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基于人工鱼群算法的塔式起重机智能路径规划
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作者 肖智珺 陈志梅 +1 位作者 邵雪卷 张井岗 《控制工程》 北大核心 2025年第5期830-836,共7页
针对传统人工操控塔式起重机在运输货物时易导致路径拐点多、负载摆动大的问题,提出一种改进的人工鱼群塔式起重机智能路径规划的新算法。根据塔式起重机的工作环境,建立三维的地图环境模型来模拟障碍物较多的复杂建筑环境,并结合起重... 针对传统人工操控塔式起重机在运输货物时易导致路径拐点多、负载摆动大的问题,提出一种改进的人工鱼群塔式起重机智能路径规划的新算法。根据塔式起重机的工作环境,建立三维的地图环境模型来模拟障碍物较多的复杂建筑环境,并结合起重机在建筑场所的运行特点,对传统人工鱼群算法(artificial fish swarm algorithm, AFSA)进行改进,采用自适应策略让鱼群在寻优过程中的状态不断变化,及时调整自身的移动步长和视野,并基于生存竞争机制对人工鱼的随机行为进行改进,在一定程度上改善了算法的寻优能力,利用三次方样条数据插值拟合曲线得到更适合塔式起重机的光滑避障路径。仿真结果表明,改进后的算法为塔式起重机在障碍物较多的复杂建筑环境下找到一条最优避障路径。 展开更多
关键词 塔式起重机 智能路径规划 人工鱼群算法 三次方样条数据插值
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牵引电算机车数据自动获取方法研究
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作者 刘淏天 吕希奎 +1 位作者 张楷 宋雪 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第7期192-199,共8页
针对现有规范提供的稀疏机车数据无法满足列车牵引电算的计算精度问题,基于分段三次样条插值法进行牵引力、制动力和电流等机车数据的高精度自动获取方法研究。首先,采用一阶差分法计算曲线斜率,根据斜率符号及大小变化自动判断数据拐点... 针对现有规范提供的稀疏机车数据无法满足列车牵引电算的计算精度问题,基于分段三次样条插值法进行牵引力、制动力和电流等机车数据的高精度自动获取方法研究。首先,采用一阶差分法计算曲线斜率,根据斜率符号及大小变化自动判断数据拐点,实现对机车数据的智能分段,避免直接插值时产生的误差。然后,采用自然边界条件的三次样条插值法,在准确保留原始机车的数据特征基础上,对机车数据进行插值补偿,确保每一分段计算结果的光滑性和连续性。在插值补偿数据基础上,基于MATLAB平台开发了机车数据自动获取程序,实现了任意速度间隔、任意机车的精细化数据自动获取和特性曲线图自动生成,满足了牵引电算对机车数据精细化的要求。最后,利用最小二乘法对插值后数据进行建模,推导得到简洁高精度的机车特性数据计算公式,为牵引电算提供了完备的机车数据计算模型。以HXD3型电力机车与DF4D(客)型内燃机车的数据为例进行实例数据验证,建立的机车数据计算模型计算误差小于0.3%,有效满足了牵引电算仿真系统的精度要求,证明了该方法的有效性和通用性。 展开更多
关键词 列车牵引计算 机车数据 自动获取 三次样条插值法 最小二乘法
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煤矿地下水库防水密闭墙面域变形监测研究
3
作者 周爱平 王健 +1 位作者 屈世甲 经名宇 《工矿自动化》 北大核心 2025年第6期135-140,共6页
针对目前防水密闭墙监测方式简单、效率低、无法体现整体面域变形的问题,提出了一种煤矿地下水库防水密闭墙面域变形监测方案。基于双目定位原理,给出了密闭墙表面单点凸出及凹陷的变形计算公式和面域变形三维云图成像的计算逻辑,选择... 针对目前防水密闭墙监测方式简单、效率低、无法体现整体面域变形的问题,提出了一种煤矿地下水库防水密闭墙面域变形监测方案。基于双目定位原理,给出了密闭墙表面单点凸出及凹陷的变形计算公式和面域变形三维云图成像的计算逻辑,选择三次样条插值法进行插值拟合,形成防水密闭墙全表面变形三维图形。设计了无接触式面域变形监测装置,通过光投射模块产生结构光图像并投射到防水密闭墙表面,2个光接收模块构成双目系统,接收防水密闭墙表面反射的结构光图像,再依据变形计算逻辑进行计算分析。模拟测试结果表明,单点变形监测及三维云图成像效果较优,能够较好地反映监测对象的整体变形程度,便于管理人员及时掌握其安全状态。 展开更多
关键词 地下水库 防水密闭墙 面域变形监测 双目定位 单点变形监测 三次样条插值法
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基于三次样条函数的激光雷达数据可视化插值法 被引量:20
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作者 陈浩 华灯鑫 +2 位作者 张毅坤 闫庆 李仕春 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期831-837,共7页
