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五维空间样条插补算法及其应用
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作者 金岳泉 朱孔峰 +1 位作者 鄢继红 王兴波 《机电工程技术》 2023年第3期177-181,共5页
对多自由度运动轨迹进行仿真时存在轨迹不平滑,曲面重合度低等问题。因此提出了一种以五维空间样条曲线为理论基础的插补算法。算法以五自由度运动为研究基础,可以将离散的五坐标数据统一到五维空间样条曲线上,建立对应的数学模型,直观... 对多自由度运动轨迹进行仿真时存在轨迹不平滑,曲面重合度低等问题。因此提出了一种以五维空间样条曲线为理论基础的插补算法。算法以五自由度运动为研究基础,可以将离散的五坐标数据统一到五维空间样条曲线上,建立对应的数学模型,直观地对其进行分析处理,输出平滑的轨迹曲线曲面,最终在计算机上实现运动轨迹仿真。还提出一种基于Hausdorff距离求解法的拟合曲线和原始曲线进行重合度比较的算法,可以直观地输出曲线间距变化折线图并算出两条曲线的重合度,并以这种比较算法对本文插补算法与常用的双样条插补算法进行比较。综合实验得出的重合度比较结果和运动角度变化曲线,结果本文算法输出的运动轨迹更为平滑,与原始设计运动轨迹重合度更高。 展开更多
关键词 运动轨迹仿真 五维样条 双样条 插补算法
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曲面拟合和曲面积分在流量计算中的应用 被引量:2
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作者 马峥 陈红勋 《排灌机械》 2004年第3期18-21,共4页
水利行业经常要进行流量计算,这样就会遇到曲面拟合和曲面积分的问题。将曲线的样条函数插值和高斯配点法扩展到曲面上来解决这一问题,并对泵站流量、效率、明渠和管道流量进行了计算。结果表明,该计算方法能够满足流量计算等工程实际... 水利行业经常要进行流量计算,这样就会遇到曲面拟合和曲面积分的问题。将曲线的样条函数插值和高斯配点法扩展到曲面上来解决这一问题,并对泵站流量、效率、明渠和管道流量进行了计算。结果表明,该计算方法能够满足流量计算等工程实际的需要。 展开更多
关键词 水利工程 流量计算 曲面拟合 曲面积分 样条函数 高斯配点法
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一种立式滚齿加工双头花键轴保证角向相对位置度的方法 被引量:2
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作者 张勇 王勇 《装备制造技术》 2019年第2期178-180,185,共4页
本文阐述一种细长双头花键轴保证两端花健齿的角向相对位置度的加工方法,通过设计一种专用工具来保证其两端花键齿角向相对位置度要求的方法分别加工两端花键。这种加工方法不仅操作方法简便,而且提高了工件质量,很好地满足了使用要求。
关键词 双头花键 专用工具 内花键齿形对称基准面平行
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Double Periodic Cubic Spline Spaces over Non-Uniform Type-2 Triangulations 被引量:2
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作者 刘焕文 莫永向 曹敦虔 《Journal of Mathematical Research and Exposition》 CSCD 北大核心 2005年第3期465-473,共9页
In this paper, the dimension of the double periodic cubic C^1 spline space over non-uniform type-2 triangulations is determined and a local support basis is given.
关键词 double periodic cubic spline DIMENSION basis non-uniform type-2 triangulation.
