时变漂角下USV直线路径跟踪控制器设计与验证 被引量：15

1

作者 范云生 郭晨 +2 位作者 赵永生 王国峰 史微微 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2514-2520,共7页

为了解决"蓝信"号无人水面艇在真实海洋环境中的直线路径跟踪的精确控制问题,在考虑到实际航行中存在时变漂角的情况下,设计并验证了一种基于LOS制导算法的无人水面艇直线路径跟踪控制方法。以"蓝信"号无人水面艇... 为了解决"蓝信"号无人水面艇在真实海洋环境中的直线路径跟踪的精确控制问题,在考虑到实际航行中存在时变漂角的情况下,设计并验证了一种基于LOS制导算法的无人水面艇直线路径跟踪控制方法。以"蓝信"号无人水面艇的操纵运动模型及辨识的参数为基础,将LOS制导算法与模糊自适应PID航向跟踪控制相结合,设计了一种考虑时变漂角的无人水面艇直线路径跟踪控制器,仿真结果验证了该方法的可行性。最后,通过蓝信号无人水面艇在大连海事大学凌水校区外部海域的实船实验,验证了该方法应用在实际工程中的正确性和有效性,降低了真实海洋环境下实际航迹跟踪过程中时变漂角对航迹跟踪控制精度的影响。 展开更多

关键词 无人水面艇 LOS制导算法 直线路径跟踪 时变漂角

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直线Bresenham生成算法的三维推广 被引量：20

2

作者 屠晓明 刘雄伟 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第9期779-782,共4页

直线 Bresenham生成算法仅适用于二维直线的生成 .文中巧妙地利用直线在两个坐标平面内的投影 ,将二维直线 Bresenham算法推广到三维 ,用于空间直线的生成 ,给出了一个具体实例 ,并分析了计算误差和算法效率 .结果表明 ,三维直线 Bresen... 直线 Bresenham生成算法仅适用于二维直线的生成 .文中巧妙地利用直线在两个坐标平面内的投影 ,将二维直线 Bresenham算法推广到三维 ,用于空间直线的生成 ,给出了一个具体实例 ,并分析了计算误差和算法效率 .结果表明 ,三维直线 Bresenham生成算法具有高效和高精度的特点 。 展开更多

关键词 三维 计算机图形学 直线Bresenham生成算法 数控机床

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GIS中面积偏差控制下的矢量数据压缩算法 被引量：13

3

作者 米学军 盛广铭 +2 位作者 张婧 白焕新 侯伟 《地理科学》 CSCD 北大核心 2012年第10期1236-1240,共5页

地理信息系统对矢量数据进行处理和应用的过程中,数据压缩是一个必须解决的问题,而通常采用的两种经典曲线数据压缩法:垂距限值法和道格拉斯-普克算法,都存在线段空间偏移过大以及面积偏差不可控的问题。利用曲线空间直线拟合的方法对... 地理信息系统对矢量数据进行处理和应用的过程中,数据压缩是一个必须解决的问题,而通常采用的两种经典曲线数据压缩法:垂距限值法和道格拉斯-普克算法,都存在线段空间偏移过大以及面积偏差不可控的问题。利用曲线空间直线拟合的方法对曲线段中心轴进行空间逼近,通过增加面积偏差限值,提出了面积偏差控制下的矢量数据压缩算法,并以上海市崇明县岛屿边界轮廓矢量为例对该算法进行了验证。试验表明该方法对于解决两种经典压缩算法线段空间偏移过大以及面积偏差不可控的问题效果明显。 展开更多

关键词 地理信息系统 数据压缩 垂距限值算法 道格拉斯—普克算法 直线拟合 面积偏差限值

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铁路钢轨视觉识别检测方法 被引量：23

4

作者 王前选 梁习锋 +2 位作者 刘应龙 鲁寨军 彭灿 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2496-2502,共7页

