分段曲线拟合在同步距离后置处理中的应用

曲线拟合是运动目标轨迹后置处理的重要方法之一。对于经过预处理后的测量数据采用多项式曲线拟合进行平滑处理，阶数选取较高时，拟合效果较好，但方程求解复杂，拟合曲线稳定性变差。文章对多项式曲线拟合方法用于同步测量距离后置处理进行了分析，针对机动目标距离数据特点提出分段曲线拟合方法。实测数据处理结果表明，该方法能有效地解决拟合效果和多项式阶数之间的矛盾。     

传感器标定的非线性校正研究

针对传感器输入输出存在的非线性误差;本文利用曲线拟合法中的最小二乘拟合、多项式曲线拟合及神经网络拟合三种方法来对某压力传感器标定实验所得的数据进行非线性校正,并对拟合后的数据进行非线性分析;结果表明,通过以上三种曲线拟合方法都可以对传感器标定的数据进行校正,但神经网络拟合后的线性度相对最小二乘和多项式拟合后的线性度要小,非线性校正效果显著.此类方法简捷,实用,可对所有非线性系统进行校正,具有较高的应用价值.     

基于优化思想的地磁传感器数据处理方法的研究

本文提出了一种用优化思想来处理地磁信号的方法.利用这种方法进行曲线拟合比传统的最小二乘法简便.特别适用于处理非线性的拟合方程问题,通过对一组地磁传感器输出数据进行的圆方程拟合,表明这种方法是简单可行的.     

基于车床主轴加工中的圆度误差研究

将数理统计理论和曲线拟合技术的基本方法应用于车床主轴圆度误差的研究，在推断出误差总体规律的基础上，通过图表对轴径与误差之间的函数关系进行分析，并且拟合出经验方程，从中寻找出圆度误差的内在规律以及影响主轴加工的主要因素。     

调制度测量轮廓术高度信息获取新算法

理论分析表明,在正弦光栅成像面前后调制度分布是一种高斯分布,据此提出一种基于高斯曲线拟合的调制度测量轮廓术高度信息获取新算法：高斯曲线拟合法。该算法对调制度分布序列中极值位置附近的部分数据点利用高斯函数进行拟合,从获得的拟合曲线求出调制度极大值的真实位置,该位置对应的扫描距离即为对应点的高度信息。对同一测量数据利用三种高度算法分别计算高度,测量精度为：极值算法0．78mm、重心算法0．37mm和高斯曲线拟合算法0．22mm,表明高斯曲线拟合法可以获得更高的测量精度。     

采暖散热器散热量测定结果评析

采暖散热器的热工性能测定是检测散热器的重要手段，但测定耗时长使得对同一散热器进行多次热工测定以得出其正确结果是档可能的。本文从曲线拟合和误差处理的角度对一次测定数据进行分析，提出了一种以一次测定数据评析其测定结果的判定方法，并从实验上再次验证了此种判定方法的有效性。     

双层球形颗粒的光散射计算

在光散射颗粒测量技术中．Mie散射理论的计算非常重要。本文中讨论了双层球形颗粒光散射的计算方法．对计算过程中不同函数参量选用了合适的递推计算方法．改进的计算方法克服了以前算法在实际运算中遇到的误差计算了若干物理量．如消光系数、散射系数、吸收系数以及CPU运算速度,计算结果表明．选用的方法简单、迅速、稳定且误差小。     

圆度、同轴度和圆柱度误差的最小二乘评定法

通过圆轮廓直角坐标值或极坐标值可以求得最小二乘拟合圆心坐标和圆半径，依据这两值可以精确计算圆度误差。若测量出圆柱面轮廓坐标值通过各截面圆心坐标可以求出同轴度误差．再通过最小二乘拟合圆柱轴线和半径还可以求得圆柱度误差。本文提出的计算方法很适用于测量仪器的自动数据处理。     

齿轮流量计变温变压修正方法研究

为研究液压系统内齿轮流量计在工况条件下仪表系数的变化情况,利用变温变压流量标准装置对齿轮流量计在多个温度、压力、流量点下进行了校准实验。通过解耦曲线拟合和二元曲面拟合,对校准数据进行拟合计算,拟合误差小于0.5%,证明了修正方法的有效性。     

频响函数曲线拟合与模态分析精细化

由于Vector Fitting (VF)将有理分式函数直接分解为部分分式和的叠加,极点(模态频率)获取顺序依模态贡献量由大到小排列,可保证拟合误差随拟合阶次增大迅速收敛,故对VF方法用于模态参数辨识的可行性进行论证,优化拟合精度与计算规模,并对曲线拟合算法误差、参数稳定性、模型定阶详细讨论,实现频响函数曲线拟合的精细化。利用已有文献数据进行考核,并与商业算法比较。     