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基于双NURBS的角度平滑插补算法研究与实现
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作者 李航标 赵珂 +2 位作者 刘亮 陈洪飞 王忠 《南昌航空大学学报(自然科学版)》 CAS 2019年第2期33-38,共6页
针对五轴数控微小线性段加工,因驱动器速度变化,导致速度转换点处加速度和加加速度不连续,致使工件表面加工存在不连续的问题,提出一种基于双NURBS的角度平滑插补算法。通过样条曲线拟合,计算出最佳控制点,提高刀具中心点轨迹拟合精度,... 针对五轴数控微小线性段加工,因驱动器速度变化,导致速度转换点处加速度和加加速度不连续,致使工件表面加工存在不连续的问题,提出一种基于双NURBS的角度平滑插补算法。通过样条曲线拟合,计算出最佳控制点,提高刀具中心点轨迹拟合精度,达到表面加工光滑。仿真结果表明:采用该算法能够改善刀具运动的平滑度,提高模具和工件在五轴加工中的精度。 展开更多
关键词 角度平滑 双NURBS 曲线拟合 五轴数控
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基于三次样条拟合插值的高精度质心定位方法 被引量:14
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作者 刘杰 张耿 +3 位作者 冯向朋 张智南 李思远 胡炳樑 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期124-130,共7页
通过对质心法、曲面拟合法两类质心定位算法的优劣势进行分析,提出结合两类定位算法优势的基于三次样条拟合插值的高精度质心定位算法,并指出其实现双重定位误差抑制的原理。通过仿真实验,对比不同信噪比下传统质心法与所提算法的定位误... 通过对质心法、曲面拟合法两类质心定位算法的优劣势进行分析,提出结合两类定位算法优势的基于三次样条拟合插值的高精度质心定位算法,并指出其实现双重定位误差抑制的原理。通过仿真实验,对比不同信噪比下传统质心法与所提算法的定位误差,发现基于三次样条拟合插值的质心定位误差均明显小于传统质心法。当信噪比为20 dB时,基于三次样条拟合插值的质心定位误差方均根误差仅为0.003 pixel。通过真实仪器测量的星点图像,再次验证了所提算法的有效性。基于三次样条拟合插值的高精度质心定位算法可有效抑制定位误差,具有较好的抗噪性,不依赖特定星点模型,适用范围较广。 展开更多
关键词 测量 星点检测 星敏感器 质心定位 双重误差抑制 三次样条拟合插值
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高山区GPS网正常高求解方法研究 被引量:9
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作者 熊永良 路伯祥 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第2期154-159,共6页
导出了计算地形起伏引起的高程异常的实用公式,该公式特别适用于地形复杂地区,能避免中央区域的积分奇异。在此基础上建立了顾及地形影响的GPS正常高求解的数学模型。文中讨论了两种GPS正常高求解的方法,并通过实际工程算例验... 导出了计算地形起伏引起的高程异常的实用公式,该公式特别适用于地形复杂地区,能避免中央区域的积分奇异。在此基础上建立了顾及地形影响的GPS正常高求解的数学模型。文中讨论了两种GPS正常高求解的方法,并通过实际工程算例验证了本文所述方法的实用性和有效性。 展开更多
关键词 正常高 高程异常 GPS 高山区
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基于分层异构模型的机载激光测深波形拟合算法 被引量:11
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作者 亓超 宿殿鹏 +3 位作者 王贤昆 王明伟 石波 阳凡林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期114-121,共8页
