曲面细分方法及其应用

细分曲面造型技术是一种基于样条可细化性质基础上的以网格细分为特征的离散造型方法,具有表示的任意拓扑性,光滑保证性,计算简单性等传统方法难以比拟的优点。本文介绍了常用几种细分方法的细分规则及其应用。如Loop细分法、蝴蝶改进法、Cat-mull Clark法和Doo-Sabin法。     

双参数四点细分法及其性质

在经典4点插值细分法的基础上，提出一类既能造型光滑插值曲线，又能造型光滑逼近曲线的双参数4点细分法．采用生成多项式等方法对细分法的一致收敛性、C^k连续性及保凸性进行了分析，给出并证明了极限曲线存在、C^k连续及均匀控制顶点情形下保凸的充分条件．在给定初始数据的条件下，可通过对形状参数的适当选择来实现对极限曲线的形状调整和控制．     

非静态4点二重混合细分法

为了得到插值与逼近相统一的非静态细分法,根据非静态插值4点细分法和三次指数B-样条细分法之间的联系,构造了3类非静态4点二重混合细分法:基于非静态插值细分的非静态逼近细分法,基于非静态逼近细分的非静态插值细分法,非静态插值与逼近混合细分法.诸多已有的插值细分法和逼近细分法都是所提混合细分法的特例.最后给出了这3类混合细分法的几何解释,分析了其Ck连续性、指数多项式生成性和再生性.数值实例表明,利用文中的混合细分法,通过适当选取参数可以实现对极限曲线的形状控制.     

三参数binary细分法

通过在曲线细分过程中引入三个参数,给出一种新的细分曲线构造的算法,并利用生成多项式等方法对细分法的一致收敛性、Ck连续性进行了分析.在给定初始控制数据的条件下,可以通过对形状参数的适当选择来实现对细分极限曲线形状的调控.该方法可以生成C4连续的细分曲线,增加了曲线造型的灵活性.数值试验表明这种算法是有效的.     

基于顶点法向量约束的Catmull-Clark细分插值方法

提出一种基于顶点法向量约束实现插值的两步Catmull-Clark细分方法.第一步,通过改造型Catmull-Clark细分生成新网格.第二步,通过顶点法向量约束对新网格进行调整.两步细分分别运用渐进迭代方法和拉格朗日乘子法,使得极限曲面插值于初始控制顶点和法向量.实验结果证明了该方法可同时实现插值初始控制顶点和法向量,极限曲面具有较好的造型效果.     

地形模拟的细分细化方法

提出一类几何造型的方法－－ｐ－细分法,并用生成多项式的代数方法同其收敛性和光滑性条件,进一步,将其运用于地形模拟,提出细分细化方法,为了有效地控制地形形状,作者造字以了满足插值条件的对称插值ｐ－细分法,为了减少计算量,提高速度,在细分３层的基础上,进一步对线分加密特征网使用的直到满足精度要求,细分细化方法始终满足插值性质,因而能很好地控制地形形状,为了模拟不同地貌特征的地形,一方面,根据最终要妹     

基于插值细分的逼近细分法

通过在Hassan的四点三重插值细分法中引入一个偏移变量,推导出了一种逼近细分法,从而使三重逼近细分和插值细分统一到一个细分格式.该方法利用细分格式的生成多项式,在理论上分析了提出的细分格式的一致收敛性和Ck连续性;通过对细分格式中参数u取不同的值,可对生成的极限曲线形状进行控制.数值实验结果表明,文中方法是合理有效的.     

细分参数对细分曲线形状的控制作用分析

多数有关细分法的文献侧重于研究细分法的构造、收敛性光滑性分析及其在光滑曲线曲面造型中的应用,少有文献致力于细分参数对细分曲线形状影响的理论分析。首先引入仿射坐标的观点,从几何直观的角度对三点ternary插值细分法中细分参数的几何意义进行研究。接着通过对细分法的C0和C1参数域及新顶点域的等价描述,从理论化的角度对细分参数对细分曲线形状的局部和整体控制作用进行分析,描述它们对细分曲线行为的影响。在给定初始数据的条件下,可通过对形状参数的适当选择来有的放矢地实现对三点ternary插值细分曲线曲面的形状调整和控制。该结果可用于工业领域中产品的外形设计及形状控制。     

Loop型半静态细分方法

在拓展四次三方向Box-样条曲面离散定义的基础上,导出了半静态Loop细分方法,并构造了该细分方法的二邻域细分矩阵.通过对细分矩阵特征值的理论分析,证明了文中方法的细分极限曲面收敛且切平面连续.半静态Loop细分方法的细分矩阵随细分次数规则变化,与传统Loop细分方法相比,该方法具有更大的灵活性和更丰富的造型表现能力.     

