虚拟样机与天平研制

虚拟样机是一种数字产品模型,是一种新型的基于产品计算机仿真模型的数字化设计方法,是将目前的CAD、CAE等CAx技术结合在一起的一种集成技术,贯穿于产品生命周期的全过程。应用虚拟样机技术现已成功地完成了多台天平及其支撑系统的研制,其在风洞应变天平及其相关设备的研制中将发挥越来越重要的作用。     

基于图匹配的工程图纸检索

以图档管理系统的设计与开发为背景,提出了基于图匹配的二维图形检索模型.将不同复杂层次的图形元素构成抽象为空间关系图,使二维图纸具有统一的表示,因此将图形检索转化为不同信息粒度的空间关系图相似度计算,并通过增加结点及边匹配约束条件预测当前匹配状态的后继有效状态,有效地减少了空间关系图匹配过程中的状态搜索空间,提高了图匹配算法效率.空间关系图的表示及图匹配算法具有很好的实用价值,已在图档管理系统中得到较好应用.     

一种新的空间多维关联规则模型与算法

空间对象具有自相关、连续性、多尺度等特点，导致空间关联规则挖掘与传统的统计关联规则挖掘不同，不存在统计的“事务”，挖掘更加复杂。本文用基于空间相关的影响域来创建“空间事务”，以代替传统关联规则挖掘中的事务，建立了一种新的应用于挖掘空间多维数据的空间多维关联规则模型(Spatial multidimensional association rules model，SMARM)。设计并实现了一种新的挖掘算法SMARBIA，用基于影响域、空间支持度等剪枝技巧，克服了空间多维关联规则挖掘过程中候选项目集庞大的困难。实验表明，该算法能有效地减少候选项目集而获得较好的性能。     

柔性结构系统的子空间分析方法

子空间状态空间系统辨识(4SID)方法是分析线性振动系统动态特性的一种新的时域方法。该方法直接从测量数据辨识出系统的状态空间模型,无需非线性搜索和参数正则化,具有良好的数值特性,尤其适用于复杂的高阶多变量系统。本文应用其对一已知模态的桁架结构进行了仿真分析。     

基于时空模型的快速视频显著区域检测

传统的视频显著区域检测方法运算量大且难以处理包含复杂运动的视频,本文提出一种基于时空模型的快速显著区域检测方法.该方法用一种新的模糊聚类算法对特征点的运动轨迹进行无监督聚类,对不同运动类型进行分类.在复杂运动情况下,该算法通过计算优化的聚类中心的个数以获得运动类型数,再将异常数据剔除后,生成运动显著图.而在空间显著区检测方面,则利用反差模型以及Gabor滤波器获得图像的静态显著图.在此基础上,还提出一种基于运动优先思想的时空混合方法,将运动和空间显著图动态合成视觉显著图.实验证明,该方法能够有效地提取视频显著区域,与传统的方法相比该方法平均耗时更少且更方便.     

基于弯振模态的螺纹杆式直线超声电机(英文)

介绍了基于弯振模态的螺纹杆式直线超声电机的运行机理.在梁弯曲振动模型的基础上,对螺纹杆式直线超声电机进行动力学分析,推导出电机定子驱动点的空间运动轨迹方程,并阐明了电机运行机理.本文应用有限元法分析了电机的振动模态和结构,设计并研制了样机.样机定子的尺寸为13 mm×13 mm×30 mm,最后对电机输出特性进行了测试,最大输出力为5.2 N.     

基于集成项目框架的商用航空发动机项目管理方法与实践（英文）

为实现项目和产品有关信息的收集和共享,使得项目信息关联、协调一致,从而保证项目计划、质量和成本得到有效管控,需要建立汇聚多种项目分解信息的集成项目框架。本文分析了国内外工作分解结构的研究现状,设计了集成产品分解结构、工作分解结构、组织分解结构、成本分解结构的商用航空发动机集成项目框架,完成了相应分解结构的构建与集成,并在信息化技术的支撑下进行了实施。从而以统一规范的方法保证了复杂产品全生命周期技术视图向管理视图高效且准确的转换,确保项目研制任务科学合理、研制经费总体可控。     

基于方向匹配的装配路径规划算法

描述了装配规划中的最短无碰装配路径的自动生成问题。首先由零件在装配体中的几何约束生成局部拆卸方向,在考虑局部拆卸方向的前提下,运用位姿空间方法推导当前装配零件在固定姿态下由装配起点到装配最终位置的最短无碰路径。文中用具有位置分量和方向分量的特征元素描述物体,用方向分量相互匹配的特征元素对,即所谓方向匹配法计算三维离散物体的C-空间障碍。搜索空间用具有动态密度的栅格表达,以改进的具有目标可见性测试和变步长的A算法搜索最短无碰装配路径。该算法可处理复杂结构的装配体,且具有较高的计算效率     

