基于单元质心对应法花岗岩热开裂及变形模拟研究

基于SEM所获取的岩石非均质数字图像,提出了一种既能考虑预制和原生缺陷,又能近似反映材料非均匀性的三维细观结构有限元模型的方法,即单元质心对应法.应用该方法进行了热力耦合下岩石的热开裂及变形破坏数值模拟.结果表明,北山花岗岩热开裂临界温度大约为82℃,与实验值68～88℃基本吻合.低温时北山花岗岩热开裂以沿颗粒热开裂为主;而高温后既有沿颗粒热开裂,又有穿颗粒热开裂.温度的升高导致花岗岩由脆性向延性转变,破坏将由低温下以载荷裂纹为主的裂纹模式转为高温下以热裂纹为主的裂纹模式.对比实验结果发现,数值模拟得到的拉伸强度在低温下高于实验测试值,而中高温度下基本与实验结果吻合.     

基于质心Voronoi结构的自由曲面布点策略

借鉴已有质心Voronoi结构网格规划的技巧,将自由曲线曲面的曲率函数作为生成质心Voronoi结构中的密度函数,并以成本函数收敛性作为算法结束的准则,提出了一种新的基于质心Voronoi结构的采样方法。采用本文方法实现了采样点的自适应分布,并通过仿真实验与传统采样方法进行了对比验证,结果表明,本文方法相对于一般自由曲面来讲是稳定的、高效的。     

质心算法检测图像式光电编码器偏心误差

为了研究偏心误差对图像式光电编码器精度的影响,借助数字图像处理技术对编码器的码盘偏心误差进行检测.首先采用改进的图像灰度质心检测算法,得到偏心误差最大区域和最小区域的码道;然后分别在2个区域对基准线位置偏差进行曲线拟合,以此求得偏心误差的大小.实验结果表明,由显微镜观测法证实偏心约为0.020 mm的码盘偏心误差,采用图像质心检测算法对码盘偏心误差的检测精度约为3.31个像素(约为19.86μm).采用该方法可在图像式光电编码器的使用过程中随时对其偏心误差进行检测,为研究偏心误差补偿方法提供数据依据.     

载人月面着陆器动力下降段自适应姿态控制

载人月面着陆器动力下降过程中质心偏移及其引起的姿态扰动问题比较突出,对此本文提出了采用反作用控制系统(RCS)和推力矢量控制(TVC)的联合自适应姿态控制方法．基于月面着陆器姿态运动学和动力学模型,设计了自适应姿态控制器及质心偏移自适应估计器,利用Lyapunov方法证明闭环姿态控制系统稳定,引入RCS和TVC的误差特性以检验控制器的鲁棒性．数值仿真结果表明该自适应姿态控制方法可行,所设计姿态控制器保证姿态控制系统稳定且具有鲁棒性．     

改进的快速自适应分块均值漂移算法

为了实现复杂情况下的目标跟踪,该文提出了改进的自适应分块策略。通过主分量分析的方法确定不同时刻帧的矩形框大小,然后在不同的情况下根据一定的条件,决定不同的分块方法,从而提高目标在旋转、遮挡、缩放等复杂环境下的跟踪成功率。同时,为了减少寻找目标的时间,该文还提出两帧法,即通过前两帧计算出的质心象素点的个数差,快速预测并确定当前帧中目标可能的质心位置。实验表明,这两种方法相结合不仅有效提高了跟踪的成功率,而且减少了迭代次数,提高了算法的跟踪效率。     

自主式水下航行器三维路径跟踪的神经网络H∞鲁棒自适应控制方法

本文研究了存在模型不确定以及外界未知扰动情况下的自主式水下航行器(AUV)的三维路径跟踪控制问题. 针对此问题, 首先利用时标分离原理及正交投影Serret-Frenet坐标系建立了描述AUV质心运动及姿态运动的的仿射非线性数学模型. 其次, 在控制器设计中运用神经网络H∞鲁棒自适应算法克服了模型的不确定性及扰动, 同时在控制器设计中利用了主导输入的思想, 降低了闭环系统的复杂度, 减少了实时计算工作量, 便于工程应用. 基于Lyapunov理论的分析保证了系统的稳定性. 仿真结果表明, 路径跟踪控制律可以保证AUV沿期望路径运动, 并且具有良好的动态性能.     

基于ZigBee的动态WSN节点定位

针对因障碍物影响而无法实现动态无线传感网MWSN (mobile wireless sensor network)高精度定位的问题,提出了基于RSSI信号传播模型的α-驱动更新的质心定位算法α- drive renewing weighted centroid localization(α-DRWCL).根据WCL (weighted centroid localization)的距离计算公式,建立了路径衰减因子α的计算模型,利用边界探测装置的探测结果适时改变α的值,得到较接近实际情况的各参考节点权重,达到了减小定位误差的目的.在实验环境中对α-DRWCL算法进行定位仿真,仿真结果表明了该算法的精确性和有效性.     

话题案例知识库动态模型及优化策略

传统的话题检测方法仅通过最初几篇话题相关报道的特征来表示话题,不能适应话题动态变化的特点。为此,提出一种话题案例知识库的动态模型。采用资源描述框架,实现话题案例知识表示,并在层次语义树基础上,利用案例融合策略实现话题案例知识库的动态更新,使用最大容忍优化策略解决话题质心漂移问题。实验结果表明,通过提高话题案例知识的全面性和内聚性,该模型能够改进话题检测和追踪的效果。     

水下滑翔机自适应覆盖采样

针对水下滑翔机对动态、未知的海洋特征的采样问题,提出了自适应覆盖采样算法.首先,定义了基于质心Voronoi分割采样空间的最优覆盖采样准则;然后,设计了在线参数估计算法,利用带遗忘因子的递归最小二乘法估计海洋特征参数;最后,设计了分布式控制算法,能够保证各个水下滑翔机从任意的初始位置收敛于定义的最优的覆盖采样网络配置.利用仿真实验对上述方法进行了有效性验证,结果表明本文提出的算法能够更好地完成对动态海洋特征的覆盖采样.     

圆柱体质心测量中转角取值分析

为获得质量非均匀圆柱体质心的三维坐标，测量时需使圆柱体转过一定的角度。分析表明，转角最好取为90度以获得最佳测量效果。如果受条件限制，宜在45度到90度之间选取，尽量避免取小于30度的值。