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平面刚体系统的参数预调节保辛算法
1
作者 吴志刚 徐小明 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期101-107,共7页
保辛积分方法在约束哈密顿系统中有着重要的应用,是因为其在长时间仿真中表现出极好的稳定性。然而随着仿真时长增加,保辛格式通常具有较大的相位误差累积。本文提出了一种平面多刚体系统的参数预调节保辛积分方法。通过推导具有待定参... 保辛积分方法在约束哈密顿系统中有着重要的应用,是因为其在长时间仿真中表现出极好的稳定性。然而随着仿真时长增加,保辛格式通常具有较大的相位误差累积。本文提出了一种平面多刚体系统的参数预调节保辛积分方法。通过推导具有待定参数的改进的拉格朗日方程,并将其与已有保辛格式相结合并预先调节相关参数取值,可以大幅降低数值解的相位误差。理论分析与数值结果表明参数预调节保辛积分方法不仅保持了辛结构,而且具有很低的相位误差累积。因此,参数预调节保辛积分方法可应用于长时间仿真分析。 展开更多
关键词 平面刚体系统 笛卡尔坐标 正交投影 保辛算法 高精度
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直角坐标机器人轨迹自适应NURBS曲线插补算法
2
作者 潘忠英 王玉清 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第8期307-311,共5页
为了提升直角坐标机器人轨迹的分段精度,提出了一种直角坐标机器人轨迹自适应分段NURBS曲线插补算法。基于NURBSS曲线自适应速度调整原理,通过加减速区域分析和分段预处理,找出曲线上的曲率极大值,分辨这些点是否为速度敏感点,并通过前... 为了提升直角坐标机器人轨迹的分段精度,提出了一种直角坐标机器人轨迹自适应分段NURBS曲线插补算法。基于NURBSS曲线自适应速度调整原理,通过加减速区域分析和分段预处理,找出曲线上的曲率极大值,分辨这些点是否为速度敏感点,并通过前瞻处理,逆向插补每个速度敏感点,规划敏感区的进给速度,使各个轴的加减速限制与弓高误差可同时得到满足,并确定减速点位置,实时插补处理根据进给速度与当前插补点的位置,计算下一插补点的位置,实现实时插补。实验表明:该算法具有较高的分段精度与分段效率;可满足分段加减速的要求;速度波动率最低且始终在给定的速度范围内,能够良好地控制进给速度;前瞻处理后插补速度减速效果较好;插补计算耗时仅为0.6/ms。 展开更多
关键词 直角坐标 机器人轨迹 自适应分段 NURBS 曲线插补算法 进给速度
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遗传神经网络下机器人双头夹具参数优化研究
3
作者 景兴淇 任涛 +1 位作者 卢万里 董俊 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第3期366-369,375,共5页
由于直角坐标机器人双头夹具动力学较为复杂,难以找到双头夹具最优参数组合,因此以直角坐标机器人为基础,提出遗传神经网络下机器人双头夹具参数优化方法。分析不同工况下双头夹具关节在夹持工件时的接触力,结合偏移量约束搭建双头夹具... 由于直角坐标机器人双头夹具动力学较为复杂,难以找到双头夹具最优参数组合,因此以直角坐标机器人为基础,提出遗传神经网络下机器人双头夹具参数优化方法。分析不同工况下双头夹具关节在夹持工件时的接触力,结合偏移量约束搭建双头夹具动力学模型。以动力学模型为基础,设置参数优化约束条件,包括竖直与水平移动距离、末端节点运行速度、夹具质量、等效应力、丝杠变形量等。结合相关约束条件,构建双头夹具参数优化目标函数,利用遗传神经网络对目标函数进行求解,获取目标函数最优解,该解即为双头夹具参数结果。经实验数据分析证明,所提方法优化后的双头夹具参数更接近于理想值,夹具灵敏度更高,能够有效提升其工作质量。 展开更多
关键词 遗传神经网络 直角坐标机器人 双头夹具 参数优化 动力学模型 约束条件