基于钢轨在监测图像中的特征,结合Radon变换思想,推导出用于钢轨识别检测的Bresenham直线算法,提出钢轨直线检测实现方法。在此基础上,得到一种基于图像处理的钢轨识别检测方法,现场试验验证了该检测方法的计算效果。研究结果表明:由该... 基于钢轨在监测图像中的特征,结合Radon变换思想,推导出用于钢轨识别检测的Bresenham直线算法,提出钢轨直线检测实现方法。在此基础上,得到一种基于图像处理的钢轨识别检测方法,现场试验验证了该检测方法的计算效果。研究结果表明:由该方法计算得出的2条直线准确地落在监测图像中的2条钢轨上,并得出在图像坐标系下的2条钢轨直线方程,说明该方法可准确识别检测出监测图像中的钢轨,为准确监测沙雪等异物入侵事件提供了必要支撑。 展开更多

关键词 钢轨识别 RADON变换 BRESENHAM算法 直线检测 异物入侵

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一种船舶直线航迹控制算法及控制参数的设计 被引量：9

5

作者 周岗 陈永冰 +2 位作者 陈阳 李文魁 贾玉柱 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1043-1048,共6页

在船舶运动参数准确值未知的条件下,针对如何设计航迹控制参数,保证船舶航迹控制全局渐近稳定的问题,给出了船舶航迹控制参数的分析、设计和实验验证方法。首先,提出一种不直接包含船舶运动参数的船舶航迹状态反馈控制律。接着,通过稳... 在船舶运动参数准确值未知的条件下,针对如何设计航迹控制参数,保证船舶航迹控制全局渐近稳定的问题,给出了船舶航迹控制参数的分析、设计和实验验证方法。首先,提出一种不直接包含船舶运动参数的船舶航迹状态反馈控制律。接着,通过稳定性分析获得了实现船舶航迹闭环系统全局渐近稳定的条件。然后,由该稳定条件给出了船舶航迹控制参数的分析、设计和实验方法。最后,对该方法进行了数字仿真,并应用到船舶航迹自动操舵仪装备中。实船应用结果证明了方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 船舶航迹控制 全局渐近稳定 直线航迹控制算法 LYAPUNOV函数

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列车车轴空间直线度检测 被引量：2

6

作者 王华 侯岱双 +1 位作者 张爽 高金刚 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第10期2960-2965,共6页

为了准确、快速地测量列车车轴的空间直线度,构建了列车车轴空间直线度测量系统,对所述测量系统采用的空间圆拟合、空间直线拟合、直线度测量等算法进行研究。首先,根据被测对象的特征介绍了基于空间平面与空间球相切空间圆拟合算法;然... 为了准确、快速地测量列车车轴的空间直线度,构建了列车车轴空间直线度测量系统,对所述测量系统采用的空间圆拟合、空间直线拟合、直线度测量等算法进行研究。首先,根据被测对象的特征介绍了基于空间平面与空间球相切空间圆拟合算法;然后,利用随机采样一致性(RANSAC)算法迭代出符合模型的最佳点集,在列车车轴截面空间圆拟合获取的数据基础上对列车车轴截面空间圆圆心所处数据进行分析,并利用狼群算法拟合空间直线,即通过空间截面所处位置的列车车轴截面空间圆的圆心坐标拟合列车车轴空间直线;最后,利用狼群算法对列车车轴空间直线度进行测量,并把测量数据与激光跟踪仪数据进行对比。实验结果表明:基于狼群算法的列车车轴空间直线度测量精度为0.01mm,能够满足列车车轴空间直线度测量的高精度、高稳定性及测量重复性等要求。 展开更多

关键词 狼群算法 空间圆拟合 空间直线拟合 直线度 测量系统

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序列图像中直线边缘快速提取和匹配 被引量：1

7

作者 季健 昂海松 +1 位作者 王旭刚 周新春 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期227-231,共5页

