通用几何约束求解引擎关键技术研究

依据二、三维几何约束系统内在相同的约束满足机理 ,借鉴多体系统分析的欧拉参数表达方法 ,提出了简洁、统一的约束分量表达方法 ;采用有向图表达并管理几何约束系统 ,将成功于二维变量几何的稀疏代数结构分解引入三维几何约束的分解规划 ,为实现二、三维几何约束系统的统一建模 ,奠定了理论算法基础     

基于二部图模型的欠、过约束几何约束系统的识别和处理

采用表达几何基元参数和基本几何约束的二部图模型表示几何约束系统,提出一种新的基于二部图最大匹配的几何约束求解方法,并由二部图分解法对几何约束系统的欠、过约束属性进行识别。通过加入几何约束优先级,改进几何约束装配机制来处理欠约束几何约束系统;当处理过约束的几何约束系统时,由改进的人工蜂群算法识别一致性与非一致性过约束并对识别的过约束子域进行有效处理。研究结果表明,本文基于新的二部图模型的几何约束求解方法是行之有效的。     

通用几何约束求解引擎设计与实现

采用面向对象的分析方法 ,综合二、三维几何空间的几何约束系统之共性 ,进行了对象认定 ,建立了CBA(ConstraintBroadcastingAutomation)类系 ,并运用ObjectARX技术在AutoCADr1 4上实现了与平台无关的约束引擎CBA     

三维几何约束模型中的一种几何推理求解机制

针对三维几何约束模型的求解问题,在充分研究了二维几何约束模型中自由度分析技术的基础上,采用几何推理的方法,给出了一种三维模型几何约束求解系统的自由度分析算法,并将此算法的整个运行过程归纳成活动分析、场所分析两个技术过程的实现,过程中使用的循序渐进的几何推理给实际求解三维几何约束模型提供了一种高效方案。     

几何约束求解的扩展C-树分解法

为了有效分解几何约束系统,本文提出了一种基于增量LMA(ILMA)算法的扩展C-树分解法,该方法将几何约束系统分解为一棵扩展C-树。与C-树分解法相比,该方法能够保证以任意装配几何约束的方式构造的扩展C-树是几何约束系统的最大化分解。实例分解结果表明:将本文方法应用于几何约束求解是行之有效的。     

变量化二维草图器设计

变量化二维草图器（２ＤＳｋｅｔｃｈｅｒ）是一个基于约束图的参数化变量化图形设计系统。该系统采用一面向对象的数据模型系统表示几何元素与约束；采用了基于图的约束求解机构，通过对约束图的构建、分解、规组，并用递归的方法求解方程组；最后由用户在交互方式下选择所需的无二义的解     

基于解析几何的三维装配约束求解

为解决三维装配中约束求解因沿用二维约束中的数值迭代算法而存在的求解效率不高等问题 ,提出了基于解析几何中刚体运动的装配约束求解方案 .在对装配约束进行抽象后 ,将其分类和定义成几何元素间的三种位置关系 .然后 ,分析了解析几何中的刚体的运动规律 ,并在该规律基础上 ,结合装配组件多为刚体的特点 ,提出了三维约束求解的解析方法 .最后 ,通过一个实例对求解的关键作了具体的说明 .     

基于解析几何的三维装配约束求解

为解决三维装配中约束求解因沿用二维约束中的数值迭代算法而存在的求解效率不高等问题,提出了基于解析几何中刚体运动的装配约束求解方案．在对装配约束进行抽象后,将其分类和定义成几何元素间的三种位置关系．然后,分析了解析几何中的刚体的运动规律,并在该规律基础上,结合装配组件多为刚体的特点,提出了三维约束求解的解析方法．最后,通过一个实例对求解的关键作了具体的说明．     

三维约束装配技术

基于微机三维计算机辅助设计（ＣＡＤ）系统,针对三维约束装配装配的过程,阐述了约束装配过程中零件引用、引用顺序、施加装配约束、装配分析、装配编辑修改、二维装配图生成的主要技术。     

基于并行技术的几何约束求解的研究

针对几何约束的求解问题,在阐述了利用DM-分解求解几何约束问题的基础上,提出了基于并行技术的求解方法.这种方法首先将一个几何约束求解问题分解成一些具有某种偏序关系的较小的几何约束求解问题,然后将各个小的几何约束问题分配到各个处理机上,进行并行处理,从而提高求解速度.     

