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基于模糊神经网络的乒乓球旋转飞行轨迹模式分类 被引量:13
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作者 任艳青 方灶军 +1 位作者 徐德 谭民 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期263-269,共7页
轨迹预测在打乒乓球机器人击球的过程中具有十分重要的作用,轨迹预测的准确性关系到击球的成败.因击球时,非光滑的接触面对乒乓球产生摩擦力,使乒乓球产生了旋转并对乒乓球的飞行轨迹产生了一定影响,造成轨迹预测的不准确.在对旋转球进... 轨迹预测在打乒乓球机器人击球的过程中具有十分重要的作用,轨迹预测的准确性关系到击球的成败.因击球时,非光滑的接触面对乒乓球产生摩擦力,使乒乓球产生了旋转并对乒乓球的飞行轨迹产生了一定影响,造成轨迹预测的不准确.在对旋转球进行受力分析的基础上,详细讨论了不同旋转模式下Magnus力对乒乓球飞行轨迹的影响,并设计了两个模糊神经网络分类器,分别对左右旋和上下旋的飞行轨迹进行分类.发球机实验验证了分类器的有效性. 展开更多
关键词 轨迹预测 旋转模式 magnus 模糊神经网络 分类器
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一次华南暴雨过程的数值模拟——中尺度对流系统形成发展机制 被引量:13
2
作者 张旭斌 张熠 《气象科学》 CSCD 北大核心 2011年第2期145-152,共8页
2008年6月11—13日在华南地区出现了特大暴雨,这主要是由一系列中尺度对流系统(MCS)的相继生成,合并和强烈发展导致的。该研究利用新一代中尺度数值模式WRF对此次暴雨过程进行数值模拟,重点研究此次强降水过程中MCS发生、发展和演变过... 2008年6月11—13日在华南地区出现了特大暴雨,这主要是由一系列中尺度对流系统(MCS)的相继生成,合并和强烈发展导致的。该研究利用新一代中尺度数值模式WRF对此次暴雨过程进行数值模拟,重点研究此次强降水过程中MCS发生、发展和演变过程及其相关物理机制。在MCS的生成过程中,由于西南涡的存在导致MCS始终处于正涡度环境中,正涡度导致的低层辐合与大气静力不稳定都是重要的MCS启动机制,这两者的共同作用有利于MCS的生成与加强。MCS形成后,在强垂直切变的环境中,倾斜抬升机制发生作用,更进一步加强了环境涡度,形成有利的正反馈过程,造成MCS迅速发展。这些加强的MCS和大尺度环境流场相互作用,造成了它们的合并。在MCS的分裂过程中,马氏力起着重要作用。 展开更多
关键词 暴雨 中尺度对流系统 西南涡 magnus
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沙粒跃移云及Magnus力对床面有效粗糙度的影响 被引量:7
3
作者 黄宁 郑晓静 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2003年第6期616-620,共5页
建立了考虑Magnus效应的、吹过平坦沙面的稳定风场中风与跃移沙粒相互耦合的风沙跃移云模型,并通过数值模拟研究了风沙跃移运动对床面粗糙度的影响。结果表明,跃移沙粒对风速的影响类似于床面粗糙度的影响,有效粗糙度随摩阻速度的变化... 建立了考虑Magnus效应的、吹过平坦沙面的稳定风场中风与跃移沙粒相互耦合的风沙跃移云模型,并通过数值模拟研究了风沙跃移运动对床面粗糙度的影响。结果表明,跃移沙粒对风速的影响类似于床面粗糙度的影响,有效粗糙度随摩阻速度的变化关系可用二次函数表征;Magnus力对有效粗糙度有明显的影响,但这种影响并不改变有效粗糙度与摩阻风速之间的二次函数关系。 展开更多
关键词 有效粗糙度 摩阻风速 magnus效应 风沙跃移运动
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同轴对称撞击流中的颗粒运动行为 被引量:11
4
作者 孙志刚 李伟锋 +1 位作者 刘海峰 于遵宏 《化学反应工程与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期97-103,共7页