一种求解多目标柔性作业车间调度的改进粒子群算法

针对具有高维搜索空间的多目标柔性作业车间调度问题,提出了一种基于偏好的多目标粒子群优化算法(PMOPSO).该算法引入了决策者的偏好信息,用以指导算法的搜索过程,使算法在决策者感兴趣的区域进行搜索,不但缩小了算法的搜索空间,提高了算法的效率,而且一次运算只求得偏好区域内若干个折中解,避免了决策者要在众多非劣解中作出困难的选择.在该算法中,采用了新的偏好信息给定方法,即采用目标间重要关系、目标数值或目标权重大致取值范围来表示偏好信息.采用该方法,不但便于决策者给定偏好信息,而且还可以根据决策者的需求,对搜索区域的范围进行适当地调整.针对偏好信息的特点,提出了一种模拟人类社会组织"投票选举"的偏好信息处理方法,该方法直观简便并易于实现.最后,通过实例仿真,对该算法性能进行比较分析和评价,结果表明了该算法的有效性和可行性.     

基于非支配排序遗传算法并联仿生眼构型优化设计

针对复杂环境下视觉监控需要满足大范围、高精度搜索和保持对目标的持续平滑跟踪的要求,设计了一种并联仿生眼造型。然而当前并联仿生眼多采用单目标优化,无法有效保证仿生眼造型的运行精度、平台倾角、机构灵敏度以及运动传递性能。为此,采用改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),在铰链偏角、驱动件尺寸、安装空间等约束条件下对多目标的仿生眼造型参数进行优化,并搭建实验样机进行模拟实验。实验结果表明:设计的仿生眼造型具有0.01°的眼球运动精度,99.23°/s的角速度和502.5°/s~2的角加速度,可实现大视野搜索和快速、平滑的跟踪目标。     

基于GIS面向LCA的产品材料信息管理系统建构

为解决传统生命周期评价(Life cycle assessment,LCA)空间位置数据缺失的问题,论文通过引入地理信息系统(Geographic information system,GIS)系统实现了空间位置数据的获取。论述了将空间位置数据引入LCA的必要性与可能性,提出了全新的产品材料管理信息系统功能结构与数据库框架。提出了空间位置数据的获取和有效管理的新方法,对产品材料数据库的进一步完善,以及LCA方法的进一步改进,具有非常重要的意义。     

Performance Analysis and Power Allocation for Cooperative SSK System with Receive Correlation in Rayleigh Fading Channel

In this paper,the performance analysis of cooperative space shift keying(SSK)system with dual-hop amplify and forward(AF)in receive-correlated Rayleigh channel is presented. By means of the performance analysis,a closed-form approximate expression of the average bit error rate(BER)is derived for the performance evaluation.With this expression,in a high signal-to-noise-ratio(SNR)region,a tight closed-form asymptotic BER of the system is also derived. It can simplify the calculation of average BER and provide effective evaluation for asymptotic performance. By minimizing this asymptotic BER expression,a suboptimum power allocation(PA) scheme is developed,and the closed-form PA coefficients are obtained. Simulation indicates that the suboptimal PA scheme outperforms the conventional equal PA scheme,and its performance is very close to that of the exhaustive search based optimal PA scheme but with low complexity. Moreover,the system performance under the spatially correlated channel is worse than that in spatially independent channel due to the effect of spatial correlation.     

Optimizing Control for Rotor Vibration with Magnetorheological Fluid Damper

The aim of this work is to analyze and design a control system for vibration reduction in a rotor system using a shear mode magnetorheological fluid （MRF） damper. A dynamic model of the MRF damper-rotor system was built and simulated in Matlab/Simulink to analyze the rotor vibration characteristics and the vibration reduction dfeet of the MRF damper. Based on the numerical simulation analysis, an optimizing control strategy using pat- tern search method was proposed and designed. The control system was constructed on a test rotor bench and ex- periment validations on the effectiveness of the proposed control strategy were conducted. Experimental results show that rotor vibration caused by unbalance can be well controlled whether in resonance region （70~） or in non- resonance region （30 ~）. An irregular vibration amplitude jump can be suppressed with the optimization strategy. Furthermore, it is found that the rapidity of transient response and efficiency of optimizing technique depend on the pattern search step. The presented strategies and control system can be extended to multi-span （more than two or three spans） rotor system. It provides a powerful technical support for the extension and application in target and control for shafting vibration.     

