Statistical analysis of a spatio‐temporal model with location‐dependent parameters and a test for spatial stationarity

Abstract. In this article, we define a spatio‐temporal model with location‐dependent parameters to describe temporal variation and spatial nonstationarity. We consider the prediction of observations at unknown locations using known neighbouring observations. Further, we propose a local least squares‐based method to estimate the parameters at unobserved locations. The sampling properties of these estimators are investigated. We also develop a statistical test for spatial stationarity. To derive the asymptotic results, we show that the spatially nonstationary process can be locally approximated by a spatially stationary process. We illustrate the methods of estimation with some simulations.     

应用牛顿法计算埋地管道保温层经济厚度

为了节能降耗,炼油厂、油库中的大量管道以及长距离热油输送管道都需要采取保温措施,添加保温层就是其中的一种主要保温形式.主要介绍了埋地管道保温层经济厚度的计算方法的推导过程和数值求解方法.说明了牛顿法的适用条件和迭代公式,编制了相应的计算程序,并且给出了具体的计算实例,计算结果表明,牛顿法具有简单有效、精确度高等优点.     

AOI系统定位偏差分析与标定算法

为了补偿AOI(AutomaticOpticalInspection)机械运动偏差,提高检测程序中元件的定位精度,提出了基于多项式插值的元件坐标标定算法。首先,通过一组实验对检测程序中产生元件偏差的原因进行了定量分析。然后,建立了坐标标定模型,并提出了元件偏差补偿算法。即通过建立网格划分模型,并使用标定坐标来对运动偏差进行补偿,以网格为单位利用多项式插值逼近变形函数标定元件坐标。最后,通过在线编程实验,验证了算法的有效性,并综合比较得出了分段线性插值标定为最优标定算法。     

基于脉冲涡流信号的金属膜厚测量

脉冲涡流检测技术能够快速方便地检测金属导体厚度,为了研究脉冲涡流检测技术在金属膜厚测量中的应用,首先设计了测量系统传感器,并分析了其工作原理;采用ANSOFT软件对不同测试金属厚度下传感器的响应信号进行了仿真计算;然后搭建了实际的测厚系统,对不同厚度的铝箔进行了检测,并对实验数据采用三次样条插值进行了拟合,得到了金属膜厚与电压信号的关系。研究结果表明：采用脉冲涡流技术能够较准确地测量出金属膜的厚度。     

位置敏感探测器(PSD)的非线性补偿技术

介绍了二维枕型位置敏感探测器(PSD)的工作原理和非线性的成因.根据PSD的非线性特点提出了双边线性插值补偿法对PSD的非线性进行补偿.在不增加硬件成本的前提下大幅度提高了PSD的线性度,扩大了PSD的有效使用面积.实验表明:补偿后PSD获得了很好的线性度.     

NURBS曲线泰勒展开插补法的平稳性与改进研究

泰勒1阶或2阶级数展开是NURBS曲线迭代插补的常用方法,这种方法会导致弦长误差,从而导致速度波动与运动冲击。为此,分析了泰勒展开插补法的3种误差来源,提出了在1阶泰勒展开法基础上通过界定搜索邻域并采用二分插值搜索方法来精确求取插补点参数的改进方法。该方法充分利用了泰勒展开法的初始精度和NURBS曲线的局部线性特征。试验表明,平均位移相对误差降低至6.46×10-11,且每个插补周期的搜索不多于3次,从而有效抑制了速度波动,实现了高速平稳加工。     

基于核密度估计的点云鲁棒配准算法

针对传统点云配准算法收敛区间窄、鲁棒性差的难题,提出了一种基于核密度估计的点云配准算法。构建了一种能够实现Kullback-Liebler测度与欧氏测度之间平滑过渡的核密度分布相似性测度,推导了该测度在刚体约束下的解析表达式;通过对比实验分析了测度函数在大尺度参数下平滑但存在极值偏移,在小尺度参数下全局极值位置精确但存在局部极值的性能特点;提出采用尺度参数可变的BFGS拟牛顿算法进行点云配准参数的寻优求解。实验结果表明,该算法实现了点云数据的配准,拓展了算法收敛区间,同时提高了算法在白噪声干扰下的鲁棒性。     

曲面加工中走刀路线优化

针对刀具不同走刀路线对工件加工精度影响的问题,应用成组技术对曲面进行分析,并阐述了曲面加工时常用的插补方法.分析不同走刀路线对工件精度及加工效率的影响,优化二维与三维曲面加工,正确选择刀具走刀路线的方法,以更好地达到工件的加工精度及其他技术要求.     

时间分割圆弧插补的Cortex M4实现

采用时间分割法进行圆弧插补,可提高插补速度和轨迹的控制精度,但时间分割圆弧插补算法运算较为复杂。以Stel laris ARM Cortex M4作为微处理器,解决了时间分割法运算复杂的问题。而且程序编写简单,硬件电路也易于实现,抗干扰性强,有很强的实用价值。     

人工冻结粉土未冻水含量测试试验研究

未冻水含量测试是冻土科学研究中的一个重点和难点问题。为测定粉土中未冻水含量,将小体积土样冻透后,放置在温度恒定的空气中,依靠自然对流加热融化,记录其中心温度–时间变化曲线。根据牛顿冷却定律,建立一个反映冻土温度随时间变化的计算模型,应用该模型拟合温度–时间曲线的融土部分,得到融土与空气表面的对流传热系数;拟合温度–时间曲线的相变部分,确定某地区的粉土冻结点。根据冰的质量和相变过程吸收热量的关系,建立冻透状态下未冻水含量的计算模型及测试方法。应用该方法进行粉土未冻水含量测试,结果表明,该粉土冻结至－4 ℃时未冻水含量在3.75%左右。反演土样融化过程的理论计算温度与实测值吻合较好,表明了提出的理论模型及测试方法的可行性。