采用高速相机对同轴对称撞击流中颗粒运动行为进行了实验研究,采用图像处理软件对获得的图片进行分析处理,得到了颗粒在同轴对称撞击流中的运动轨迹、运动速度、最大渗入距离和旋转速度等参数。考察了喷嘴出口气速、颗粒大小、颗粒出口... 采用高速相机对同轴对称撞击流中颗粒运动行为进行了实验研究,采用图像处理软件对获得的图片进行分析处理,得到了颗粒在同轴对称撞击流中的运动轨迹、运动速度、最大渗入距离和旋转速度等参数。考察了喷嘴出口气速、颗粒大小、颗粒出口速度以及喷嘴间距对颗粒运动行为的影响。结果表明:颗粒在同轴对称撞击流中的运动有直接射出模式和振荡模式,其中振荡模式占70%;出口气速的增加使颗粒轴线速度和旋转速度变大;随着颗粒相对出口速度、颗粒Stokes数和喷嘴间距的增加,颗粒的最大渗入距离变大。 展开更多
关键词 颗粒 撞击流 高速相机 马格努斯力
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旋转弹丸马格努斯力数值计算 被引量:8
5
作者 薛帮猛 杨永 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期85-87,共3页
旋转弹丸、导弹的设计和弹道计算都要求准确计算弹丸的侧向力、力矩-马格努斯力、力矩。采用时间相关法求解N-S方程(Navier-Stokesequations)来模拟某旋转弹丸的流场,以给定物面切向速度的无滑移边界条件来实现对旋转的模拟,计算了弹丸... 旋转弹丸、导弹的设计和弹道计算都要求准确计算弹丸的侧向力、力矩-马格努斯力、力矩。采用时间相关法求解N-S方程(Navier-Stokesequations)来模拟某旋转弹丸的流场,以给定物面切向速度的无滑移边界条件来实现对旋转的模拟,计算了弹丸的马格努斯力、力矩,分析了其与转速、攻角的关系,计算结果与实验结果吻合得很好。 展开更多
关键词 马格努斯力 旋转弹丸 数值计算 N-S方程 时间相关法 弹道计算 边界条件 切向速度 计算结果 侧向力 力矩 模拟 求解
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多相流中颗粒旋转运动特性的研究进展 被引量:7
6
作者 王勤辉 杨秋辉 +2 位作者 吴学成 骆仲泱 岑可法 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2381-2390,共10页
多相流中分散相颗粒旋转运动特性研究对于进一步揭示多相流机理有重要意义,同时也有助于人们更全面地认识多相流动,因此,越来越受到学者们的关注。近年来,人们从理论模拟方面研究颗粒旋转对流场的影响,通过改进多相流数值模型来考虑颗... 多相流中分散相颗粒旋转运动特性研究对于进一步揭示多相流机理有重要意义,同时也有助于人们更全面地认识多相流动,因此,越来越受到学者们的关注。近年来,人们从理论模拟方面研究颗粒旋转对流场的影响,通过改进多相流数值模型来考虑颗粒旋转,获得了与实验吻合的结果,但由于模型本身的局限性,无法全面考虑颗粒旋转运动对颗粒群和周围流场的影响;在实验研究方面,人们尝试利用高速摄像方法测量颗粒的转速,并对实际气固两相流中颗粒的转速进行了测量,但更准确、有效的颗粒转速测量方法还需进一步探索。把直接数值模拟方法应用于颗粒旋转运动特性的模拟是进一步研究颗粒旋转运动特性需要突破的方向,另外,通过计算机视觉场景中的连续图像序列对目标物体进行三维运动和结构重建的技术,也将是颗粒转速测量方法的研究重点之一。 展开更多
关键词 多相流 颗粒旋转 magnus升力 转速测量 直接数值模拟
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乒乓球运动中弧圈球的定量探究及其应用 被引量:9
7
作者 严艺 张夏 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2011年第2期75-79,共5页
运用流体力学和理论力学,对乒乓球运动中的弧圈球弧线进行定量分析,并用Matlab软件求解及模拟其弧线.结果发现,乒乓球的旋转对于其空中运行轨迹有明显的影响.其结论对于"假动作"的判断有积极的指导意义.