混凝土随机损伤本构模型研究新进展

为了方便活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)等效矩形应力图系数与塑性损伤因子的计算与取值,对RPC应力-应变曲线系数与塑性损伤因子的计算模型进行了理论研究。通过对现有的计算方法进行无量纲化转化,推导了决定计算模型的四个原函数条件;对一个实际的应力-应变关系进行了计算,将得到的结果进行了分析;并对受弯矩形梁非极限状态下截面内力和力矩的推定计算进行了演示。针对应力-应变关系式含有非整次有理分式的情况提出了曲线拟合方法;研究了拟合次数、拟合区间和拟合函数类型对拟合精度与稳定性的影响。比较了4种典型的RPC本构模型在同种材料下的应力-应变曲线系数与损伤因子取值模型曲线,结果显示：拟合曲线得到的取值模型与其他原始曲线得到的取值模型在曲线上具有较高的相似度,证明了曲线拟合方法的准确可靠性;最后给出了一种RPC受压应力-应变曲线系数与塑性损伤因子无量纲化取值模型。

     

复合材料全寿命范围E -N 曲线方程与S-N 曲线方程

首先提出了两个新的复合材料全寿命范围的E -N 曲线方程与S -N 曲线方程, 与过去的双参数和三参数曲线公式相比, 此二方程因均有四个参数而具有更好的物理性质; 然后采用相关系数最优法, 分别给出了两个方程的参数估计公式和求解方法, 最后给出了该二方程的应用实例, 通过实例发现: 两个方程均具有良好的拟合效果, 且便于实际应用。      

转角信息未知条件下的结构参数识别方法研究

针对结构中的梁式构件提出了一种基于反应曲线拟合的参数识别方法。该方法采用一组正交基函数对Euler-Bernoulli梁在不同时刻的平动反应曲线进行拟合,继而通过平动反应曲线对测点坐标的导数获得梁的转角反应曲线。为解决反应曲线拟合过程中的噪声淹没现象,提出了一种样本平均方法以消除噪声的影响,该方法利用采样集合的子集的平均形成的序列进行识别。算例分析表明,反应曲线拟合方法可较为准确地获得梁式构件的转角反应,且样本平均方法可大大降低参数识别过程中噪声的影响。     

Assessing and ensuring parameter identifiability for a physically-based strain hardening model for twinning-induced plasticity

Physically-based strain hardening models have become important ingredients in metal forming simulations over the last years, since they allow for the modeling of multi-stage forming processes based on the evolution of physically meaningful internal variables. Although these models are physically-based, there are still many fitting parameters involved which have to be identified from experiments. As a matter of fact, for each physical effect that is included in the model, a separate equation with new fitting parameters is introduced, such that physically-based models tend to contain a large number of fitting parameters. Parameter estimation is often based on the macroscopic response of a specimen which is tested in compression, tension or shear at various strain rates and temperatures. It is not guaranteed that this macroscopic information suffices to estimate parameters in model equations that describe (sub-) microscopic phenomena, since the effect of one parameter on the course of strain hardening can be compensated by other parameters. Since such parameter correlations are hard to detect from the model equations alone, the parameter estimation process may be ill-conditioned, i.e. numerous parameter sets can be found for such models that deliver almost the same minimum value of the error function in the parameter identification process. Given that parameter estimation involves a series of costly experiments, methods are needed that allow for analyzing the identifiability of the model parameters before costly experiments are performed. In this paper, an approach is presented that analyzes model parameter dependencies and quantifies the identifiability of the model parameters. The model considered in this study calculates the flow stress based on the evolution of three dislocation densities and the evolution of deformation twins. The analysis shows that correlations between the model parameters exist and that it is not possible to determine all model parameters based on an experimental set of flow curves in a single curve fitting procedure. An adapted fitting strategy is presented in which fitting is performed step-wise so that in each fitting step, only identifiable parameters are estimated, allowing for successful parameter identification.     

