基于迭代变形的多源数据融合技术

通过获取的数据进行三维建模的精度直接影响后续的设计与加工制造。目前数据采集有多种方式,而单一数据源建模已经难以满足需求,为解决这一问题,提出一种多源数据融合方法。首先运用基于启发式搜索策略的特征线提取算法提取固定模型的融合区域,然后采用迭代最近点算法实现两模型的空间位置匹配,最后基于迭代拉普拉斯变形对两模型进行表面形态融合,实现两者之间融合。数据源采用下颌CT数据以及光学三维扫描模型,试验表明该技术路线稳定可靠,融合过程无形态扭曲,最终结果反映物体真实物理结构,得到既有表面高精度又具有内部结构的三维模型。     

非对称In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As量子阱的零场自旋分裂能与高场g因子

我们研究了非对称In_0.53Ga_0.47As/In_0.52Al_0.48As量子阱中二维电子气的磁输运性质,所测量的样品的径向磁阻Rxx的Shubinikov-de Haas振荡没有呈现出拍频的特征。通过测量样品的弱局域效应提取了其零场自旋分裂能并通过对自旋分裂的Rxx双峰间距随倾斜角度theta的依赖关系的拟合提取了高场下的有效g因子。样品的Dingle plot图呈现非线性和特征,这可以归因于来自样品衬底附近的掺杂Be原子的长程势散射效应。     

可重用零件特征的快速设计技术

针对零件建模中复杂结构设计重用困难的问题,提出了一种基于网格融合的建模方法。采用离散指数映射(DEM)方法对基网格目标区域进行局部参数化;利用最小二乘网格以特征网格边界为条件进行补洞处理,进而采用DEM方法对补洞网格进行参数化,得到特征网格边界点的参数坐标和法矢;依据参数坐标将特征网格边界映射至基网格目标区域,并以目标区域映射边界点的位置和法矢作为初始形变条件,利用基于层的网格变形优化算法对特征网格进行变形重建,使特征网格具有较好的保形性;通过修正特征网格边界点法矢来控制重建网格体积膨胀收缩情况,进一步提高保形性;依据法矢、曲率对基网络和特征网格提取特征图元并以此添加几何约束,控制特征网格在基网格上的位置形态,保证两网格相对位置关系。实验结果表明：该方法便捷高效、精度高,可在新模型设计中有效实现设计重用。     

改进ABC算法的双容水箱液位控制研究

从提高双容水箱液位控制系统的稳定性和控制精度出发,设计了一种基于改进人工蜂群算法的PID控制调整策略。该策略针对人工蜂群算法全局探测能力不足而易陷入局部最优解的问题,提出将遗传算法的交叉操作引入到人工蜂群算法中,使其可以得到更加精确的PID控制参数。通过仿真分析并与传统的PID控制相比较,结果表明,经过改进的人工蜂群算法优化的PID控制具有静态误差小、调整时间短、超调量小等优点,能很好的满足控制过程的动态性能,具有重要的实用价值。     

DVR的不平衡浪涌和过电压控制

讨论无串联隔离变压器的动态电压调节器(DVR)在不平衡电压浪涌或过电压情况下的补偿问题。使用不可控整流为直流侧电容充电的DVR,在补偿时只允许其向系统注入有功功率。在浪涌或过电压发生时,DVR可能发生从系统吸收有功功率的情况,如果仍然使用传统的同相或相位不变电压注入控制方法,将导致直流侧电容电压迅速升高,可能损坏开关器件或储能单元。利用最小能量补偿控制方法也不能完全解决该问题,因而提出一种单向功率流动控制算法。该算法通过将参考电压旋转一定的角度,使DVR无论在3相平衡与不平衡浪涌或过电压的情况下,都不从配电系统吸收有功,同时能将负荷电压补偿为3相平衡且达到正弦的额定值。该算法加入对DVR最大补偿极限的考虑,以确保注入补偿电压不超过DVR的补偿极限。文中对直流母线电压不可避免的泵升问题提出了缓冲控制策略。最后,仿真结果验证了算法的正确性及有效性。     

InAs0.96Sb0.04红外薄膜的光学性质研究

采用水平滑移石墨舟液相外延生长技术在n型(100)InAs衬底上生长了InAs0.96Sb0.04薄膜.在1.5~5.5 eV光子能量范围采用紫外—可见光椭圆偏振光谱仪于室温下测试了其介电函数谱ε(E).基于电子带间跃迁和联合态密度理论,采用S.Adachi的MDF模型对ε(E)进行了拟合,并计算了各种临界点电子跃迁对ε(E)的贡献.结果表明:实验数据与模型吻合得非常好,E1和E1 Δ1跃迁发生在布里渊区(BZ)的Λ轴或L点,分别对应于M1型临界点Λ5v→Λ6c(或L4v.5→L6c)和Λ6v→Λc6(或L6v→L6c)跃迁;E2跃迁是由于M1型和M2型鞍点能量简并引起的,沿着BZ的Σ和Δ轴方向.     

面向种植模板导向结构设计的拉伸建模技术研究

提出一种面向口腔种植模板导向结构设计的拉伸建模方法。首先基于种植规划方案的要求确定设计参数,根据轮廓的参数化方程采样并投影生成底部轮廓,分割轮廓内部区域;然后根据网格密度自适应地确定步长,将轮廓线沿导动线方向偏置;最后使用顺序缝合相邻轮廓线方法构建侧面并封闭顶面,完成导向结构建模。该方法实现了种植模板导向结构的参数化和自动化建模,并可用于指导国产个性化口腔种植模板设计制作,降低计算机辅助种植手术的成本,促进口腔种植治疗的临床应用,造福广大患者,带来巨大的经济效益和社会效益。     

分子束外延PbTe薄膜中的红外光电导探测器

中红外探测器在诸多领域具有重要的应用,目前,我国在PbTe、PbSe中红外探测器方面研制较少,通过分子束外延技术、以CdZnTe(lll)为衬底生长PbTe外延薄膜,XRD表征表明:PbTe外延薄膜是单晶薄膜,且与衬底具有相同(lll)取向,光吸收光谱测量得到外延薄膜的光学吸收边位于3.875 μm,光致发光谱显示发光波长位于3.66 μm,蓝移是红外激光泵浦导致PbTe温升所致.以PbTe为有源区材料、ZnS薄膜作为钝化和绝缘材料,用AuPtTi合金作为欧姆接触电极,研制了PbTe光电导中红外探测器原型器件,探测器在78 K温度下的光电导响应在红外波段的1.5～5.5μm,探测率约为2×10~9 cm·Hz~(1/2)·W~(-1).最后,对影响探测器工作的因素和改进方法进行了讨论.     

复杂型腔环切拐角过渡刀轨生成技术

针对环切刀轨中存在的拐角及残区问题,提出采用三段式Clothiod曲线光滑拼接的方法进行过渡优化。首先,借鉴骨架线提取的原理判断拐角残区并提取出残区步长;然后,在残区步长的基础上,选取过渡控制点和初始插入点作为曲线过渡的特征点;最后,在特征点的约束下,将曲线和直线进行过渡连接,并保证过渡曲线的C2阶连续。仿真加工测试结果表明,该方法能有效切除环切拐角残余并实现刀轨的平稳过渡,同时能很好地缩短加工时间和提高整体的加工质量。