波形拟合是机载激光测深数据处理的关键环节,能够为水下地形测量、海底底质分类和水体浑浊度分析等应用领域提供数据基础。针对传统机载激光测深波形拟合算法受噪声干扰严重、对复杂波形形状拟合不准确的问题,提出一种基于分层异构模型... 波形拟合是机载激光测深数据处理的关键环节,能够为水下地形测量、海底底质分类和水体浑浊度分析等应用领域提供数据基础。针对传统机载激光测深波形拟合算法受噪声干扰严重、对复杂波形形状拟合不准确的问题,提出一种基于分层异构模型的机载激光测深波形拟合算法。针对波形不同组成部分的相应特性,采用异构函数(水面-高斯函数、水体-双指数函数及水底-B样条函数)构建分层异构模型,分别进行拟合,从而实现对各部分波形信号的拟合。采用南海实测数据对所提算法进行了验证,结果表明:该算法拟合波形的平均运行时间T为0.019 4 s,相比于RL(Richardson-Lucy)去卷积算法提高0.328 6 s;平均均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)为6.222 4,相比于双高斯函数拟合算法平均均方根误差RMSE、平均决定系数(Coefficient of determination,R^2)、平均相关系数(Correlation Coefficient,CORR)和相关系数标准差(Standard Deviation,STD)分别提高65.11%、2.83%、1.01%和86.61%,保证了拟合效率和拟合精度。算法具有良好的鲁棒性,能够有效满足机载激光测深科学研究和工程应用的技术需求。 展开更多
关键词 机载激光测深 波形拟合 分层异构模型 双指数函数拟合 B样条函数拟合
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拱结构双重非线性稳定分析的样条有限点法 被引量:2
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作者 张建民 秦荣 郑皆连 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期17-21,共5页
本文提出利用样条有限点法来分析拱结构非线性稳定问题。用3次B样条函数来构造结构的位移模式,基于最小势能原理导出了拱式结构的单元刚度矩阵。分析中考虑了材料及几何非线性特征,计算公式简便,易于编程。依本文方法编制了程序,对一典... 本文提出利用样条有限点法来分析拱结构非线性稳定问题。用3次B样条函数来构造结构的位移模式,基于最小势能原理导出了拱式结构的单元刚度矩阵。分析中考虑了材料及几何非线性特征,计算公式简便,易于编程。依本文方法编制了程序,对一典型算例进行了分析。 展开更多
关键词 双重非线性稳定分析 样条有限点法 拱式结构 最小势能原理
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站点尺度的青藏高原时序NDVI重构方法比较与应用 被引量:9
10
作者 刘建文 周玉科 《地理科学进展》 CSSCI CSCD 北大核心 2018年第3期427-437,共11页
基于卫星遥感的植被指数时序数据广泛应用于植被覆盖监测、生物量反演等多个研究领域,但由于传感器本身、大气条件、环境特征等因素引起的噪声会影响数据的应用效果,因此开展植被指数时序数据重构研究具有实际意义。本文基于2000-2015年... 基于卫星遥感的植被指数时序数据广泛应用于植被覆盖监测、生物量反演等多个研究领域,但由于传感器本身、大气条件、环境特征等因素引起的噪声会影响数据的应用效果,因此开展植被指数时序数据重构研究具有实际意义。本文基于2000-2015年MODIS归一化差异植被指数(NDVI)数据,采用三次样条函数法、双逻辑斯蒂函数法和奇异谱分析法3种常用方法,对青藏高原106个气象站点所在的典型覆被NDVI时序数据进行重构,并以植被物候信息提取作为应用,比较分析了3种算法的保真性、细节拟合能力及物候特征提取效果。研究表明,D-L及Spline函数分别对受冰雪及云层影响较大(荒漠、灌木、林地)及较小的覆被类型(草原、农作物)表现出较好的细节拟合能力;SSA方法拟合能力较差,易出现NDVI重构曲线整体"下移"的现象,造成峰值拟合结果偏低,并且表现出NDVI绝对值越小拟合效果越差的现象。从保持原始数据真值的能力来看,受噪声点影响较大的覆被类型(林地、灌木、草原)Spline函数略优于D-L函数法;而林地类型中SSA方法表现优于D-L函数法。从物候信息提取结果来看,D-L函数法所提取的生长季稍有提前,Spline函数及SSA方法分别表现出生长季开始点及结束点滞后的现象,灌木、林地类型表现出明显的年际波动变化的特征,荒漠类型由于NDVI绝对值偏低,3种方法物候提取结果一致性表现出锯齿状不规则波动。此外,D-L方法生长季开始期(SOS)和生长季结束期(EOS)在各覆被区均小于其他方法,波动较大;SSA方法提取的EOS在大部分覆被地区大于其他方法;Spline提取结果的年际波动与SSA高度相似。该研究可为高原植被不同覆被类型下NDVI时序数据噪声去除的方法选择提供借鉴。 展开更多
关键词 时序数据重构 植被物候 双逻辑斯蒂函数 三次样条函数 奇异谱分析法
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GPS在铁路线路高程控制测量中的应用研究 被引量:8