传统的可视化软件与方法不能够准确地反映受大气湍流以及大气边界层影响的大气参数的细节信息,难以实现连续性的大气参数演变过程。提出了一种基于三次样条函数的激光雷达数据可视化插值法。分析了激光雷达数据的离散型特点,确定影响大... 传统的可视化软件与方法不能够准确地反映受大气湍流以及大气边界层影响的大气参数的细节信息,难以实现连续性的大气参数演变过程。提出了一种基于三次样条函数的激光雷达数据可视化插值法。分析了激光雷达数据的离散型特点,确定影响大气激光雷达数据可视化图形的关键因素,利用一定大气范围内的观测数据相互影响的关系,结合三次样条插值函数对插值数据进行修正并拟合观测数据的整体变化趋势。实验结果表明,该方法能够提高离散激光雷达数据间插值数据的准确性与可视化图形的平滑性,为激光雷达数据分析提供了有力手段。 展开更多
关键词 激光雷达数据 数据插值 三次样条函数 数据修正
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电力系统周期性数据大比率压缩算法 被引量:11
5
作者 王超 张东来 +2 位作者 张斌 沈毅 王立国 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第24期34-37,共4页
针对电力系统大量周期性实时数据,提出了一种新的数据压缩与解压缩算法。针对周期性数据循环内与循环间信息不均衡性,基于三次样条插值方法进行重采样以实现整周期采样,克服电网频率波动的影响,消除循环内与循环间信息的耦合,更有效去... 针对电力系统大量周期性实时数据,提出了一种新的数据压缩与解压缩算法。针对周期性数据循环内与循环间信息不均衡性,基于三次样条插值方法进行重采样以实现整周期采样,克服电网频率波动的影响,消除循环内与循环间信息的耦合,更有效去除循环间数据的冗余性,实现大压缩比。分析了该重采样方法的误差,利用基于提升格式的小波分解对数据等相位点序列分别进行分解与重构,实现数据压缩与解压缩。利用实际测取的电力生产过程中的周期性数据对所提出的算法进行验证,试验结果表明,在相同的压缩比下,重采样之后进行压缩的数据的信噪比优于直接压缩数据的信噪比。 展开更多
关键词 数据压缩 小波变换 三次样条 插值 算术编码
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基于卡尔曼滤波的短期负荷预测方法的研究 被引量:26
6
作者 张民 鲍海 +2 位作者 晏玲 曹津平 杜剑光 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期39-42,共4页
负荷历史数据是负荷预测的基础。负荷历史数据由于测量、人为等因素而造成不准确,因而导致负荷预测也不准确。文中提出利用最小二乘法线性拟合建立负荷数据基本模型,用3次样条插值对卡尔曼滤波器的系统参数进行辨识,最终用卡尔曼滤波器... 负荷历史数据是负荷预测的基础。负荷历史数据由于测量、人为等因素而造成不准确,因而导致负荷预测也不准确。文中提出利用最小二乘法线性拟合建立负荷数据基本模型,用3次样条插值对卡尔曼滤波器的系统参数进行辨识,最终用卡尔曼滤波器对历史数据进行预处理,以纠正由于测量错误或人为改动的数据。对文中所提方法进行了验证。结果表明,后验误差在3 %之内,效果很好。 展开更多
关键词 电力系统 短期负荷预测 卡尔曼滤波 最小二乘法
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基于三次样条插值的GrabCut自动目标分割算法 被引量:12
7
作者 温佩芝 陈晓 +1 位作者 吴晓军 王浩 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第7期2187-2190,共4页
针对基于图像序列的物体三维模型重建时目标分割需要人机交互且速度慢的问题,提出了基于三次样条插值的GrabCut自动目标分割算法。首先采用三次样条插值对图像进行降采样预处理;然后对采样图像进行背景差分实现目标区域的自动框选,取代G... 针对基于图像序列的物体三维模型重建时目标分割需要人机交互且速度慢的问题,提出了基于三次样条插值的GrabCut自动目标分割算法。首先采用三次样条插值对图像进行降采样预处理;然后对采样图像进行背景差分实现目标区域的自动框选,取代GrabCut算法的交互窗口,进行目标分割,再对分割出的目标轮廓进行三次样条升采样插值恢复原目标轮廓;最后定义了行方差差异函数,以主流图像处理软件Photoshop分割结果为参照标准,对不同算法分割的结果进行了精度评估对比。实验结果表明,提出的算法可实现图像的自动分割,且速度快、精度高、鲁棒性强。 展开更多
关键词 三维模型重建 三次样条插值 GRABCUT 背景差分法 差异函数
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三次样条插值在工程拟合中的应用 被引量:81
8
作者 陈文略 王子羊 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期418-422,共5页
介绍了工程实验、勘测、设计中常见的列表函数之数值插值方法、程序实现及工程应用,应用此法可方便地将任何列表函数计算到工程设计、施工所需要的精确程度,给出了各参数随主要参数变化而变化的光滑曲线,并将其应用推广到一般情况.