针对飞行器视觉导航等实时性较强的应用,给出了一种在航空序列图像中进行直线边缘快速提取和匹配的方案。在提取直线边缘时,运用了当前速度较快的邻接元素标记方法,从而提高了直线边缘提取速度。而在对直线边缘进行匹配时,给出了一种分... 针对飞行器视觉导航等实时性较强的应用,给出了一种在航空序列图像中进行直线边缘快速提取和匹配的方案。在提取直线边缘时,运用了当前速度较快的邻接元素标记方法,从而提高了直线边缘提取速度。而在对直线边缘进行匹配时,给出了一种分三步走的方案,并提出了一种能够有效降低噪声影响的度量方式。首先选择3条直线边缘作为参考模型,在直线边缘的方向、位置以及物理特性的约束下构建候选匹配基,然后在基于矢量技术的基础上确定与参考模型基相对应的匹配模型,在此基础上再确定其他直线边缘之间的对应关系。试验结果表明,本文的直线边缘匹配方法比现有的方法速度提高了3 0倍以上,能够有效地满足一些实时性较强的应用。 展开更多

关键词 视觉导航 直线边缘快速提取 直线边缘快速匹配 连接元素标记 航空序列图像

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基于模式分解的快速直线生成算法 被引量：4

8

作者 牛连强 邵中 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期1286-1292,共7页

直线是图形系统中的基本元素,为了提高其生成效率,提出一种快速的直线绘制算法.该算法将直线视为由更大的模式而非像素组成,利用每个模式的最终误差代替Bresenham算法中的每次步进时候选像素点的y坐标差,在保持仅使用整数运算的前提下,... 直线是图形系统中的基本元素,为了提高其生成效率,提出一种快速的直线绘制算法.该算法将直线视为由更大的模式而非像素组成,利用每个模式的最终误差代替Bresenham算法中的每次步进时候选像素点的y坐标差,在保持仅使用整数运算的前提下,每次运算和判定能够生成由一个或多个像素行组成的大模式,从而减少了运算次数和输出操作.此外,考虑了直线光栅化的弱对称性,并指出多种类型直线可不经中间运算而直接绘制的特殊性,有利于简化算法的设计复杂性并提高生成速度.理论分析和计算结果表明,文中算法比Bresenham算法的平均误差判定和累计次数减少10倍以上,平均生成速度提高了2.7倍. 展开更多

关键词 直线生成 整数运算 多点绘制 图形算法 模式 弱对称性

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一种新型的数字积分直线插补算法的研究 被引量：2

9

作者 郭永环 范希营 刘凤国 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2012年第4期164-167,共4页

基于传统的数字积分(DDA)直线插补原理,针对其在直线插补时存在的不足,综合国内外的最新研究成果,采用积分初值和脉冲发出间隔相结合的方法开发了新型的插补原理。该插补算法克服了插补精度提高,但由于算法复杂导致插补速度降低的问题;... 基于传统的数字积分(DDA)直线插补原理,针对其在直线插补时存在的不足,综合国内外的最新研究成果,采用积分初值和脉冲发出间隔相结合的方法开发了新型的插补原理。该插补算法克服了插补精度提高,但由于算法复杂导致插补速度降低的问题;克服了沿x轴脉冲分配均匀,而y轴脉冲分配不均匀的问题。以实例证明了该插补方法能够使x轴、y轴脉冲分配均匀,不出现周期性的变化。提高x轴、y轴步进电动机运行的平稳性,减少了失步的可能性。在插补算法复杂性不增加的情况下,减少插补次数,而且使插补误差小于0.5个脉冲当量,提高了插补精度。 展开更多

关键词 数字积分法 直线 插补 算法 脉冲均匀 高精度

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基于遗传算法的平面图平面正交直线画图算法 被引量：2

10

作者 张清国 金聪 林春 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2005年第2期467-469,共3页