11
作者 GPS应用研究课题组 熊永良 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第3期263-269,共7页
本文比较了双B样条拟合法、曲线拟合法和曲面拟合法的拟合精度,研讨了拟合模型的优选问题,得出了一些有益的结论。两个实际工程验证表明,由本文提出的双B样条拟合法既可用于面状测区拟合,又可用于线状测区拟合,比较灵活,拟合精... 本文比较了双B样条拟合法、曲线拟合法和曲面拟合法的拟合精度,研讨了拟合模型的优选问题,得出了一些有益的结论。两个实际工程验证表明,由本文提出的双B样条拟合法既可用于面状测区拟合,又可用于线状测区拟合,比较灵活,拟合精度也比较好。 展开更多
关键词 双B样条 拟合高程 GPS水准
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均匀矩形区域下双三次样条函数的误差分析 被引量:4
12
作者 谢文龙 《江南大学学报(自然科学版)》 CAS 2003年第2期199-202,共4页
样条插值函数作为工程中应用广泛的一类插值函数,其余项估计是样条函数逼近理论中的一个基本问题.对于足够光滑的二元函数f(x,y),其双三次样条函数s(x,y)不仅存在,而且有具体的计算方法.运用泰勒表达式的分析方法,对由双三次样条函数产... 样条插值函数作为工程中应用广泛的一类插值函数,其余项估计是样条函数逼近理论中的一个基本问题.对于足够光滑的二元函数f(x,y),其双三次样条函数s(x,y)不仅存在,而且有具体的计算方法.运用泰勒表达式的分析方法,对由双三次样条函数产生的误差估计进行了探讨,得到了一些具体的余项估计的误差限. 展开更多
关键词 均匀矩形区域 双三次样条函数 误差分析 插值法 函数逼近 余项估计 误差限
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基于历史运行数据的风电机组风向标测量误差校准方法 被引量:7
13
作者 王欣 吴根勇 +2 位作者 潘东浩 应有 叶杭冶 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期52-58,共7页
为消除风电机组风向标测量误差对偏航控制精度的影响,减少因偏航误差过大造成的发电量损失,提出基于历史运行数据的风向标测量误差校准方法。首先采用改进的DBSCAN聚类算法清洗数据样本,然后通过消除多余影响因素、双调和样条插值及发... 为消除风电机组风向标测量误差对偏航控制精度的影响,减少因偏航误差过大造成的发电量损失,提出基于历史运行数据的风向标测量误差校准方法。首先采用改进的DBSCAN聚类算法清洗数据样本,然后通过消除多余影响因素、双调和样条插值及发电性能量化等分析方法辨识出风向标的测量误差,最后根据辨识结果对偏航控制系统零位参数进行修正。现场实验表明,该方法能够有效校准风向标的测量误差、提升机组的发电性能,风向标测量误差大于3°时,校正后风电机组的理论年发电量能够提升1%以上。 展开更多
关键词 风电机组 偏航误差 DBSCAN 风向标 双调和样条插值 发电性能
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双应力交叉步降加速寿命试验优化设计Monte-Carlo仿真 被引量:5
14
作者 吕萌 蔡金燕 +2 位作者 潘刚 张国龙 李伟 《电光与控制》 北大核心 2013年第10期96-101,共6页
为进一步缩短试验时间,实现产品可靠性的快速评定,在综合应力加速寿命试验优化方案设计的基础上,提出了一种基于Monte-Carlo仿真的双应力交叉步降加速寿命试验优化设计方法。采用Monte-Carlo对步降加速寿命试验进行仿真模拟,以正常使用... 为进一步缩短试验时间,实现产品可靠性的快速评定,在综合应力加速寿命试验优化方案设计的基础上,提出了一种基于Monte-Carlo仿真的双应力交叉步降加速寿命试验优化设计方法。采用Monte-Carlo对步降加速寿命试验进行仿真模拟,以正常使用应力下的p阶分位寿命渐近方差估计为目标函数,以各试验应力水平及对应应力下的试验截尾数作为设计变量,采用MLE理论进行统计分析,建立了基于仿真的双应力交叉步降加速寿命试验优化设计模型。最后通过三次样条插值拟合理论对目标函数进行拟合,降低了仿真规模,提高了试验效率,为电子装备寿命预测的加速试验方案优化设计提供技术支撑。 展开更多
关键词 加速寿命试验 双应力交叉步降 三次样条插值拟合 优化设计
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弧齿锥齿轮高精度离散数值齿面啮合分析 被引量:4
15
作者 刘光磊 常凯 《航空发动机》 2013年第2期19-24,共6页
