考虑空气阻力的抛体最大射程和最佳抛射角研究

为了研究抛体在什么抛射角抛出时具有最大射程,利用拉格朗日乘子法,推导出存在空气阻力并且起点和终点不在同一高度时,在某一斜面上抛出的抛体的最大射程和最佳抛射角.通过计算机编程,以计算投掷手榴弹时的最大射程和最佳抛射角为例进行验证,并对物理教学中抛体运动的动力学过程进行了进一步的分析和讨论,有利于提高教学效果.     

密集标志点集的拓扑保持变换方法*

为了解决图像变换后拓扑结构不保持的问题,提出了一种密集标志点集情况下的拓扑保持变换方法.该方法首先确定拓扑不保持的局部区域;然后确定拓扑不保持区域的方向角;最后根据该方向角确定并删除密集标志点集中引起拓扑关系不保持的标志点,从而得到拓扑关系保持的变换结果.实验证明该方法能较好地解决密集标志点情况下的拓扑不保持问题,不仅效率高,而且配准效果好.     

有限体积法求解立体角离散误差

为解决采用有限体积法求解辐射传输方程时引起离散误差的问题,从有限体积法立体角内热流密度的求解过程出发,运用泰勒级数推导了近似误差的表达式,并分析影响离散误差的各种因素,包括离散射线数,辐射强度分布,假散射及网格比.根据分析结果,采用辐射强度的连续分布模型,模拟了各种因素对误差的影响.结果表明,辐射强度的分布函数对于有限体积法的离散误差有一定程度影响.当增加网格数及减小网格尺寸比时,可以有效地减小离散误差.假散射与离散误差间呈较强的非线性耦合关系.     

基于MAS的多机械手协调工作控制

为了解决全自动化晶体切片角分类机三个机械手协调工作的控制问题,设计了以MAS理论为基础的分布式网络控制器.系统利用黑板结构来实现全局动态目标下的状态信息的共享,采用多Agent理论对三个机械手进行协调工作控制,解决了机械手之间的运动耦合问题,使之能够在同一个时间和不同的空间内协调与配合工作,完成整体工作任务.基于此设计的设备可改善工人的劳动环境、提高生产效率、确保晶体切片切角的测量与分类准确.     

倾角传感器的特性分析与测试

基于霍尔效应设计了一种倾角传感器,对其动态特性进行了分析,并进行了测试．结果表明,这种传感器线性度好,灵敏度高,测量范围大,能够满足大角度测量．     

工程制图中第三角画法的教学研究

由于经济全球化的影响,我国同国外的工程技术交流日趋频繁,工程图作为重要的工程语言发挥了举足轻重的作用。为了使学生在第一角画法的基础上更好地掌握第三角画法,培养出能够适应国际上使用两种投影制进行图纸交流的技术人才,文章结合企业需求和高校教学特点,重点介绍了第三角画法,并介绍了在教学中采用对比的教学方法,以便更好地掌握两种投影制。     

改性石英砂的润湿性能研究

对经过改性处理之后的普通石英砂的润湿性能进行了研究。实验采用滴水穿透时间法（WDPT）、酒精溶液入渗法（MED）、接触角测定法三种方法。通过这三种方法来定性和定量地描述其润湿性能。实验结果表明：直接经过酸化处理的石英砂与经过硅烷化处理的石英砂的润湿性能有着明显的改变,前者较普通石英砂表现更为亲水,而后者表现出斥水性。此研究为用石英砂模拟不同润湿性能土壤提供了表面改性方法以及前期的理论准备。     

喷管轴线、摆角等参数的红外光电探测

提出了一种基于多目视觉红外光电探测和圆锥曲面拟合的喷管轴线、摆角等参数估计方法.假定前端装有红外LED发光板和红外滤光片的4台高速相机实现了同步数据采集,且已完成标定.以红外反光标记球贴着喷管表面移动的大量三维坐标采样为基础,采用圆锥曲面拟合的方法求取喷管轴线的向量表示以及喷管圆锥曲面的虚拟顶点.通过喷管摆动的大量瞬时转轴拟合得到最小二乘意义上的摆动轴.将喷管轴线和摆动轴的公垂线与喷管轴线的交点作为摆心.喷管在摆动前后任意两时刻间的摆角可以用喷管上标记点的前后坐标到摆动轴的垂线向量的内积求得.摆角变化量除以时间间隔可得摆动角速度.摆动角速度的变化量除以时间间隔可得摆动角加速度.使用双轴摇摆-直线升降运动校准装置模拟喷管运动,摆心位移、摆角、摆动角速度和角加速度的测量误差分别为0.17mm、0.03°、0.12(°)/s、0.4(°)/s2.实验结果证明了算法的可行性.     

一种光纤陀螺随机漂移的高精度建模方法

为减小光纤陀螺随机漂移,采用时间序列分析法对其进行ARMA模型辨识.提出一种全局最优的模型阶次搜索算法,将模型适用性检验方法中的BIC(Bayesian information criterion)用于模型阶次搜索,并采用Pandit-Wu建模思想,把二维搜索化为一维搜索,得到了模型阶次的一致性估计.提出了一种改进的U-C算法,并与长自回归模型计算残差法相结合共同估计模型参数.它将非线性参数估计过程转化为线性过程,使用了正置与逆置漂移时序参与估计,以前向和后向模型的滤波误差平方和最小为参数估计的指标,在p+1维空间中求极小值.采用上述方法确定的模型其残差标准差为0.002 4°,最大预报误差为0.011 2°,能准确预报光纤陀螺随机漂移趋势.     

Orientation angle workspaces of planar serial three-link manipulators

This paper presents a classification on the workspaces of planar serial three-link manipulators, that is, position workspace and orientation angle workspace. Position workspace indicates the region reached by the reference point on the end-effector. Orientation angle workspace indicates a set of angle ranges by which the end-effector can reach with certain orientation for every point in the reachable position workspace. By introducing a virtual equivalent mechanism, reachable position workspace can be divided into several Grashof intervals and non-Grashof intervals. The calculation equations of orientation angle workspace are deduced in three situations according to the relationships among four link lengths in the virtual four-bar chain. Three examples are given for three kinds of relationship of link lengths. The orientation angle workspace of extended groups, that is, two of the three link lengths equal, and the orientation angle workspace when the reference point on the end-effector moves along a non-radial direction are also discussed. A program is developed to calculate orientation angle workspaces and output variation curves of orientation angle workspace and key data within the position workspace. The approach and program in this paper can be used for fast calculation and identification of the variation rule of the orientation angle workspace of any given planar serial three-link manipulator on the basis of its link parameters, and for the design of a highly dexterous serial manipulator with proposed link relations. Supported by the Natural Science Foundation of Shanxi Province (Grant No. 20041070)