关键词 乒乓球 弧线 空气阻力 马格努斯力
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以乒乓球为例分析旋转球的受力及飞行轨迹 被引量:9
8
作者 赵丽特 范东华 陈毅湛 《物理与工程》 2017年第2期56-60,76,共6页
文章对体育运动中一些有趣的物理现象进行探讨,有助于提升学生学习物理的兴趣。文章利用基本的力学定律对乒乓球的6种基本旋转和飞行轨迹进行了详细的分析,讨论了初速度对飞行曲线的影响;进而对其他球类运动中的有趣现象进行了讨论,比如... 文章对体育运动中一些有趣的物理现象进行探讨,有助于提升学生学习物理的兴趣。文章利用基本的力学定律对乒乓球的6种基本旋转和飞行轨迹进行了详细的分析,讨论了初速度对飞行曲线的影响;进而对其他球类运动中的有趣现象进行了讨论,比如"蛇球"("香蕉球")以侧旋为主,"消失的发球"以逆旋为主,"电梯球"以上旋为主,"零式发球"以下旋为主;并对1997年罗伯特卡洛斯的经典香蕉任意球进行了计算,给出了该球水平方向最大偏移距离和旋转角速度的定量结果。 展开更多
关键词 乒乓球 旋转 香蕉球 蛇球 电梯球 零式发球 消失的发球 马格努斯力
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旋转球体的运动轨迹 被引量:5
9
作者 何家梅 丁焕常 《许昌学院学报》 CAS 2005年第5期38-40,共3页
依据流体动力学知识,分析运动球体在空中的受力情况,并用Matlab提供的ode45()函数求解其满足的非线性微分方程.
关键词 空气阻力 马格努斯力 MATLAB 数值求解
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四个坐标系下羽毛球飞行运动学模型与仿真 被引量:6
10
作者 张晶华 汪仁煌 岳洪伟 《自动化与信息工程》 2013年第1期6-10,14,共6页
为使羽毛球飞行的轨迹仿真结果更加真实可靠,构造基于实际环境的羽毛球空间运动状态方程。本文以国产某型号羽毛球制造参数为背景,建立羽毛球球场、羽毛球飞行、羽毛球速度和羽毛球球体4个坐标系,并利用牛顿第二定律等方法直接推导出羽... 为使羽毛球飞行的轨迹仿真结果更加真实可靠,构造基于实际环境的羽毛球空间运动状态方程。本文以国产某型号羽毛球制造参数为背景,建立羽毛球球场、羽毛球飞行、羽毛球速度和羽毛球球体4个坐标系,并利用牛顿第二定律等方法直接推导出羽毛球飞行轨迹在这些坐标系下的运动方程。所建立方程不但考虑了空气阻力、羽毛球转动惯量和羽毛球本身参数的影响,还考虑了羽毛球固有旋转特性产生的马格努斯力对其飞行轨迹的影响。仿真结果表明,在四个坐标系下建立的羽毛球运动方程能够直观反映出其相关参数对飞行轨迹的影响。 展开更多
关键词 仿真 四个坐标系 转动惯量 力矩 马格努斯力
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旋流场中分散相液滴所受的一些特殊力分析 被引量:4
11
作者 蒋建忠 袁惠新 张敏 《流体机械》 CSCD 2004年第4期26-28,共3页
对旋流场中分散相液滴所受的剪切应力、马格纳斯力产生的原因及其在旋流场中的作用进行了较为深入的分析 。
关键词 旋流分离 剪切应力 马格纳斯力
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在线角速度估计的乒乓球机器人视觉测量方法 被引量:6
12
作者 张远辉 韦巍 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1320-1326,共7页
针对目前乒乓球机器人在视觉跟踪过程中无法准确识别和跟踪旋转球轨迹,导致预测结果误差较大的问题,提出基于在线旋转角速度估计的视觉测量方法.该方法应用空气动力学的理论知识对旋转球的受力情况进行分析建模,构建旋转球轨迹的过程方... 针对目前乒乓球机器人在视觉跟踪过程中无法准确识别和跟踪旋转球轨迹,导致预测结果误差较大的问题,提出基于在线旋转角速度估计的视觉测量方法.该方法应用空气动力学的理论知识对旋转球的受力情况进行分析建模,构建旋转球轨迹的过程方程和观测方程,利用非线性扩展Kalman滤波器对包括角速度在内的运动状态进行估计.通过仿真实验和实际轨迹跟踪实验验证了该方法的有效性和正确性,且预测结果优于同类跟踪方法.该方法亦可应用于实时高速目标跟踪的场合. 展开更多
关键词 乒乓球机器人 KALMAN滤波 马格努斯力 角速度
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趣谈球类运动的物理 被引量:6
13
作者 阎守胜 《物理》 CAS 北大核心 2008年第7期482-489,共8页