基于弧齿锥齿轮齿面3坐标测量网格点数据,采用齿面间距计算的局部坐标法、齿面最小间距计算的流水法、齿面最小间距调整的无约束优化法和高精度齿面逐级加密等离散数值齿面啮合分析技术,得到了离散数值齿面的啮合印痕和传动误差曲线。... 基于弧齿锥齿轮齿面3坐标测量网格点数据,采用齿面间距计算的局部坐标法、齿面最小间距计算的流水法、齿面最小间距调整的无约束优化法和高精度齿面逐级加密等离散数值齿面啮合分析技术,得到了离散数值齿面的啮合印痕和传动误差曲线。以发动机传动系统中的1对弧齿锥齿轮为例,验证了数值计算技术的可行性。结果表明:测量齿面数据隅于轮齿范围之内,该技术也可用于检测弧齿锥齿轮加工质量,并为真实齿面加工参数反求和重构提供输入数据。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 3坐标测量机 离散数值齿面 齿面啮合分析 双3次样条 传动系统 航空发动机
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基于双圆弧样条曲线的采煤机上滚筒割煤路径规划 被引量:4
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作者 柴浩洛 邢存恩 华同兴 《工矿自动化》 北大核心 2020年第12期84-89,共6页
采煤机上滚筒常发生切割顶板岩层的现象,这不仅会缩短滚筒截齿寿命,还会降低采出率,因此必须对上滚筒割煤路径进行规划。而传统的采煤机割煤路径规划方法存在误差较大、无法适应地质条件的改变、算法复杂等问题。针对上述问题,提出了一... 采煤机上滚筒常发生切割顶板岩层的现象,这不仅会缩短滚筒截齿寿命,还会降低采出率,因此必须对上滚筒割煤路径进行规划。而传统的采煤机割煤路径规划方法存在误差较大、无法适应地质条件的改变、算法复杂等问题。针对上述问题,提出了一种基于双圆弧样条曲线的采煤机上滚筒割煤路径规划方法。首先采集工作面钻孔、回风巷、运输巷及切眼等的数据建立三维煤层地质模型;然后根据煤壁空间坐标系对模型进行仿真切割,得到顶板控制点集合,以相邻两点为一组建立连续控制点坐标系,根据双圆弧基本结构求解圆弧半径及圆心坐标,根据圆弧参数得出相邻两控制点之间的路径,即上滚筒割煤路径;最后采用遗传算法分析顶板曲线与割煤路径之间的关系,建立煤岩适应度函数模型,经过选择、交叉、变异操作对割煤路径进行仿真优化,得到更为合理、精确度更高的割煤路径。仿真结果表明:通过遗传算法优化得到了较为光滑的割煤路径,其中上滚筒割煤路径与顶板误差范围为0.1839~0.3493m,上滚筒截割顶板岩层现象得到改善,表明优化路径有效地减少了切矸量,提高了采出率。 展开更多
关键词 采煤机 上滚筒割煤路径 三维煤层地质模型 煤壁空间坐标系 双圆弧样条曲线 切矸量
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刚支时弧齿锥齿轮齿面啮合迹的确定 被引量:3
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作者 刘光磊 沈允文 王三民 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期392-394,共3页
以弧齿锥齿轮的齿面网格点为基础 ,采用双三次样条法对其加密细化 ,并求出齿面基点处的法线 ;将大轮经平移和旋转 ,使两轮的齿面基点重合 ,基点处的齿面法线共线 ;在大轮齿面的基点处建立局部坐标系 ,将相对于齿轮坐标系中的齿面网格坐... 以弧齿锥齿轮的齿面网格点为基础 ,采用双三次样条法对其加密细化 ,并求出齿面基点处的法线 ;将大轮经平移和旋转 ,使两轮的齿面基点重合 ,基点处的齿面法线共线 ;在大轮齿面的基点处建立局部坐标系 ,将相对于齿轮坐标系中的齿面网格坐标 ,都转换到这一坐标系中 ,以检验齿面是否存在曲率干涉 ,出现曲率干涉时 ,则通过调整齿轮加工参数将其消除 ;又在大轮上选取三个齿面角点用以建立另一齿面坐标系 ,计算两轮齿面在这一坐标系中的最小间隙 ,通过调整齿轮转角 ,得到齿面的啮合点 ;将两齿轮绕各自轴线转动 ,最终在轮齿齿面上求得啮合点的轨迹——啮合迹。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 双三次样条法 曲率干涉 啮合迹
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Frequency-domain method for separating signal and noise 被引量:2
18
作者 王正明 段晓君 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2000年第1期9-16,共8页