求解广义特征值问题的并行保域多分法

近年来，随着并行机的发展，提出了代数特征值问题的并行多分法，但国内外的研究工作迄今仅限于对称三对角矩阵的标准特征值问题。在科学与工程众多领域内有着重要应用的广义特征值问题的多分法，因难度大等方面原因尚无人研究。本文提出广义特征值问题的并行保域多分法，该算法适用于大型稀疏实对称矩阵广义特征值问题的求解，它克服了传统的广义特征值问题的对分法（行列式查找法）出现的漏根或迭代不收敛等缺点，并保持其优点。作者在ＹＨ－１向量机上对这一算法进行了数值实验，并与并行保域行列式查找法作了比较。数值结果表明，该算法具有较高的加速比，当系统自由度为２１１４、求解特征对个数为３时，加速比可达７．７；且当问题规模较大时，并行保域多分法优于并行保域行列式查找法。     

面向多属性条件的空间对象检索算法

针对现有空间索引不能满足多样化的检索需求,提出两种新型空间索引,能够同时面向空间属性、文本属性与划分属性进行空间对象检索。将分类技术应用于空间对象检索中,提出了基于划分索引与IR-Tree的混合索引以及先划分索引再IR-Tree的索引方法,不仅满足了多样化的空间检索需求,而且有效地解决了传统空间索引更新维护代价大的问题。基于真实的北京市POI数据集进行实验,结果表明本文提出两种索引是有效的且检索效率高。与传统空间索引相比,提出的空间索引很好地解决了具有划分属性的空间对象检索问题,并且具有较高的检索效率。     

基于Contourlet域SOT结构的SAR图像相干斑抑制算法

把SOT结构引入到能够最优表示图像的Contourlet变换中,结合Contourlet系数域的结构特点和SAR图像相干斑乘性噪声模型提出了一种新的相干斑抑制算法。对基于小波系数域SOT结构的相干斑抑制算法中固定在一个低频尺度中选择根系数的方法进行了改进,根据SAR图像的匀质性条件自适应地在两个不同低频尺度中选择根系数。把该算法应用到实测SAR图像中取得了很好的目视效果,各项指标得到了有效提高。     

一类短生命周期产品的订购与定价联合决策模型

研究了一类短生命周期产品在价格依赖(加和)随机需求下的订购与定价联合决策问题。根据一类产品单周期两阶段销售的营销特性,首先以集中式系统的视角研究了其联合最优决策,并应用随机动态规划模型刻画了集中式系统的最优决策;然后,证明了其期望利润函数关于各决策矢量的凹性,并给出了确定最优决策矢量的迭代搜寻算法;最后,应用数值实验对决策结果进行了分析。研究表明:系统的绩效主要来自于销售的第一阶段,经营者应当更注重该阶段利润的挖掘。     

一种三维空间9-交模型的简化方法

9-交模型是一种表达三维空间拓扑关系的常用方法,但存在着冗余度大等问题。本文在Z latanova简化9-交模型工作的基础上,定义了点、线、面和体等简单三维空间对象,对它们之间的拓扑关系进行了研究。排除各种不可能的情况,共总结出24种可能的9-交结果以及80种点线面体之间的拓扑关系,并进行归类得到55种拓扑分析操作,从而大大简化了原模型。以线与体的拓扑关系分析为例,给出了根据简化以后的9-交模型进行拓扑分析操作的具体算法实现。     

航空公司短期航班计划编排模型及算法

航班计划编排的实质是对航空公司各种生产要素的优化配置，其优化程度直接影响航空 公司市场竞争能力。目前，航空公司在编排短期航班计划时过多地考虑了市场竞争，而忽略 了航班延误。文中兼顾市场竞争与航班延误控制，将航班延误控制纳入短期航班计划的编排 过程中。通过分析独立延误与波及延误特点，建立基于延误控制的短期航班计划编排模 型，并采用贪婪随机自适应搜索过程(Greedy randomized adaptive search procedure,GRA SP)算法对模型进行求解。最后，通过实例分析验证了所提方法的有效性。     

产品特征间关系的表达和算法研究

面向产品全生命周期的特征建模是现代产品建模技术的关键之一，在几何特征建模型技术中广泛采用的CSG树在描述多个领域的特征关系时存在不足之处，图状结构可以描述比树状结构更加复杂的关系。本文采用图状结构－特征图来描述特征间的关系。讨论了存储特征图的具体数据结构和定义在其上的一些基本运算。本文中所讨论的技术已被应用于轴的集成数据模型中的特征关系描述，并取得了良好的应用效果。