关键词 列表函数 数值拟合 三次样条插值 MATLAB程序设计与应用
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时间序列处理的新插值方法 被引量:42
9
作者 武艳强 黄立人 《大地测量与地球动力学》 CSCD 2004年第4期43-47,共5页
通过对GPS和地震形变时间序列的研究 ,提出了一种新的插值方法———多点 3次样条方法。该方法可以在一定条件下解决时间序列处理中较多数据的缺失问题。对该方法与其它插值方法进行了对比分析 ,并给出了该方法的定量分析结果。
关键词 插值方法 时间序列 多点 样条 数据 GPS 地震 形变 对比分析
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基于最小二乘法和克里金插值的三维温度场重建 被引量:13
10
作者 颜华 李欣 王善辉 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2014年第3期303-307,共5页
为了提高三维温度场声学CT法的重建精度,提出了最小二乘法和克里金插值相结合的重建方法.采用最小二乘法获得一个由少量像素描述的温度场,运用克里金内插和外推运算获得整个被测温度场的细致描述.典型的单峰及双峰三维模型温度场的重建... 为了提高三维温度场声学CT法的重建精度,提出了最小二乘法和克里金插值相结合的重建方法.采用最小二乘法获得一个由少量像素描述的温度场,运用克里金内插和外推运算获得整个被测温度场的细致描述.典型的单峰及双峰三维模型温度场的重建结果及误差分析表明,克里金法的内插和外推精度优于普遍采用的三次样条法.最小二乘法和克里金插值的结合,可有效克服最小二乘法像素数需少于声波路径数给温度场细致描述带来的困难,能实现复杂三维温度场的高精度重建. 展开更多
关键词 声学CT 三维温度场 温度场重建 最小二乘法 克里金法 三次样条法 内插 外推
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基于海情和三次样条插值算法的舰船雷达散射截面优化分析方法 被引量:9
11
作者 颜伟 耿路 +3 位作者 周雷 赵阳 王恩荣 朱达 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期579-586,共8页
不同风浪等级下的海面会对船舰目标雷达散射截面(RCS)分析产生强烈影响。该文建立了一种船舰模型,利用物理光学法与矩量法的混合算法(PO-MOM)分析了不同海情下的船舰目标远场单站RCS。之后研究了海情对船舰目标RCS测试结果的影响。最后... 不同风浪等级下的海面会对船舰目标雷达散射截面(RCS)分析产生强烈影响。该文建立了一种船舰模型,利用物理光学法与矩量法的混合算法(PO-MOM)分析了不同海情下的船舰目标远场单站RCS。之后研究了海情对船舰目标RCS测试结果的影响。最后提出了基于3次样条插值(Cubic Spline Interpolation,CSI)算法的优化补偿方法。结果表明,随着海情等级的增加,舰船RCS降低;利用3次样条插值算法进行补偿,其补偿结果的平均值误差小于0.38 d Bsm,最大值误差小于0.05 d Bsm,因此能有效地减少海情对船舰RCS测试结果的影响。 展开更多
关键词 雷达散射截面 海情 物理光学与矩量法混合算法 3次样条插值算法
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基于三次样条插值的车辆行驶数据分析 被引量:5
12
作者 陈弘 刘海 +1 位作者 乔胜华 王亚飞 《汽车技术》 北大核心 2013年第8期54-57,共4页
采样数据的准确程度直接决定了车辆行驶工况的准确性。采用基于GPS的实时动态车辆行驶数据采集系统,记录了某车辆运行速度、时间、方向等信息,并结合测量误差产生机理,通过分析车辆行驶数据中奇异信号类别及特征,得到无效定位数据、时... 采样数据的准确程度直接决定了车辆行驶工况的准确性。采用基于GPS的实时动态车辆行驶数据采集系统,记录了某车辆运行速度、时间、方向等信息,并结合测量误差产生机理,通过分析车辆行驶数据中奇异信号类别及特征,得到无效定位数据、时间错误数据和速度突变数据等3种奇异数据类型。利用三次样条插值算法对奇异数据进行了拟合,修正了车辆行驶数据中奇异信号,修正后的速度时间曲线更符合车辆行驶特征,可真实模拟车辆行驶工况。 展开更多
