TIN快速求交算法及其应用研究*

煤矿床地表与地质层面模型通常采用TIN表示,交线作为层面模型交叉部分的特征描述,在模型构建及后续的应用分析中都具有十分重要的作用。根据基于层面模型编制露天煤矿采剥计划的需要,提出并实现了一种基于空间索引与碰撞检测的TIN快速求交算法,算法通过建立TIN空间格网索引,使相交测试仅限于映射在同一个空间格网单元内的三角形对之间,在计算交线时,进一步应用AABB包围盒碰撞检测技术快速剔除不相交三角形对,并分别采用“边—面”及改进的“边—边”求交算法计算异面与共面三角形交线,最后,根据交线段之间的空间邻接关系实现交线的快速分离。实验分析表明,算法整体时间效率较基于OBBTree的TIN求交算法高,并在露天煤矿采剥计划CAD软件系统中应用于计划线生成、运输道路设计、追踪等值线、切割剖面等设计实践,提高了在三维图形环境下采剥计划设计的精度与可靠性。     

End‐Point Regulation and Vibration Suppression of a Flexible Robotic Manipulator

In this paper, end‐point regulation and vibration suppression are investigated for a flexible robotic manipulator subject to the external disturbances. The dynamics of the flexible robotic manipulator is represented by one partial differential equation (PDE) and five ordinary differential equations (ODEs). Based on the Lyapunov's direct method, boundary control is developed to drive the manipulator to the desired set‐point and simultaneously suppress the vibrations of the flexible manipulator. Considering the unknown spatiotemporally varying disturbance, uniform boundedness of the closed‐loop system is achieved. The control performance of the closed‐loop system is guaranteed by suitably choosing the design parameters. Simulations are provided to illustrate the effectiveness of the proposed control.     

基于主元证据理论在车辆识别中的应用

车辆识别技术作为智能交通管理系统中的研究热点和难点;在车辆识别技术中,应用Dempster- Shafer证据组合规则融合冲突信息时会产生不合理的结果;基于修正证据源的思想,提出了一种新的权重系数确定方法,该方法从证据主元角度分析,确定各组证据主元,利用该主元求出证据相容度、可信度,进而确定证据权重系数;通过新的证据冲突衡量方法,确定冲突值,归一化权重,修正证据源,按ER规则融合各组证据对目标进行识别;仿真部分以实际路面车辆车型识别为算例,将该方法与其他方法对比,结果表明:该方法能更有效地融合高度冲突的证据,减小计算复杂度,目标识别的准确性提高20%。     

自适应椭球包围盒改进织物碰撞检测方法

为了快速处理织物与模型的碰撞以获得仿真结果,提出一种基于自适应椭球包围盒的碰撞检测方法.该方法以法向距离和径向距离的加权平均值作为表面误差,数值化表示椭球与模型之间的拟合度,将优化K均值聚类方法用于自适应划分模型生成一系列逼近模型的最小体积包围椭球;根据表面误差的大小对椭球分类处理,误差小的椭球直接取代模型区域与织物碰撞,将三角网格之间的碰撞问题转化为质点相对于椭球的穿透测试,误差大的椭球与织物的碰撞检测仅用于排除不可能发生碰撞的三角形,再继续进行三角形之间的精确碰撞检测.实验结果表明,文中方法能快速、自适应地划分任意模型生成高度拟合的椭球,可大幅度地减少碰撞检测计算量,在提高计算速度的同时保证了仿真的真实感.     

侧碰传感器安装点频率响应优化分析

系统介绍频率响应分析方法的基本理论,并通过MSC Nastran对侧碰传感器安装点进行频率响应分析,在初始设计结构不能满足要求的情况下,通过结构优化提高侧碰传感器局部安装点的模态频率,满足设计要求.该优化对结构动态特性的改进有重要指导意义.     

水体注入器皿的动力学粒子建模研究

基于物理过程的建模方式能够真实地模拟流体的运动状态,表现出很好的模拟效果,但对不同的流体形态以及同一种流体的不同细节状况,所涉及到的细节属性参数也不同,通常存在着较大的建模差异。首先对流体动力学的流体模拟原理进行了分析,在此基础上对水体倒入4种不同形状容器的流体动力学平滑粒子模型进行了研究,提出一种基于分块的邻居粒子搜索方法,以提高在空间均匀网格上对邻居粒子的搜索速度,给出了流体与器皿碰撞的判断与响应方法。最后通过水体注入不同器皿的仿真试验验证了所建立模型的有效性。     

支持GPU的Flash3D技术

3D图形技术的应用早已十分广泛．随着互联网的发展,越来越多的应用被推广到互联网上,但涉及3D的应用却不多,近年来,多种新技术的发展给基于Web的3D图形技术注入了新的活力．本文主要研究了基于AdobeFlash平台的Web3D技术．首先介绍了Flash3D的工作原理,然后介绍了相关的一些3D引擎,最后基于其中的一个3D引擎研究了创建3D场景的一系列关键技术,并实现了一个演示范例．     

基于智能手机群的车辆事故自救系统

针对目前现有汽车事故自救系统需要装配特定的传感器、GPS及通信模块的缺点, 设计了一种基于智能手机群的自动碰撞与坠落检测及事故自救系统. 该系统以事故车内多部智能手机用户物理运动的加速度信号为输入样本,以多个加速度数据为依据计算阀值, 不但使得事故判断的准确度显著提高还降低了严重事故时单个车载装置或手机损毁无法实现呼救可能性. 当信号超过阀值后, 自动借助手机的拍照、GPS定位、3G联网功能实现向救援中心报警求救. 在Android平台实现原型系统. 实验结果表明, 该系统具有非常好的碰撞及坠落识别准确度     

A discrete-time approach to impulse-based adaptive input shaping for motion control without residual vibration

Modifying a command or actuation signal by convolving it with a sequence of impulses is a useful technique for eliminating structural vibration in rest-to-rest motion of mechanical systems. This paper describes an adaptive discrete-time version of this approach where amplitude and timing of impulses are tuned during operation to match the system under control. Solutions giving zero residual vibration are formulated in terms of a quadratic cost function and constructed by iterative operations on measured sets of input–output data. The versatility of the approach is demonstrated by simulated test cases involving (1) amplitude optimization of impulses with fixed timings, (2) timing optimization of impulses with fixed amplitudes and (3) combined timing and amplitude optimization. The approach is model-free and directly applicable to multi-mode systems. Moreover, fast adaptation within a single rest-to-rest maneuver can be achieved.     

Virtual Reference Feedback Tuning for non-minimum phase plants

Model reference control design methods fail when the plant has one or more non-minimum phase zeros that are not included in the reference model, leading possibly to an unstable closed loop. This is a very serious problem for data-based control design methods, where the plant is typically unknown. In this paper, we extend the Virtual Reference Feedback Tuning method to non-minimum phase plants. This extension is based on the idea proposed in Lecchini and Gevers (2002) for Iterative Feedback Tuning. We present a simple two-step procedure that can cope with the situation where the unknown plant may or may not have non-minimum phase zeros.