提出了一种基于遗传算法的新的平面图平面正交直线画图算法,算法将平面图画图问题转化为约束优化问题,根据画图问题选定的美观准则构造约束函数,用遗传算法求解目标函数的最优解的近似值,从而得到平面图的平面正交直线画法。新算法的优... 提出了一种基于遗传算法的新的平面图平面正交直线画图算法,算法将平面图画图问题转化为约束优化问题,根据画图问题选定的美观准则构造约束函数,用遗传算法求解目标函数的最优解的近似值,从而得到平面图的平面正交直线画法。新算法的优点是方法简单,易于实现,画出的图形美观,算法稳定性好。实验结果表明,画图算法的最终结果不依赖于图的初始状态。 展开更多

关键词 线画图 遗传算法 图算法 平面图 新算法 算法稳定性 正交 直线 问题转化 近似值

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液压支架直线四杆机构综合的差分进化算法 被引量：4

11

作者 车林仙 程志红 《机械设计》 CSCD 北大核心 2017年第6期65-70,共6页

为使液压支架铰链四杆机构在采高区内具有近似直线轨迹,可利用连杆平面上的拐点性质综合这类四杆机构。以指定采高区内直线偏差最小为目标,以满足Grashof准则、杆长协调、角度限制等为约束条件,建立综合液压支架近似直线导向四杆机构的... 为使液压支架铰链四杆机构在采高区内具有近似直线轨迹,可利用连杆平面上的拐点性质综合这类四杆机构。以指定采高区内直线偏差最小为目标,以满足Grashof准则、杆长协调、角度限制等为约束条件,建立综合液压支架近似直线导向四杆机构的6参数约束优化模型。结合Deb约束处理可行性规则,应用差分进化(Differential Evolution,DE)算法求解该约束优化问题。给出综合实例,仿真结果表明,该方法是可行有效的。还比较了DE算法与另外3种智能算法求解该机构综合实例的优化性能。数值试验显示,DE算法的收敛速度、收敛精度和稳健性等性能指标优于3种对比算法。 展开更多

关键词 液压支架 铰链四杆机构 近似直线导向 优化设计 差分进化算法

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工业钣金件视觉检测中的一种2D-3D自动定位算法 被引量：2

12

作者 唐敏 张祖勋 张剑清 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第1期211-215,共5页

利用图像计算目标物体空间方位一直是计算机视觉领域的重要任务。利用单幅图像结合CAD三维模型实现钣金零件空间方位的2D-3D自动定位。沿CAD三维模型在影像上投影的外轮廓统计影像边缘特征点的数目,根据极值位置确定零件方位的初始参数... 利用图像计算目标物体空间方位一直是计算机视觉领域的重要任务。利用单幅图像结合CAD三维模型实现钣金零件空间方位的2D-3D自动定位。沿CAD三维模型在影像上投影的外轮廓统计影像边缘特征点的数目,根据极值位置确定零件方位的初始参数;提出基于广义点理论的最邻近直线迭代的算法求取零件方位的精确值。为加快轮廓跟踪速度,也对经典的8-领域轮廓跟踪串行算法进行了并行优化。 展开更多

关键词 2D-3D定位 广义点理论 最邻近直线迭代 8-邻域跟踪 并行算法

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基于Bresenham算法的反走样直线整数生成算法 被引量：2

13

作者 牛连强 邵中 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第6期686-690,共5页

为了实现简单、快速的光滑直线绘制,利用修改的Bresenham直线生成算法,提出了一个完全利用整数运算实现的两点宽像素级反走样直线逐点绘制算法.该算法根据距离差控制参数产生候选点与理想直线间的精确距离,进而控制两个同时被点亮的像... 为了实现简单、快速的光滑直线绘制,利用修改的Bresenham直线生成算法,提出了一个完全利用整数运算实现的两点宽像素级反走样直线逐点绘制算法.该算法根据距离差控制参数产生候选点与理想直线间的精确距离,进而控制两个同时被点亮的像素点的亮度.利用区间近似消除了算法中的整数乘除法运算,并利用周期性和对称性提高了算法的效率.分析表明,新算法仅比Bresenham直线生成算法多用几次整数比较运算和簿记工作,具有较高的光滑直线生成速度,且易于硬件和算法语言的实现. 展开更多