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一种利用坐标测量机实现圆度误差评价的方法 被引量:17
4
作者 彭晓南 刘飞 雷贤卿 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1654-1658,共5页
针对直角坐标系下圆周截面形状误差评价,介绍了一种圆柱体截面圆度误差的测量与评定方法。在研究了圆度误差定义及测量方法的基础上,建立了基于三坐标测量机的最小外接圆圆度误差三维评测模型。利用双截面最小二乘拟合轴线调整坐标系位... 针对直角坐标系下圆周截面形状误差评价,介绍了一种圆柱体截面圆度误差的测量与评定方法。在研究了圆度误差定义及测量方法的基础上,建立了基于三坐标测量机的最小外接圆圆度误差三维评测模型。利用双截面最小二乘拟合轴线调整坐标系位置,减少了位姿误差对测量结果的影响。对模型进行坐标系统一转换,使得变换后的模型能更适用于计算机数据处理。然后在坐标变换的前提下,提出了一种利用几何关系搜索最小外接圆圆心的方法,开发了相应的数据分析软件。实验和数据证明,此算法优于传统最小外接圆算法,实现了在直角坐标系下三坐标测量机对圆度误差的最小外接圆法评价。 展开更多
关键词 圆度误差 最小外接圆法评价 直角坐标系 坐标测量机
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基于坐标变换的球面坐标Navier-Stokes方程的建立 被引量:3
5
作者 朱玉川 马大为 +1 位作者 乐贵高 徐长江 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期437-440,共4页
利用笛卡尔坐标系内的Navier-Stokes方程的数学形式,采用坐标变换的方法通过对方程各物理量的数学推导,分别对拉普拉斯算子、质点散度以及质点加速度等进行坐标转换及其简化,建立了完整的球面坐标系内的Navier-Stokes方程。证明了笛卡... 利用笛卡尔坐标系内的Navier-Stokes方程的数学形式,采用坐标变换的方法通过对方程各物理量的数学推导,分别对拉普拉斯算子、质点散度以及质点加速度等进行坐标转换及其简化,建立了完整的球面坐标系内的Navier-Stokes方程。证明了笛卡尔坐标和球面坐标系下Navier-Stokes方程的一致性,并为其他坐标形式的Navier-Stokes方程之间的转换提供了研究参考。 展开更多
关键词 Navier—Stokes方程 坐标变换 笛卡尔坐标 球面坐标
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稀薄过渡流区横向喷流干扰效应数值模拟研究 被引量:11
6
作者 梁杰 阎超 +1 位作者 李志辉 李绪国 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期27-33,共7页
为了准确预测稀薄过渡流区横向喷流与稀薄大气的干扰流动特征,本文在建立直角与表面非结构网格混合结构的DSMC数值算法以及碰撞网格自适应算法基础上,提出基于MPI的静态随机负载平衡技术,构建了DSMC并行计算代码。计算的不同压力比条件... 为了准确预测稀薄过渡流区横向喷流与稀薄大气的干扰流动特征,本文在建立直角与表面非结构网格混合结构的DSMC数值算法以及碰撞网格自适应算法基础上,提出基于MPI的静态随机负载平衡技术,构建了DSMC并行计算代码。计算的不同压力比条件下三维平板模型横向喷流与稀薄大气干扰的分离长度与低密度风洞试验有较好的一致性,验证了本文算法的可靠性。开展了细长钝双锥外形高超声速稀薄来流与超声速/高超声速横向喷流干扰效应的研究,计算分析了不同飞行高度、不同飞行速度、不同飞行攻角、不同喷流推力下复杂流场结构和对气动力特性的影响规律。考察了RCS喷管出口参数不同(均匀/非均匀)对喷口附近分离涡和分离长度的影响。 展开更多
关键词 DSMC方法 网格自适应 并行算法 稀薄过渡流 喷流干扰
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内参型非协调元位移试解完备性的研究 被引量:6
7