关键词 车辆行驶数据 三次样条插值 曲线拟合 工况分析
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羽毛球机器人机械臂运动轨迹多目标规划 被引量:10
13
作者 应文杰 徐开 徐少平 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第3期258-265,共8页
为了实现羽毛球机器人机械臂高速连续平滑地击打羽毛球动作,提出了一种新的多目标机械臂运动轨迹优化模型。首先,该轨迹优化模型根据D-H运动学模型,通过坐标变换建立机械臂的位姿表达式。然后,采用牛顿下山法求出给定路径关键点的运动... 为了实现羽毛球机器人机械臂高速连续平滑地击打羽毛球动作,提出了一种新的多目标机械臂运动轨迹优化模型。首先,该轨迹优化模型根据D-H运动学模型,通过坐标变换建立机械臂的位姿表达式。然后,采用牛顿下山法求出给定路径关键点的运动学逆解集,并基于最短路径算法从逆解集中求出最优解。最后,根据所求出最优解,采用三次样条插值建立电机转角函数,以实现机械臂的连续平滑运动。实验结果表明:新的轨迹优化模型能够有效地降低电机能耗和提高转动效率,从而保证了机械臂响应速度。 展开更多
关键词 轨迹规划 D-H模型 牛顿下山法 最短路径算法 三次样条插值
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低频时码接收机高精度定时的研究 被引量:9
14
作者 白燕 吴贵臣 许林生 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2006年第3期102-105,共4页
低频时码接收机的高精度定时问题,是研制高精度用户终端设备的关键。本文通过合理的UTC控制来选择所需要的数据段,利用三次样条插值计算载波信号的峰值点,并用最小二乘拟合得到光滑的下降曲线。该曲线的斜率最大点即为低频时码接收机的... 低频时码接收机的高精度定时问题,是研制高精度用户终端设备的关键。本文通过合理的UTC控制来选择所需要的数据段,利用三次样条插值计算载波信号的峰值点,并用最小二乘拟合得到光滑的下降曲线。该曲线的斜率最大点即为低频时码接收机的秒定时参考点。实验结果表明,采用该方法后接收机的定时精度可以达到数十微秒。 展开更多
关键词 低频时码 接收机 高精度定时 三次样条插值 最小二乘法 定时参考点
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基于广义延拓逼近法的凸轮轮廓反求设计 被引量:7
15
作者 钟山 黄美发 +2 位作者 李军 钟艳如 陆科达 《机械设计》 CSCD 北大核心 2007年第9期11-14,共4页
在高精度的凸轮轮廓反求设计中,利用凸轮轮廓非圆曲面的离散测量点,采用一种新的方法———广义延拓逼近法,构造出凸轮非圆曲面的广义延拓逼近模型,来实现高精度凸轮轮廓的反求设计。为验证设计效果,分别运用三次样条插值法和最小二乘... 在高精度的凸轮轮廓反求设计中,利用凸轮轮廓非圆曲面的离散测量点,采用一种新的方法———广义延拓逼近法,构造出凸轮非圆曲面的广义延拓逼近模型,来实现高精度凸轮轮廓的反求设计。为验证设计效果,分别运用三次样条插值法和最小二乘拟合法对凸轮非圆曲面数据进行逼近计算。结果对比表明,采用广义延拓逼近法数学模型处理凸轮非圆曲面的离散数据时,如果在延拓域边界点上满足插值条件,可以实现区域内部的最佳拟合。此外,在插值次数相同的条件下,广义延拓逼近法具有更高的设计精度。 展开更多
关键词 离散数据 广义延拓逼近法 三次样条插值法 最小二乘拟合法 曲面建模 凸轮反求设计
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一种激光线位置准确提取方法 被引量:3
16
作者 熊联欢 李德华 胡汉平 《红外与激光工程》 EI CSCD 1998年第5期39-43,共5页
用主动视觉方法获取物体表面的空间和彩色信息需要充分利用照射在物体表面上的激光线所包含的信息,因此,准确地将激光线在图像中的位置提取出来就成为主动视觉方法中的一个关键问题。但是,由于遮挡、物体表面反射特性等的影响,所摄图像... 用主动视觉方法获取物体表面的空间和彩色信息需要充分利用照射在物体表面上的激光线所包含的信息,因此,准确地将激光线在图像中的位置提取出来就成为主动视觉方法中的一个关键问题。但是,由于遮挡、物体表面反射特性等的影响,所摄图像不能反映出激光线的准确和完整的信息,从而给激光线位置的准确提取带来困难。文中分析了激光带状线的提取方法和将其单像素细化的方法,并且采用三次样条函数插值方法进行补断。实验结果说明该方法能比较准确地将图像中的激光线位置提取出来。 展开更多
