高次曲线的B样条插值

在激光切割加工的工件轮廓中,有些是由复杂的参数曲线构成。用传统的直线或圆弧插值,由于在分割节点附近进给量波动,使高速切割的效果欠佳。若采用B样条插值,然后实现B样条的直接插补,就能够解这个问题。B样条曲线是一种CAGD形状数学描述的基本方法。它具有局部性、几何不变性以及造型灵活性等优点,更重要的是它的连续性,B样条曲线是分段曲线,在每一段内部无限次可微,在曲线段的端点处为(n—r)次可微(n为样条曲线次数,r为该端点的重复度)犤1犦。因此考虑用三次B样条曲线对高次曲线进行插值。1型值点的生成根据函数的几何特性,可以将整条…     

测量技术中基于B样条的遗传算法进行曲线重构和变换的研究

提出一种基于B样条的遗传算法优化重构曲线做为标准曲线。但在实际测量中由于基准的不准确，往往造成测量件偏离标准曲线。西文同样采用遗传算法进行全局寻优，通过坐标变换移动标准曲线使之与测量点达到最佳配合状态。算例中采用三次均匀B样条曲线进行拟合，采用平移和旋转两种坐标变换进行曲线移动，两者均引入遗传算法进行调整并取得了良好的效果。     

基于三次B样条的镜框曲线修调及成型控制

研究了一种基于三次B样条来进行镜框曲线修调策略.提出对镜框采样数据的有效型值点筛选算法,通过反求控制点、插值生成镜框平面曲线.直接通过拖动控制点来对平面曲线进行修调.进而计算镜框空间曲线,控制三轴联动来完成镜框成型运动.该算法能够有效简化曲线修调的计算过程,并使修调操作方便.     

测量数据的B样条曲线逼近算法

根据遗传算法,提出了一种B样条曲线逼近大量测量点的方法.为了使曲线具有良好的光顺性和曲线在端点处较好的控制性,采用端点插值的三次非均匀B样条算法逼近测量数据点.     

基于型值点拟合的非均匀有理B样条曲线曲面延拓算法

提出了一种用于非均匀有理B样条曲线曲面延拓的算法,采用＂先离后合＂的思想,首先对需要延拓的非均匀有理B样条基线进行分析,构造出一系列的基线型值点;然后将延拓点加入到型值点序列中,再对新的型值点序列进行插值,创建出延拓曲线;最后对生成的延拓曲线的控制顶点序列进行优化操作,以保证所创建的延拓曲线拥有最佳的几何数据结构,从而为下一次延拓打下坚实的基础。算法通过在型值点构造过程中调节容差检验值,使得延拓操作能够适应任意精度的运算场合,从而在运算速度与精度之间达到最佳平衡。讨论了非均匀有理B样条曲线曲面延拓的几种不同形式,以及相应延拓点的计算方式,并给出了运用该算法的运行结果。     

测量数据的B样条曲线逼近算法

根据遗传算法 ,提出了一种B样条曲线逼近大量测量点的方法。为了使曲线具有良好的光顺性和曲线在端点处较好的控制性 ,采用端点插值的三次非均匀B样条算法逼近测量数据点。     

基于遗传算法和非均匀有理B样条表达的产品外型创新设计

为更直观地进行产品外型的创新设计,将遗传算法与非均匀有理B样条表达方法相结合,提出一种产品外型创新设计方法.定义了同类型产品,并基于非均匀有理B样条理论提出一种适用于同类产品外型的统一表示方法.该方法把产品外型的约束条件分成绝对约束和相对约束,分别代表必要的几何约束和客户需求.应用遗传算法作为进化过程,得出一种产品外型创新设计的实现算法.以汽车前引擎盖外型的创新设计过程为例,对该算法进行了验证.实例结果表明,该算法可以快速有效地实现产品外型的创新设计.     

均匀B样条曲线多分辨率分析和实现

在研究多分辨率分析和均匀B样条小波的基础上,给出均匀B样条曲线的小波表示。为达到在闭区间进行小波分解的目的,采用对称延拓有限个数据点的方法,实现了基于滤波器形式的均匀B样条小波分解和重构的快速算法。     

基于B样条曲线的双螺杆压缩机转子型线设计

为了克服双螺杆压缩机转子型线设计中型线参数调整不便等缺点,利用自由曲线易于修改的优点,提出将三次B样条曲线作为转子组成齿曲线设计性能更优的转子型线的设计方法。分别对新设计的转子型线和GHH型线所构成的压缩机内部流场进行CFD仿真分析,结果表明:在相同条件下,运用三次B样条曲线设计的压缩机横向泄露更小,出口压力更高。最后通过实验验证了模拟仿真结果的有效性,说明将自由曲线引入到转子型线设计中有助于拓宽转子齿曲线的组成形式和设计高效型线。     

基于B样条曲线节点插入算法的拟合优化

在逆向工程中对叶片进行非接触式测量,为了更好得到叶片型线的数据,需要用曲线对有序的点云进行拟合.为了满足精度要求,提出了用节点插入算法来对拟合出B样条曲线进行优化.该方法首先通过最小二乘法拟合出曲线,然后根据误差和曲率信息以及节点插入算法不断插入节点,所得结果与上一次进行对比,直到达到拟合要求.实验表明,该方法考虑到局部曲率及误差,得到的拟合曲线逼近效果更好.     