作者 焦兆平 吴长春 黄茂光 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1992年第3期308-317,共10页
本文提出在非协调等参位移元的研究中应该注意到总位移函数在直角坐标下的完备性。根据这一思想,文中针对弹性力学平面问题建立了新的非协调等参位移元模型系列,良好的数值实验结果表明了这一研究思想的合理性。
关键词 非协调元 试解完备性 内参型 位移
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空间直角坐标与大地坐标转换算法研究 被引量:12
8
作者 史海锋 张卫斌 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2012年第5期78-81,共4页
Bowring直接解法由于受限于大地高H的影响,当H>1 000 km时,其计算误差变大,为了解决这个问题,采用Bowring直接解作为间接迭代法的初值进行求解,实验结果表明,间接迭代法解的精度明显优于直接解的精度,同时不受大地高H的影响。
关键词 空间直角坐标 大地坐标 转换算法 直接解法 迭代解法
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基于坐标系转换的TRV波形包络线与标准值参数计算方法研究 被引量:5
9
作者 班建 高享想 +1 位作者 黄实 李刚 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期46-49,共4页
暂态恢复电压(TRV)标准值参数是考核高压交流断路器在大容量试验站进行短路开断试验时的一项重要指标。文中提出了一种基于坐标系转换的TRV波形包络线与标准值参数计算方法,通过对TRV波形数据经过数学运算由笛卡尔坐标系转换到极坐标系... 暂态恢复电压(TRV)标准值参数是考核高压交流断路器在大容量试验站进行短路开断试验时的一项重要指标。文中提出了一种基于坐标系转换的TRV波形包络线与标准值参数计算方法,通过对TRV波形数据经过数学运算由笛卡尔坐标系转换到极坐标系下,进一步对极坐标系下的TRV波形数据计算可以得出与TRV波形相切的3条直线(两参数TRV)或4条包直线(四参数TRV)所组成的包络线以及TRV的标准值参数。应用该计算方法所获得TRV标准值参数,为大容量试验站进行短路开断试验时,预期TRV调试时试验回路R、L、C元件参数的调整以及试验后TRV参数的读取与评定提供了理论依据。 展开更多
关键词 TRV标准值 TRV波形包络线 笛卡尔坐标系 极坐标系
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单元机组协调系统的非线性控制研究 被引量:18
10
作者 房方 刘吉臻 《中国电力》 CSCD 北大核心 2004年第7期61-65,共5页
回顾和总结单元机组协调控制系统的研究现状,给出可用于协调系统非线性控制研究的3种典型模型,从理论和应用的角度分析已用于协调控制系统研究的几种非线性方法的特点和局限,包括反馈线性化方法、逆系统方法、反步设计方法及多模型方法... 回顾和总结单元机组协调控制系统的研究现状,给出可用于协调系统非线性控制研究的3种典型模型,从理论和应用的角度分析已用于协调控制系统研究的几种非线性方法的特点和局限,包括反馈线性化方法、逆系统方法、反步设计方法及多模型方法等,并提出进行非线性协调系统设计需解决的一些关键问题。 展开更多
关键词 单元机组 协调系统 非线性控制 非线性控制理论 电厂
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基于两级直角网格结构的三维DSMC算法研究 被引量:14
11
作者 梁杰 阎超 杜波强 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期466-471,共6页
