚合;将没有被用到的约束作为迭代的目标函数进行计算,大大减少了传统方法中解决复杂约束耦合问题所需要的变量数,提高了计算过程的稳定性.在最坏情况下,对不同数量的聚合体构成的复杂约束耦合模式所需要添加的变量数进行了讨论,从原理上成功地解决了复杂耦合几何约束问题.该方法可以用复杂聚合模式作为几何设计的基本元素,较好地解决了二维几何约束求解问题.     

可视化约束程序编程环境的设计与实现

该文提出了一种应用于多数化CAD系统的面向约束的程序设计思想,开发了一个实用的可视化约束程序编程环境。不仅简化了用户在参数化图形设计过程中大量约束程序的编程,而且提出了一种应用于参数化CAD系统设计图形约束程序的可视化方法。     

Graphic approach to combinatorial optimization

Consideration was given to a graphic realization of the method of dynamic programming. Its concept was demonstrated by the examples of the partition and knapsack problems. The proposed method was compared with the existing algorithms to solve these problems.     

关于逻辑函数化简方法的研究

变量个数大于6的逻辑函数可以称为高变量逻辑函数.逻辑函数的化简方法有公式法和图形法两种.一般认为,对于高变量逻辑函数的化简,图形法没有实用价值.本文观点与此不同,认为图形法对于高变量逻辑函数的化简仍然具有实用价值,同时提出了用图形法化简高变量逻辑函数的具体方法.提出并证明了一个定理,该定理揭示了将高变量逻辑函数转化为低变量逻辑函数并用小卡诺图来化简的一般意义和实用意义.通过本文,进一步丰富和完善了数字系统的设计工具--布尔代数的理论和实践.     

改进进化策略求解复杂化学方程根的研究

化学问题中经常遇到需要用近似方法求解复杂化学方程(包括非线性方程,超越方程等)根的问题.传统的方法有图解法,牛顿迭代法等,但不是所有问题都可解决,因为用传统方法可能受初值选取的影响也可能求解精度不高.因此改进进化策略,把复杂化学方程求根转化成函数优化问题,并充分利用改进进化策略具有自适应性和鲁棒性的特点,从随机产生的初始可行解出发,经过优化选择、重组、突变等操作,迭代逐渐逼近最优解,同时体现并行算法的特点.最后,本文通过仿真实例表明新算法具有收敛快、求解精度高等优点.     

面向照片-图形图像的二分类方法

随着科技的发展,图像应用技术日趋重要,许多图像应用技术对照片图像和图形图像的要求和效果是不同的.针对照片图像和图形图像分类的问题,本文提出了一种新的基于二分法的图像分类方法,这种方法混合了颜色、边缘和纹理三种图像特征,通过对图像特征值的K-means聚类分析,实现了照片图像和图形图像的分类.经实验验证,该方法在照片图像和图形图像的分类上取得较好的结果.     

基于CUDA的并行加速渲染算法

GPU可以快速有效的处理海量数据,因此在近些年成为图形图像数据处理领域的研究热点。针对现有GPU渲染中在处理含有大量相同或相似模型场景时存在资源利用率低下和带宽消耗过大的问题,在原有GPU渲染架构的基础上提出了一种基于CUDA的加速渲染方法。在该方法中,根据现有的GPU渲染模式构建对应的模型,通过模型找出其不足,从而引申出常量内存的概念;然后分析常量内存的特性以及对渲染产生的作用,从而引入基于常量内存控制的方法来实现渲染的加速,整个渲染过程可以通过渲染算法进行控制。实验结果表明,该方法对解决上述问题具有较好的效果,最终实现加速渲染。     

基于改进变量预测模型的变压器故障诊断

针对变压器故障诊断中的小样本、非线性、参数寻优难等问题,提出改进的变量预测模型的变压器故障诊断方法.分析变量预测模型和布谷鸟搜索算法结合解决小样本和非线性问题,指出其后期收敛速度慢,稳定性差,收敛精度不高,易陷入局部极小值问题,在此基础上在谷鸟搜索算法位置更新中引入变异操作,提高解的多样性.引入动态步长和动态发现概率提...     

Drive Train Optimization for Industrial Robots

This paper presents an optimization strategy for finding the trade-offs between cost, lifetime, and performance when designing the drive train, i.e., gearboxes and electric motors, for new robot concepts. The method is illustrated with an example in which the drive trains of two principal axes on a six-axis serial manipulator are designed. Drive train design for industrial robots is a complex task that requires a concurrent design approach. For instance, the mass properties of one motor affect the torque requirements for another, and the method needs to consider several drive trains simultaneously. Since the trajectory has a large impact on the load on the actuators when running a robot, the method also includes the trajectory generation itself in the design loop. It is shown how the design problem can be formalized as an optimization problem. A non-gradient-based optimization algorithm that can handle mixed variable problems is used to solve the highly nonlinear problem. The outcome from an industrial point of view is minimization of cost and the simulataneous balancing of the trade-off between lifetime and performance.      

通用DCS管理控制图形软件的设计

DCS是一种新型的控制系统。它目前已被广泛应用于工业生产的各个领域。而DCS的核心应是图形系统，它可以形象并且直观地表现被控实体在控制系统的控制过程中的动态情况，因而可以使开发的DCS很便利地被用户接受。要避免软件开发的大量重复劳动，同时使开发的图形系统软件能达到通用化及实用化，本文提出了图形系统设计的一种通用设计形式，这也是实现图形处理通用环境的一种途径，是一种新的探讨。