基于遗传算法的汽车变速器优化设计

文中以某轻型货车变速器为研究对象,建立了以体积最小为目标的目标函数、设计变量和约束条件.基于遗传算法,运用MATLAB软件编写了优化设计软件,得出了优化结果.通过比较优化前后目标函数值,得到优化后明显好于优化前的结果.和传统的设计方法相比,这种方法提高了设计的精度和效率.     

基于遗传算法的蜗杆蜗轮优化设计

以蜗轮的有色金属齿圈体积最小为目标函数,并从设计经验本身、运动性能、边界条件等方面建立合理的约束条件,建立了蜗轮齿圈的优化设计数学模型。应用MATLAB遗传算法工具箱寻求全局最优解。优化结果表明,采用遗传算法能够快捷有效地对蜗杆齿轮进行优化设计,是对蜗杆齿轮优化设计的一种有效方法。     

基于遗传算法的膜片弹簧的模糊优化设计

提出了一种基于模糊集理论和遗传算法理论相结合的离合器膜片弹簧的多目标优化设计,对模糊优化模型的建立及求解、隶属函数的确定等进行了探讨,对遗传算法做了简要介绍,并对一实例进行了计算和数值模拟分析.结果表明：采用遗传算法进行膜片弹簧的模糊多目标优化效果较好.     

基于遗传算法的散热器翅片优化设计

为了设计工程约束下的高性能散热器,基于散热器热阻网络模型,建立了散热器优化目标函数,利用遗传算法对目标函数进行优化,获取了工程条件约束下散热性能最优的散热器几何参数。计算结果与商用软件仿真结果符合较好,表明文中所建模型的准确性和有效性。文中的研究为提高高性能散热器的设计能力及新产品的研发效率提供了有益参考。     

基于遗传算法的齿轮传动模糊优化设计

提出了一种基于模糊集理论和遗传算法理论的齿轮传动多目标优化设计方法,对模糊优化模型的建立及求解、隶属函数的确定等进行了探讨,对遗传算法做了简要介绍并对一实例进行了计算。结果表明:将遗传算法应用于齿轮传动的模糊优化设计中能够取得很好的设计结果。     

基于FPGA的三次B样条曲线插补算法优化和实现

针对FPGA的特点对三次B样条曲线插补算法进行优化,使用VHDL语言实现了三次B样条插补算法,并在FPGA中进行实际验证。     

基于混合优化算法的曲线曲面优化设计方法研究

利用传统能量法建立曲线优化数学模型,设定约束条件并在此基础上改进能量法,同时结合遗传算法及蚁群算法的优点,建立一种新型的优化算法,把这种优化算法应用到实际人体背部曲线曲面优化中,通过实例验证,得到了较好的结果,并与其它算法做比较,证明其有效性.     

基于遗传算法的铣削用量优化

基于数控铣削加工的特点,建立了以最大生产率、最低生产成本为目标函数,以机床、刀具、工艺等限制因素为约束条件的铣削用量优化数学模型,并运用遗传算法,结合铣削实例,对铣削用量进行了优化。     

基于协同优化和多目标遗传算法的车身结构多学科优化设计

在汽车车身结构NVH和侧面碰撞安全性研究中,实施多学科多目标优化的可行性设计。通过试验设计制定试验方案并进行数据采样,构建考虑整车侧撞安全性、白车身模态、静态弯曲刚度、扭转刚度和轻量化等性能的响应面近似模型,然后对车身结构分别进行确定性和可靠性轻量化单目标设计。最后,运用多目标遗传算法结合多学科协同优化对车身结构进行多目标优化设计,获取Pareto最优化解集。研究结果表明:可靠性优化设计较确定性优化设计而言,能考虑产品设计和生产过程中的不确定性因素,保证产品稳健性;车身结构的多目标优化设计全面考虑了车身结构轻量化、NVH和碰撞安全性能等多学科之间的耦合和解耦;设计者可按需选择其满意的优化结果,这将大幅缩减产品开发周期、降低产品开发成本。