结合直角网格计算的高效率以及表面非结构网格对飞行器几何外形的精细描述,本文建立了基于两级直角坐标网格结构的DSMC数值模拟算法。一级网格为计算区域离散后的背景网格,二级网格为独立的碰撞网格和取样网格,是在背景网格的基础上根... 结合直角网格计算的高效率以及表面非结构网格对飞行器几何外形的精细描述,本文建立了基于两级直角坐标网格结构的DSMC数值模拟算法。一级网格为计算区域离散后的背景网格,二级网格为独立的碰撞网格和取样网格,是在背景网格的基础上根据流场性质的变化经过自适应后获得的亚网格,碰撞分子对在亚网格内选取,以保证选取的分子是"最相邻的"。计算的Orion飞船外形从自由分子流到稀薄过渡流的气动力系数,与DS3V和DAC软件计算结果的一致性非常好,验证了本文算法的可靠性和有效性。同时对过渡区的流动特征和表面气动参数的分布规律进行了分析。 展开更多
关键词 DSMC数值模拟 直角网格 表面非结构网格 网格自适应
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基于空间笛卡尔坐标系的孤堡输电线路杆塔基础偏移状态监测研究 被引量:3
12
作者 黄会贤 陈新岗 +3 位作者 田勇 冯俊 陈果 倪志 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期40-45,共6页
针对输电线路杆塔基础被埋置于孤堡中造成重大安全隐患的问题,笔者提出了进行孤堡输电线路杆塔基础偏移实时监测方法。首先确立输电线路杆塔基础位移检测笛卡尔坐标系,有效获取孤堡杆塔基础支撑脚处位移量;其次提出以笛卡尔坐标系为基... 针对输电线路杆塔基础被埋置于孤堡中造成重大安全隐患的问题,笔者提出了进行孤堡输电线路杆塔基础偏移实时监测方法。首先确立输电线路杆塔基础位移检测笛卡尔坐标系,有效获取孤堡杆塔基础支撑脚处位移量;其次提出以笛卡尔坐标系为基准的孤堡输电线路杆塔基础偏移算法;最后结合相关检测数据进行算法验证,获取了一段时间内基础位移与时间变化关系曲线。对该曲线的分析表明,文中提出的方法对孤堡输电杆塔基础偏移预警效果好精度高。 展开更多
关键词 输电线路 孤堡 杆塔基础 偏移 笛卡尔坐标系
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在常用坐标系下GNSS点位误差转换方法研究 被引量:5
13
作者 卞和方 张书毕 +1 位作者 张秋昭 郑南山 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2012年第4期83-86,共4页
鉴于大地坐标系和直角坐标系之间的转换函数为多元隐函数,GNSS点位误差在这两种常用坐标系下相互转换时,其显性表达式较为复杂且参数单位不统一,借助平行圈半径和子午圈曲率半径将大地坐标系下经纬度的角度误差统一转换为以长度为单位... 鉴于大地坐标系和直角坐标系之间的转换函数为多元隐函数,GNSS点位误差在这两种常用坐标系下相互转换时,其显性表达式较为复杂且参数单位不统一,借助平行圈半径和子午圈曲率半径将大地坐标系下经纬度的角度误差统一转换为以长度为单位的误差,并推导了相应的转换矩阵,结果表明该矩阵不仅形式简单,且为正交矩阵。 展开更多
关键词 GNSS点位误差 大地坐标系 直角坐标系 子午圈曲率半径 正交矩阵
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基于时域特征识别微频差信号 被引量:8
14
作者 陈茉莉 李舜酩 饶新阳 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1234-1239,共6页
微频差现象广泛存在于机械振动领域,为弥补频谱分析的不足,提出了2种识别微频差信号的时域方法。将2个、3个微频差时域信号绘制在笛卡尔坐标上,发现了对微频差较敏感的笛卡尔坐标特征。结合笛卡尔坐标特征,利用微分方法,进一步提出可用... 微频差现象广泛存在于机械振动领域,为弥补频谱分析的不足,提出了2种识别微频差信号的时域方法。将2个、3个微频差时域信号绘制在笛卡尔坐标上,发现了对微频差较敏感的笛卡尔坐标特征。结合笛卡尔坐标特征,利用微分方法,进一步提出可用于识别多个微频差信号的累积特征,给出了多维空间下离散信号的累积算法,利用仿真计算说明了累积特征在识别微频差信号方面的有效性和敏感性。将笛卡尔坐标特征应用于转子轴心轨迹噪声来源分析,为轴心轨迹提纯提供了简单途径。将累积特征应用于叶片加工质量评价,为叶片质量控制提供新方法。工程应用表明,时域特征进行微频差信号识别是有效的。 展开更多