纯比例导引律解析解与三维碰撞角约束制导

为提高空地导弹碰撞角约束制导的精度和鲁棒性,增强其对防空系统的突防能力和对目标的打击效果,基于纯比例导引律（pure proportional navigation,PPN）拦截固定目标的解析解,提出了一种新的三维碰撞角约束制导律（three-dimensional PPN-based impact-angle-control guidance law,3D-PPNIACG）。首先,基于PPN拦截固定目标解析解,分析了基于PPN的二维碰撞角约束制导律（two-dimensional PPN-based impact angle constraint guidance law,2D-PPNIACG）的拦截制导性能,包括最大过载、能量消耗与捕获区域。其次,基于2D-PPNIACG和三维拦截制导的垂直分解方法,结合对空间几何关系的深入分析,提出了控制铅垂面内落角和水平面内碰撞角的三维碰撞角约束制导律（3D-PPNIACG）,并对该制导律的实用性和鲁棒性进行了充分讨论。最后通过数值仿真,验证了3D-PPNIACG在碰撞角约束制导中的有效性和鲁棒性。研究和仿真结果表明,所提出的3D-PPNIACG结构简单、易于实现、鲁棒性好,在考虑测量误差、动力学响应延迟等现实因素的情况下,可有效实现水平面内的碰撞角约束制导和铅垂面内的落角约束制导,具有良好的应用前景。     

通用几何约束求解引擎设计与实现

采用面向对象的分析方法,综合二三维几何空间的几何约束系统之共笥,进行了对象认定,建立 ＣＢＡ（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）类系,并运用ＯｂｊｅｃｔＡＲＸ技术在ＡｕｔｏＣＡＤｒ１１４实现了与平台无关的约束引擎ＣＢＡ。     

几何约束求解中分离图完备的充要条件

在基于图论的几何约束求解方法中,通常是先将恰当几何约束图分解为两个完备的分离图,然后再进行下一步分解。而一个恰当几何约束图关于其最小切割图的两个分离图往往是不定约束的。针对以上问题,通过对最小切割图与分离图的自由度分析,得出了分离图的完备化的一个充分必要条件,并推导出2D和3D中恰当约束图的最小分割图中顶点元素个数的一个下限,这也是恰当约束图连通度的一个下限。并通过实例验证了所提出的充分必要条件的正确性。     

图形逻辑构造与约束研究

针对ICAD中在高层次几何推理及概念设计中图形的逻辑构造约束问题，根据各种图形表示的依赖因素，通过对谓词逻辑，提出了二维，三维图形的逻辑构造和逻辑约束以及图形变换的逻辑构造，通过构图实例说明了所述方法的可行性，作为存储图形的一种方式可以方便于图形的几何推与与概念设计。     

利用测距值优化的室内三维定位算法

为了解决实际误差分布与假设误差分布不匹配导致最小二乘三维定位算法精度较低的问题,提出一种基于测距值优化的最小二乘室内三维定位算法.结合残差修正、Cayley-Menger行列式及空间四面体几何约束,利用非线性规划方法优化测距值,使测距误差符合高斯分布特性,从而提高最小二乘三维定位算法的定位精度.实验对比分析结果显示,所提算法具有较高的定位精度及稳定性.     

几何约束系统中冗余约束实时预报的新方法

针对参数代绘图快速求解问题，本文利用自由度分析、非线性代数方程、图论及矩阵理论，提出了一种在几何约束系统中实时预报冗余约束的新算法。     

几何约束系统中冗余约束实时预报的新方法

针对参数化绘图快速求解问题，本文利用自由度分析，非线性代数方程，图论及矩阵理论，提出了一种在几何约束系统中实时预报冗余约束的新算法。     

基于组件的几何约束求解新策略

几何约束求解是智能CAD的核心问题,在研究装配模型的基础上提出了一种基于组件思想的约束求解策略。该策略将整修几何约束系统分为多个组合元,将循环约束约简为组合元中的边界元进行求解,并利用约束传播机制的局部性充分减小约束求解的规模,此约束系统求解策略可以应用于大型装配系统的参数化求解。     

二维草图尺寸驱动算法的研究与实现

三维参数化特征建模是当今三维CAD的主流技术,而二维参数化草图技术是其重要基础。本文围绕二维参数化草图技术,系统地研究了如何向二维草图添加结构约束和尺寸约束,并在图的基础上,通过建立和搜索尺寸链和拓扑链进行尺寸驱动来实现参数化设计。在此基础上,采用面向对象编程技术,用C#语言在Win-dows2000平台上开发一个二维参数化草图设计原型系统。     

优化法在特征造型中的应用

针对特征造型系统中约束求解机制所存在的问题,分析了优化法在几何约束求解中的优缺点,给出了一种几何约束加权求解优化目标函数,以解决目前优化法在几何约束求解应用中的不足,并给出应用实例．实例结果表明,该函数确保了优化法得到的结果与给定的初始值相接近,能较好满足设计者的意图．