任意椭圆函数拟合法测量光纤几何参数

无论是通讯光纤还是医用光纤,光纤的几何参数总是评价其质量的重要指标。灰度法是国标GB15972.20-2008中的建议方法,但该方法在拟合过程中会出现拟合圆与椭圆的中心不重合,存在测量原理上的缺陷。且当光纤的切割效果与照明条件发生改变时,往往导致测量数据的不稳定并带来误差。本文用更符合光纤端面实际的任意椭圆函数(非标准椭圆),且仅用这一种函数拟合的方法求取光纤几何参数,从而从根本上消除由圆拟合与椭圆拟合的中心不一致带来的原理缺陷。同时,由于在计算各个参数时不需要图像分布灰度的具体值,从而降低了对测量条件的要求。实验表明,本文方法能有效提高仪器测量结果的稳定性和一致性。     

The Image Processing of Droplet for Evaporation Experiment in SJ-10

We have completed an experiment for droplet evaporation processing using Young-Laplace fitting, exponent fitting, polynomial fitting and ellipse fitting, which could be used for multiple shapes of droplets. The droplet evaporation experiment test was an important science experiment in SJ-10. In order to get the change process of the physical parameter, such as the touching edges and the droplet evaporation rate, we had gained the contour edge image of the droplet and used mathematic method to do the fitting analysis. The accuracy of the physical parameter was depended on the accuracy of the mathematic fitting. Using the original Young-Laplace fitting method could not process all the images of evaporation and liquid interface from the space experiment facility of SJ-10, especially the smaller droplet images. We could get more accurate contour fitting and result using the new method described in this article. This article proposes a complete solution, including edge detecting and contour fitting. In edge detecting, Canny detector was applied to extract droplet edge. In contour fitting, Young-Laplace fitting, exponent fitting, polynomial fitting and ellipse fitting are designed to fit the contour of droplets, which make the solution apply to all of droplets in SJ-10.     

An effective sensitivity analysis methodology for the reliability‐based structural optimization design to high temperature components

Most of physical parameters of high temperature components are usually correlated with the temperature parameter, which makes the reliability‐based structural optimization design more complicated. So far, few efficient sensitivity analysis methods adapted to highly nonlinear performance function with correlated non‐normal variables have been invented. An effective simulation approach is presented to perform reliability sensitivity analysis with the aid of Cholesky factorization and curve fitting. Moreover, in order to improve the programming and computational efficiency, the mixed programming technique of Visual Basic and MATLAB was employed to develop a reliability sensitivity analysis program. The numerical case shows that the results are consistent with those from other traditional methods, and the engineering cases indicate that the proposed method can be effectively used in highly nonlinear function with correlated non‐normal parameters. Meanwhile, the results also demonstrate that the correlation coefficient parameter of high temperature components is very important in the reliability‐based structural optimization design; hence, this parameter should be fully taken into consideration to ensure that the analysis results are accurate and reasonable. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于移动最小二乘法的曲线曲面拟合

建立了一种基于移动最小二乘(MovingLeast-Squares,MLS)法的曲线曲面拟合方法。这种方法对传统的最小二乘(LS)法的作了比较大的改进,使生成的曲线曲面具有精度高、光滑性好等许多优点。详细介绍了移动最小二乘法的原理、应用和特点,并且给出了使用移动最小二乘法进行曲线曲面拟合的程序设计流程。最后给出了曲线拟合和空间散乱数据曲面拟合算例,将拟合结果与最小二乘拟合结果作了比较,分析了MLS拟合曲线曲面的光滑性和拟合质量,表明了该方法的优越性和有效性。     

基于平衡原理的液滴接触角估计方法

基于液滴表面力的平衡原理推导了一种新的液滴表面曲线方程,通过提取图像上的样本点,以牛顿-拉夫逊法拟合曲线方程为基础来获取接触角的估计值,从而得到了一种基于平衡原理的液滴接触角估计方法。通过JGW-360A接触角测定仪采集实测图像,针对水滴与不同材料的接触场景进行了实验,采用Canny法获取液滴边缘曲线并提取采样点,计算出液滴表面接触角。将该算法与传统的影像分析法进行了比较,在大角度下与传统影像类方法相比估计值差别约为0.2°~0.3°,实验结果验证了算法的有效性。     

基于模糊PID的包装覆膜自适应恒张力控制方法

目的 为提高极限条件下对包装覆膜自适应恒张力的控制效果，基于模糊PID设计了一种新的控制方法。方法 首先通过参数拟合分析建立了包装覆膜的结构力学分析模型，并采用荷载-挠度全曲线拟合方法模拟了包装覆膜力学参数，然后结合区域–合并连续估计方法得到结构参数解析模型。在此基础上，通过外荷载作用力学评估分析，在极限转动刚度作用下，构建了弹塑性力学模型。然后通过极限抗力分析和屈服应力学参数的优化评估，得到抗弯刚度软化模型，继而基于模糊PID控制实现包装覆膜的自适应控制优化。结果 应用该方法后，包装覆膜自适应恒张力的输出稳定性较强，参数寻优能力较好。结论 根据实验结果可知，上述恒张力控制方法具有较好的控制效果。