关键词 微频差 时域 笛卡尔坐标 累积 轴心轨迹 加工质量
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基于全局笛卡尔坐标系的高斯束地震波场模拟 被引量:3
15
作者 白敏 吴娟 +1 位作者 孙章庆 杨磊 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期257-265,共9页
对于射线中心坐标系下的高斯束,求解地下每一个点的波场值都要进行坐标变换。为此,Leung等采用拟设理论推导了在全局笛卡尔坐标系下求解高斯束的数学理论方法,此拟设可理解为沿中心射线对旅行时求导,从而增加一个虚部项作为中心射线在... 对于射线中心坐标系下的高斯束,求解地下每一个点的波场值都要进行坐标变换。为此,Leung等采用拟设理论推导了在全局笛卡尔坐标系下求解高斯束的数学理论方法,此拟设可理解为沿中心射线对旅行时求导,从而增加一个虚部项作为中心射线在其邻域Taylor展开的二阶项,以此构建一个近似旅行时函数,传统高斯束的近似旅行时函数可由其近似旅行时函数通过局部射线中心坐标变换得到。首次将全局笛卡尔坐标系下求解高斯束的数学理论应用于地震波场模拟,分别对一条高斯束、格林函数、连续介质的单频波场以及复杂介质的波场进行模拟,并对比射线中心坐标系、全局笛卡尔坐标系的高斯束精度。结果表明:在均匀介质中,由全局笛卡尔坐标系高斯束、射线中心坐标系高斯束积分所计算的格林函数均很好地近似了解析格林函数;对连续介质模型而言,全局笛卡尔坐标系高斯束能很好地处理焦散问题,较好地模拟了复杂介质的波场传播过程,但高斯束的精度会降低,横向能量较弱。 展开更多
关键词 高斯束 全局笛卡尔坐标系 射线中心坐标系 格林函数 波场模拟
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协调控制系统快速响应AGC指令的设计新方法及其工程应用 被引量:11
16
作者 韩忠旭 齐小红 +2 位作者 王擎 周广 常亚丽 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第20期51-56,共6页
自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)是当代电网自动控制的一项基本要求。目前参与AGC控制的火电机组存在响应速度慢等问题,使电网AGC的控制效果较差。姚孟发电有限责任公司的1号和2号300MW本生直流炉式单元机组采用了增量... 自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)是当代电网自动控制的一项基本要求。目前参与AGC控制的火电机组存在响应速度慢等问题,使电网AGC的控制效果较差。姚孟发电有限责任公司的1号和2号300MW本生直流炉式单元机组采用了增量型状态观测器与传统PID控制相结合的协调控制方案,并采用了文章给出的AGC与CCS的接口控制逻辑,使协调控制系统中的预给煤运算等功能在AGC方式下能得以实现,从而使机组能快速响应AGC负荷指令。两台机组AGC联调试验实时趋势曲线证明了这一点。 展开更多
关键词 自动发电控制(AGC) 机炉协调控制系统 快速响应 接口逻辑 状态观测器
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直角坐标系下无向双环网络G(N;±1,±s)直径的研究 被引量:7
17
作者 刘辉 方木云 +1 位作者 郑啸 杭婷婷 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期138-143,150,共7页
提出将直角坐标系引入无向双环网络的研究,通过直角坐标系,系统研究无向双环网络G(N;±1,±s)的直径、平均直径,验证直径的下界,得出平均直径的下界。最后给出直角坐标系下无向双环网络的仿真方法,该方法克服了传统L型瓦方法在... 提出将直角坐标系引入无向双环网络的研究,通过直角坐标系,系统研究无向双环网络G(N;±1,±s)的直径、平均直径,验证直径的下界,得出平均直径的下界。最后给出直角坐标系下无向双环网络的仿真方法,该方法克服了传统L型瓦方法在无向双环网络研究中的不足,大大提升了无向双环网络的研究水平。 展开更多