A new method for separation of signal and noise (SSN) is put forward. Frequency is redefined according to the features of signal and its derivative in the sampling time interval, thus double orthogonal basis (DOB) is ... A new method for separation of signal and noise (SSN) is put forward. Frequency is redefined according to the features of signal and its derivative in the sampling time interval, thus double orthogonal basis (DOB) is constructed so that a signal can be precisely signified with a linear combination of low-frequency DOB. Under joint consideration in time domain (TD) and frequency domain (FD), a method on SSN with high accuracy is derived and a matched algorithm is designed and analyzed. This method is applicable to SSN in multiple frequency bands, and convenient in applying signal characteristics in TD and FD synthetically with higher accuracy. 展开更多
关键词 FREQUENCY double ORTHOGONAL basis separation of SIGNAL and noise features in time DOMAIN and FREQUENCY DOMAIN spline function.
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一种新型旋转直线组合式液压缸设计 被引量:4
19
作者 苗玉刚 赵峰 《机床与液压》 北大核心 2015年第14期105-108,共4页
随着制造业自动化的快速发展,市场对液压传动产品的要求也越来越高,而现有液压缸产品性能单一、运动模式少,日益不能满足市场的需求。针对此问题,设计了一种新型旋转直线组合式液压缸,该液压缸利用滚珠花键既能传递扭矩又能实现直线运... 随着制造业自动化的快速发展,市场对液压传动产品的要求也越来越高,而现有液压缸产品性能单一、运动模式少,日益不能满足市场的需求。针对此问题,设计了一种新型旋转直线组合式液压缸,该液压缸利用滚珠花键既能传递扭矩又能实现直线运动的特点,将双螺旋摆动液压缸与传统往复直线运动液压缸有机结合,不仅可以实现单一的往复直线运动和旋转运动,也可以实现复杂的旋转直线复合运动,技术功能完善,结构紧凑,输出载荷大,传动效率高,传动平稳,安装方便,能够满足市场对液压传动产品性能多样化的需求。 展开更多
关键词 旋转直线组合式液压缸 双螺旋摆动液压缸 滚珠花键副
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基于改进粒子群算法的复杂曲面轮廓度误差评定及可视化 被引量:4
20
作者 张小萍 周圣铧 王君泽 《计量学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期16-21,共6页
针对复杂曲面轮廓度误差的求解是一个复杂的非线性寻优问题,将改进的粒子群算法与细分曲面逐次逼近的方法相结合,实现了复杂曲面轮廓度误差值的精确计算和评定结果可视化。利用双3次B样条曲面进行理论廓面的拟合,从最小条件准则出发... 针对复杂曲面轮廓度误差的求解是一个复杂的非线性寻优问题,将改进的粒子群算法与细分曲面逐次逼近的方法相结合,实现了复杂曲面轮廓度误差值的精确计算和评定结果可视化。利用双3次B样条曲面进行理论廓面的拟合,从最小条件准则出发,建立了曲面轮廓度误差的数学模型;通过细分曲面逐次逼近的方法,计算出点到曲面的最小距离。在对基本粒子群算法分析的基础上,引入了非线性动态惯性权重系数和杂交算子,提高了算法的精度和效率。以VRML作为三维展示平台、Java Applet作为控制核心,实现了面轮廓度误差评定的可视化、网络化。 展开更多
关键词 计量学 改进粒子群算法 面轮廓度误差 双3次B样条曲面 逐次逼近 可视化 网络化
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