文章集中在球类运动中球的飞行和滚动所涉及到的物理.选择了几个人们可能感兴趣的问题,如表面粗糙度和尺寸对球飞行的影响,弧线球和飘球的成因,投篮的角度和速度,斯诺克球台的库高和保龄球球道上油的作用,做了定性或半定量的讲述.文章... 文章集中在球类运动中球的飞行和滚动所涉及到的物理.选择了几个人们可能感兴趣的问题,如表面粗糙度和尺寸对球飞行的影响,弧线球和飘球的成因,投篮的角度和速度,斯诺克球台的库高和保龄球球道上油的作用,做了定性或半定量的讲述.文章作者认为,物理研究有助于运动水平的提高,在物理教学中也有助于激发学生的学习兴趣. 展开更多
关键词 空气阻力 边界层 马格纳斯力 摩擦 旋转
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Magnus力对球类空中运动的影响 被引量:2
14
作者 黄明煊 陆爱江 《大学物理》 2022年第4期52-55,共4页
Magnus效应描述了黏性流体中物体的旋转造成的附近区域流体流速不同,在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直方向上产生一个横向Magnus力的现象.Magnus力是影响球体运动轨迹很重要的因素,在球类运动中往往是形成各种“曲线... Magnus效应描述了黏性流体中物体的旋转造成的附近区域流体流速不同,在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直方向上产生一个横向Magnus力的现象.Magnus力是影响球体运动轨迹很重要的因素,在球类运动中往往是形成各种“曲线球”的原因.本文以足球和乒乓球为例,分析其受力情况,数值求解其运动方程,比较了不同角速度ω下球的运动轨迹和运动特征,系统研究了不同方向角速度ω产生的Magnus力对球体运动轨迹的影响,并据此分析了足球和乒乓球运动中几种技术动作的物理原理. 展开更多
关键词 magnus效应 magnus 曲线球
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Magnus Force of Common Projectile Bodies with Turbulent Layers
15
作者 陈军 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2005年第2期253-256,共4页
Calculating formulae of Magnus force on common projectile bodies (cone-shaped and parabola-shaped) with turbulent layers were built based on Magnus theory. The effects of temperature exponential were considered, and c... Calculating formulae of Magnus force on common projectile bodies (cone-shaped and parabola-shaped) with turbulent layers were built based on Magnus theory. The effects of temperature exponential were considered, and curve-fitting approaches were adopted in the research that could give more exact result data. Both flow layer constants and shape constants are presented in Magnus force formulae, which are useful to evaluate Magnus force in different states. 展开更多
关键词 magnus effect magnus force PROJECTILE AERODYNAMICS
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乒乓球轨迹预测与旋转测量研究综述 被引量:3
16
作者 吕程旭 樊锁钟 +1 位作者 季云峰 游义平 《电子科技》 2023年第4期90-102,共13页
在乒乓球人机对打过程中,球与球拍/球桌碰撞时会产生旋转,导致球体受马格努斯力的影响发生偏移,难以满足乒乓球机器人精确轨迹预测的要求,而乒乓球轨迹预测与旋转测量技术则有助于提升机器人的预测击打能力。为帮助研究人员了解乒乓球... 在乒乓球人机对打过程中,球与球拍/球桌碰撞时会产生旋转,导致球体受马格努斯力的影响发生偏移,难以满足乒乓球机器人精确轨迹预测的要求,而乒乓球轨迹预测与旋转测量技术则有助于提升机器人的预测击打能力。为帮助研究人员了解乒乓球轨迹预测与旋转测量的研究方法和现有技术,文中对乒乓球轨迹预测与旋转测量研究新进展进行综述。基于近年来此领域的研究成果,文中对乒乓球轨迹预测与旋转测量工作进行重新分类和梳理,分析了不同方法的优缺点并整理了其中的关键问题,并对乒乓球轨迹预测与旋转测量未来的研究趋势进行了展望。 展开更多