关键词 无向双环网络G(N ±1 ±s) 直角坐标系 仿真 平均直径 下界
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基于PSASP和Simulink的汽轮机调节系统建模与仿真校核 被引量:11
18
作者 盛锴 魏乐 +1 位作者 江效龙 寻新 《中国电力》 CSCD 北大核心 2015年第2期1-6,26,共7页
汽轮机调节系统模型是电力系统稳定分析的基础数据,模型的准确性决定了电力系统分析的可靠性,因此需要对所建立的汽轮机调节系统模型进行仿真、校核以确保建模质量。针对实际火电机组的汽轮机调节系统具有较为复杂的协调控制系统、导致... 汽轮机调节系统模型是电力系统稳定分析的基础数据,模型的准确性决定了电力系统分析的可靠性,因此需要对所建立的汽轮机调节系统模型进行仿真、校核以确保建模质量。针对实际火电机组的汽轮机调节系统具有较为复杂的协调控制系统、导致难于通过专业的电力系统计算程序(如PSASP)实现建模、仿真及校核的问题,提出了一种基于Simulink和PSASP的联合建模方法,利用Simulink的灵活性和PSASP的专业性,实现对汽轮机调节系统的建模及仿真校核。模型仿真及校核的结果表明,该方法能够建立较为精确的模型并满足仿真校核的要求。 展开更多
关键词 汽轮机调节系统 协调控制系统(ccS) 电力系统综合分析程序(PSASP) 联合建模 仿真校核
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J_2项摄动条件下线性化的编队卫星动力学方程 被引量:3
19
作者 杏建军 时伟 蒋炳炎 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期605-610,共6页
考虑J2项摄动力对参考卫星轨道的绝对影响和对伴随卫星轨道的相对影响,应用拉格朗日方法,在笛卡尔坐标系下,给出了一组考虑J2项摄动的线性化的编队卫星相对动力学方程。该方程考虑了J2项摄动力带来的相对运动平面内外的耦合和短周期项... 考虑J2项摄动力对参考卫星轨道的绝对影响和对伴随卫星轨道的相对影响,应用拉格朗日方法,在笛卡尔坐标系下,给出了一组考虑J2项摄动的线性化的编队卫星相对动力学方程。该方程考虑了J2项摄动力带来的相对运动平面内外的耦合和短周期项的影响,有效地提高了相对动力学模型的精度。仿真结果表明,该方程组可有效地描述J2项摄动条件下编队卫星的相对运动,其误差只有二体非线性模型的10%,利用其设计的水平圆编队半径的相对误差不超过1%,并且由于是线性化的微分方程描述,可方便地应用到编队卫星导航、制导与控制系统的设计中。 展开更多
关键词 卫星编队 J2项摄动 动力学方程 笛卡尔坐标
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配电室智能巡检机器人的设计与研制 被引量:13
20
作者 王秋敏 李新华 王明瑞 《机床与液压》 北大核心 2019年第17期51-55,共5页
为解决配电室内巡检空间狭小、巡检点位数量庞大、位置高差不一、无规律布置等难题,研制了一种基于直角坐标驱动的智能巡检机器人,对该机器人的主要结构、技术参数、运动路径规划、控制系统进行了详细介绍。对同步带远距离传动中的横向... 为解决配电室内巡检空间狭小、巡检点位数量庞大、位置高差不一、无规律布置等难题,研制了一种基于直角坐标驱动的智能巡检机器人,对该机器人的主要结构、技术参数、运动路径规划、控制系统进行了详细介绍。对同步带远距离传动中的横向振动进行了分析,避免外界激励源与皮带发生共振,同时设置巡检点时避开皮带的共振频率位置。针对机器人质量较大的问题,对Y轴支撑槽钢进行了轻量化设计。经6个月实践检测,该机器人实现了对室内设备的多角度、全方位智能巡检。 展开更多
关键词 直角坐标驱动 机器人 配电室 智能巡检
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