一种LOOP曲面细分算法研究

本文研究了曲面造型中的细分曲面造型方法,分析了细分曲面造型的优点。基于多边形网格的细分方法分析了基于三角形网格1-4分裂的Loop细分模式的优点,并实现了基于Loop细分模式的曲面造型。利用Loop细分模式进行两次细分,得到不同网格密度的数据,最后本文给出了细分前后的点数、边数以及面数,并显示了细分前后的点的效果图。     

基于SOPC的四相步进电机均匀细分驱动器的实现

基于FPGA的步进电机细分驱动器,均采用计数值和ROM中预先存放的控制PWM波形的数据进行比较的方式来输出所需的PWM波形,其缺点是限制了细分步数的提高。设计采用Nios Ⅱ软核处理器配以PWM组件,通过控制组件的占空比寄存器,来输出两路占空比分别按正余弦规律变化的PWM波形来实现四相步进电机的均匀细分驱动器。此基于SOPC的均匀细分驱动器可以实现10240、5120、2560、1280、640、320、160、80、40、20步均匀细分,并实现最大可调步进间隔时间为59分59秒999毫秒。     

粗规律F-分解与规律识别

函数S-粗集具有规律特性、动态特性;利用函数S-粗集和基于函数S-粗集的粗规律生成方法,给出f-分解规律,F-分解粗规律,属性f-扰动度,属性F-下扰动度,属性F-上扰动度等概念; 利用这些概念,提出规律f-分解定理,属性f-扰动度定理,粗规律F-扰动度定理,给出粗规律F-分解识别的基本原理,并给出应用实例。     

基于分层学习的易混淆法条预测

目前针对法条预测的相关研究大都采用文本分类的思想,但模型构建过程都未考虑不同法条之间的从属关系或相似程度,因此对于易混淆法条预测效果普遍较差。针对现有方法在易混淆法条预测中存在的不足,提出基于分层学习的易混淆法条预测方法。将法条分为易区分法条和易混淆法条,按法条内容将易混淆法条组合为不同易混淆法条集并分别训练易混淆法条集预测模型,运用分层学习完成易混淆法条预测。在刑事案件的数据上进行实验,实验结果表明,该模型能较好解决易混淆法条预测问题,提高法条预测准确率。     

Use of power law models in detecting region of interest

In this paper, we shall address the issue of semantic extraction of different regions of interest. The proposed approach is based on statistical methods and models inspired from linguistic analysis. Here, the models used are Zipf law and inverse Zipf law. They are used to model the frequency of appearance of the patterns contained in images as power law distributions. The use of these models allows to characterize the structural complexity of image textures. This complexity measure indicates a perceptually salient region in the image. The image is first partitioned into sub-images that are to be compared in some sense. Zipf or inverse Zipf law are applied to these sub-images and they are classified according to the characteristics of the power law models involved. The classification method consists in representing the characteristics of the Zipf and inverse Zipf model of each sub-image by a point in a representation space in which a clustering process is performed. Our method allows detection of regions of interest which are consistent with human perception, inverse Zipf law is particularly significant. This method has good performances compared to more classical detection methods. Alternatively, a neural network can be used for the classification phase.     

基于滑模变结构的柔性倒立摆控制研究

针对柔性倒立摆稳摆控制比较困难且传统指数趋近率的滑模变结构控制易对系统造成抖振,基于机理建模方法建立柔性倒立摆数学模型,提出变指数趋近率的滑模变结构控制方法,设计了滑模变结构控制器,使系统具有较好的稳摆控制和鲁棒性。仿真结果表明,基于变指数趋近率的滑模变结构控制方法能够更好的实现倒立摆稳定控制,相比于传统指数趋近率的滑模控制器输出更加平滑,进而减小了控制器的负担。     

基于区间映射规则的数字直方图处理

在经典的单映射规则SML和组映射规则GML的基础上，提出一种新的映射规则——区间映射规则(IML)，并提出基于IML的数字图像直方图规定化方法。以8阶灰度直方图为例，通过对常用均衡化方法的实例分析，引出基于IML的直方图均衡化方法——等区间映射均衡化(IIME)。用实验数据分析和证明了IML和IIME的优越性。     

Adaptive guidance law design based on characteristic model for reentry vehicles

In this paper an adaptive guidance law based on the characteristic model is designed to track a reference drag acceleration for reentry vehicles like the Shuttle. The characteristic modeling method of linear constant systems is extended for single-input and single-output （SlSO） linear time-varying systems so that the characteristic model can be established for reentry vehicles. A new nonlinear differential golden-section adaptive control law is presented. When the coefficients belong to a bounded closed convex set and their rate of change meets some constraints, the uniformly asymptotic stability of the nonlinear differential golden-section adaptive control system is proved. The tracking control law, the nonlinear differential golden-section control law, and the revised logical integral control law are integrated to design an adaptive guidance law based on the characteristic model. This guidance law overcomes the disadvantage of the feedback linearization method which needs the precise model. Simulation results show that the proposed method has better performance of tracking the reference drag acceleration than the feedback linearizaUon one.     

基于Monte-Carlo方法利用随机变数平均值计算定积分的算法

针对求解定积分近似计算问题,给出一种基于Monte-Carlo方法计算定积分的算法,简称为平均值法,它不同于通常人们使用的频数法。该算法理论依据是概率论数学期望定理及大数定律,它通过向积分区间随机掷点的方法产生一组随机数,每个随机数对应函数值组成一组随机变数,用随机变数平均值与积分区间长度值乘积得到定积分近似值。基于该算法样本随机特性,可以充分利用网络环境进行并行计算,实验结果表明本文算法具有实效性,与频数法相比,具有更好的准确率与时间效率。     

一种高性能的步进电机运动控制系统设计

文中介绍了一种应用于舞台电脑灯控制系统的高性能步进电机运动控制系统,以及步进电机的细分驱动原理和自适应调速算法。使用细分驱动可以显著地减小步进电机的低频振动;使用自适应调速法,可以在保证系统的实时响应性的前提下,实现不同运行状态间的平滑过渡。