关键词 乒乓球 人机对打 碰撞 旋转 马格努斯力 乒乓球机器人 轨迹预测 旋转测量
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动力学数学模型下弧圈球运行轨迹的研究 被引量:2
17
作者 高颖 《河北体育学院学报》 2013年第4期79-82,共4页
通过建立乒乓球的动力数学模型,对弧圈球在每一种情况下的运动规律及运行轨迹变化曲线进行分析。结果显示:影响弧圈球运行轨迹的主要因素有乒乓球运动方向、运动速度、旋转速率、加速度及Magnus力,其中乒乓球运动方向和Magnus力的变化... 通过建立乒乓球的动力数学模型,对弧圈球在每一种情况下的运动规律及运行轨迹变化曲线进行分析。结果显示:影响弧圈球运行轨迹的主要因素有乒乓球运动方向、运动速度、旋转速率、加速度及Magnus力,其中乒乓球运动方向和Magnus力的变化是改变乒乓球速度变化的重要因素;在运行过程中,球向的不断变化使弧圈球的速度及加速度也不断改变;而影响乒乓球运行轨迹的直接因素是旋转速率,且弧圈球第一弧线和第二弧线在不同旋转速率下存在着明显的区别。 展开更多
关键词 动力学数学模型 弧圈球 运行轨迹 运动方向 运动速度 旋转速率 加速度 magnus
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考虑Magnus力的高尔夫球射程 被引量:1
18
作者 鞠衍清 张风雷 《大学物理》 北大核心 2008年第5期15-19,共5页
对实际中有旋转的高尔夫球运动进行了分析.通过数值计算表明,粗糙球比光滑球飞得远.球的自转会产生Magnus力,对射程有显著的影响,但球的旋转并非越快越好.
关键词 高尔夫球 空气阻力 magnus 射程
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三维空间中沙粒旋转对其跃移轨迹的影响 被引量:1
19
作者 赵国丹 张军杰 +3 位作者 亢力强 邹学勇 张春来 程宏 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2016年第4期891-901,共11页
风沙流中沙粒旋转通常具有明显的三维旋转特性。本文通过数值建模考察了三维空间中不同沙粒旋转状态所产生的Magnus力对其跃移运动轨迹特征的影响。在三维坐标系中,X、Y、Z轴分别表示水平、垂直和横向方向,气流沿X方向流动,沙粒起跳时位... 风沙流中沙粒旋转通常具有明显的三维旋转特性。本文通过数值建模考察了三维空间中不同沙粒旋转状态所产生的Magnus力对其跃移运动轨迹特征的影响。在三维坐标系中,X、Y、Z轴分别表示水平、垂直和横向方向,气流沿X方向流动,沙粒起跳时位于XY平面内。结果表明,跃移沙粒仅绕Z轴旋转起跳时,初始起跳角速度的增大会导致在XY平面内的跃移高度和跃移距离减小而降落角增大,但Z方向没有运动发生。跃移沙粒仅绕X轴或Y轴旋转起跳时,绕X轴或Y轴的初始起跳角速度的变化对在XY平面内的跃移轨迹特征量没有显著影响,但沙粒偏离XY平面的偏离距离和偏离角的绝对值随起跳角速度绝对值的增加而增大。因此,沙粒起跳旋转状态对其跃移轨迹有重要的影响。 展开更多
关键词 三维空间 沙粒旋转 magnus 跃移轨迹
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小木球在固液两相流中上升规律研究及Magnus力测量 被引量:1
20
作者 李维仲 姜远新 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期653-657,共5页
提出了一种可视化实验和计算机图像处理技术,目的是研究小木球在静止液体中自由上升的规律和测量Magnus力的大小.实验结果表明,不同小木球在开始上升后的很短时间内,水平方向和竖直方向的速度分量都会达到一个稳定的最大值,随后以... 提出了一种可视化实验和计算机图像处理技术,目的是研究小木球在静止液体中自由上升的规律和测量Magnus力的大小.实验结果表明,不同小木球在开始上升后的很短时间内,水平方向和竖直方向的速度分量都会达到一个稳定的最大值,随后以这个最大速度匀速上升.小木球处于稳定上升阶段时所受Magnus力的大小是在对小木球的竖直方向和水平方向速度分量的大小及小木球自旋角速度大小测量之后通过计算得到的. 展开更多
关键词 理论分析 照相法 magnus 自旋角速度
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