关键词 反走样 直线生成 整数运算 逐点绘制 双步绘制 图形算法 亮度控制 BRESENHAM算法

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航天器自主交会运动轨迹的控制 被引量：5

14

作者 于绍华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第1期44-51,共8页

本文所提出的距离速率控制算法,使交会轨迹在轨道坐标系内为一条方位可选的稳态直线,满足软交会要求,而推力及测量系统配置很简单。用相平面方法论述了稳态直线轨迹的稳定性和收敛域;给出了算法中的可调参数的一些选值准则和曲线、三维... 本文所提出的距离速率控制算法,使交会轨迹在轨道坐标系内为一条方位可选的稳态直线,满足软交会要求,而推力及测量系统配置很简单。用相平面方法论述了稳态直线轨迹的稳定性和收敛域;给出了算法中的可调参数的一些选值准则和曲线、三维运动的控制及推力斜装的效果、以及计算机模拟结果。 展开更多

关键词 航天器 交会 稳态直线轨迹 稳定性

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无线传感器网络最优曲线压缩算法 被引量：2

15

作者 韩丽红 林蔚 +1 位作者 毕海囡 李波 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第18期93-96,共4页

针对无线传感器网络中的数据压缩问题,对DP压缩算法进行改进,提出一种最优曲线数据压缩算法OCDCA。减少压缩过程中对数据的扫描次数,以降低节点的能量消耗。采用最佳曲线拟合方法对监测数据点做直线优化拟合,以提高压缩精度。仿真结果表... 针对无线传感器网络中的数据压缩问题,对DP压缩算法进行改进,提出一种最优曲线数据压缩算法OCDCA。减少压缩过程中对数据的扫描次数,以降低节点的能量消耗。采用最佳曲线拟合方法对监测数据点做直线优化拟合,以提高压缩精度。仿真结果表明,OCDCA算法程序时间复杂度较低,压缩精度和压缩效率较高,可降低无线传感器网络的能量消耗。 展开更多

关键词 无线传感器网络 数据压缩 DP压缩算法 最佳曲线拟合 直线优化拟合

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对Sutherland-Cohen算法的改进 被引量：1

16

作者 钟丽 马艳萍 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期49-52,共4页

提出了对Sutherland-Cohen算法的改进。通过引进辅助直线进行直线裁剪,只需两次求交运算就即求出线段的可见部分,还减少了对线段的重编码运算,具有和NLN算法相同高的效率。通过引入辅助平面进行三维裁剪,克服了NLN算法不能扩展到三维的... 提出了对Sutherland-Cohen算法的改进。通过引进辅助直线进行直线裁剪,只需两次求交运算就即求出线段的可见部分,还减少了对线段的重编码运算,具有和NLN算法相同高的效率。通过引入辅助平面进行三维裁剪,克服了NLN算法不能扩展到三维的缺点,而且其三维裁剪效率高于Sutherland-Cohen算法和梁友栋-Barsky算法。 展开更多

关键词 计算机应用 裁剪算法 辅助线 Sutherland—Cohen算法 NLN算法

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全方位自主交会的控制方法 被引量：7

17

作者 于绍华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期10-17,共8页

文中发展了距离速率控制算法(RRCA),以致在轨道平面内的任意设置的方向上都可获得稳定的直线交会轨迹,即所谓全方位自主交会控制方法。论述中,采用了动力学和稳定性分析,最优控制和计算机数字模拟。在燃料消耗和控制品质上,该方法较平... 文中发展了距离速率控制算法(RRCA),以致在轨道平面内的任意设置的方向上都可获得稳定的直线交会轨迹,即所谓全方位自主交会控制方法。论述中,采用了动力学和稳定性分析,最优控制和计算机数字模拟。在燃料消耗和控制品质上,该方法较平行接近法优越。对推力和测量系统要求不高,是近距离交会段的理想控制方法。 展开更多

关键词 全方位交会 距离速率控制 稳定性

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基于机器视觉的车道偏离预警技术研究 被引量：1

18

作者 袁望方 张昭 +1 位作者 马保宁 曹树星 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期73-78,共6页

为有效避免车辆横向偏移导致的交通事故,基于车道线检测拟合和偏离预警策略2项关键技术,对道路图像预处理模块提出2步感兴趣区域提取法、基于颜色分量的灰度化方法和改进的Otsu二值化法;基于Hough变换的缺点提出具有约束的概率Hough变... 为有效避免车辆横向偏移导致的交通事故,基于车道线检测拟合和偏离预警策略2项关键技术,对道路图像预处理模块提出2步感兴趣区域提取法、基于颜色分量的灰度化方法和改进的Otsu二值化法;基于Hough变换的缺点提出具有约束的概率Hough变换检测算法检测直线车道线;基于改进RANSAC算法和抛物线模型实现弯曲车道线的检测;为更加准确地适应实际驾驶环境,提出基于动态划分远近视场的直线-抛物线模型;提出基于车辆当前横向偏移量和车道线斜率变化的车道偏离预警模型,并通过实车实验对该模型进行验证。结果表明:上述算法改善了现有算法实时性不好、鲁棒性不高的缺点,在一定程度上满足了实际需求。 展开更多

关键词 车道偏离 车道线检测 偏离预警 RANSAC算法 直线-抛物线模型

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风帆助航船舶直线航迹跟踪的自适应非线性迭代滑模控制 被引量：1

19

作者 沈智鹏 张晓玲 《中国航海》 CSCD 北大核心 2017年第4期1-6,共6页

针对风帆助航船舶易受风、浪等因素的影响产生航线偏离的特点,提出一种自适应非线性迭代滑模直线航迹跟踪控制方法。该方法利用双曲正切函数设计系统状态的非线性迭代滑动模态,采用模糊系统对滑模控制参数进行优化,增强控制器的自适应... 针对风帆助航船舶易受风、浪等因素的影响产生航线偏离的特点,提出一种自适应非线性迭代滑模直线航迹跟踪控制方法。该方法利用双曲正切函数设计系统状态的非线性迭代滑动模态,采用模糊系统对滑模控制参数进行优化,增强控制器的自适应能力。通过定义一种控制量抖振测量变量和自适应启发评价函数,对模糊系统的结构参数进行在线调整,很好地抑制控制量的抖振。将该控制器应用到风帆助航船舶直线航迹控制领域中,结果表明,该控制器能有效地处理风、浪等外界扰动,跟踪控制性能良好,具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 风帆助航船舶 直线航迹跟踪 迭代滑模 自启发评价 模糊逻辑推理

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基于伺服驱动的压边力控制近似等误差法 被引量：1

20

作者 杨莉 《制造技术与机床》 北大核心 2016年第6期151-156,共6页

针对正装模具结构的伺服驱动压边力控制系统,根据系统的六杆机构传动规律、压力机滑块运动曲线以及系统刚度特性等,建立了系统的输入与输出关系。对于给定的压边力与行程关系输出曲线,给出了采用逐点比较的近似等误差直线逼近方法,并设... 针对正装模具结构的伺服驱动压边力控制系统,根据系统的六杆机构传动规律、压力机滑块运动曲线以及系统刚度特性等,建立了系统的输入与输出关系。对于给定的压边力与行程关系输出曲线,给出了采用逐点比较的近似等误差直线逼近方法,并设计了计算流程图。以某轴对称拉深成形工艺为例,求出了压边力行程关系曲线的节点坐标,并根据输入输出关系得出对应的输入点坐标。这种方法可根据需要控制逼近精度,避免了非线性方程的复杂求解过程,计算简单、实用。 展开更多

关键词 伺服驱动 压边力控制 压边力行程曲线 近似等误差法

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