关键词 计算机视觉 主动视觉 激光线位置 提取方法
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水平井井眼轨迹的模拟 被引量:5
17
作者 兰文剑 刘延鑫 王旱祥 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2012年第2期21-24,7,共4页
为解决井眼轨迹模拟的问题,采用了最小二乘法与三次样条插值原理相结合来确定井眼轨迹。为降低测试误差,采用最小二乘法对实测数据进行拟合修匀,利用样条插值函数计算井眼轴线上任意一点的井斜角、方位角、曲率,并确定该点的空间坐标。... 为解决井眼轨迹模拟的问题,采用了最小二乘法与三次样条插值原理相结合来确定井眼轨迹。为降低测试误差,采用最小二乘法对实测数据进行拟合修匀,利用样条插值函数计算井眼轴线上任意一点的井斜角、方位角、曲率,并确定该点的空间坐标。利用该方法编写了井眼轨迹模拟软件,计算结果表明,用该方法计算出来的未知测点的井斜角和方位角与实测值相比,误差很小,满足实际井眼轨迹计算的要求,并且利用该方法可以增大测量间距,减少测点个数,降低成本。 展开更多
关键词 水平井 井眼轨迹 最小二乘法 三次样条插值
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功能磁共振时间序列图像快速配准方法研究 被引量:2
18
作者 王世杰 罗立民 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期211-214,共4页
提出了一种非迭代分别检测时间序列图像间旋转、平移运动的方法 .该方法基于傅立叶频谱的相位相关特性 ,解决了迭代配准算法中的旋转与平移耦合问题 .通过精心选择参考图像 ,采用基于递归数字滤波的三次B样条插值方法 ,实现了功能磁共... 提出了一种非迭代分别检测时间序列图像间旋转、平移运动的方法 .该方法基于傅立叶频谱的相位相关特性 ,解决了迭代配准算法中的旋转与平移耦合问题 .通过精心选择参考图像 ,采用基于递归数字滤波的三次B样条插值方法 ,实现了功能磁共振序列图像的快速配准 。 展开更多
关键词 迭代配准算法 旋转 平移 耦合 三次B样条插值方法 功能磁共振成像 时间序列图像 亚像素级 脑科学
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基于三次样条插值的高动态范围成像方法 被引量:5
19
作者 赵蓝飞 席志红 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1278-1289,共12页
针对由传统的相机响应函数标定法合成的高动态范围图像质量较差的问题,提出一种有效的高动态范围成像算法.首先根据多曝光图像灰度变化的特点,通过三次样条插值将相机响应函数标定问题转化为求解一个线性三对角线性方程组;然后根据拍摄... 针对由传统的相机响应函数标定法合成的高动态范围图像质量较差的问题,提出一种有效的高动态范围成像算法.首先根据多曝光图像灰度变化的特点,通过三次样条插值将相机响应函数标定问题转化为求解一个线性三对角线性方程组;然后根据拍摄场景动态范围的变化情况,通过手动调整曝光的方式使多曝光图像大部分像素的正序或倒序的灰度变化趋于恒定,再通过逐点递推的方式求出三次样条函数各离散端点的二阶导数,拟合出相机响应曲线;最后根据已选定的基准点并结合已标定的相机响应曲线恢复出单位曝光度下像素对应的曝光时间,即真实的亮度辐射值.实验结果表明,三次样条插值能够有效地提高图像的局部细节以及图像整体的清晰度,递推法简化了求解线性方程组烦琐的计算步骤,降低了算法的整体运算时间. 展开更多
关键词 多曝光图像 高动态范围成像 三次样条插值 相机响应函数 递推法
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用数值方法求解离心泵运行工况点 被引量:2
20
作者 王晓敏 朱满林 +1 位作者 李小周 常金梅 《中国农村水利水电》 北大核心 2017年第2期196-199,203,共5页
正确确定水泵工况点是水泵优化选型、泵站优化设计以及泵站安全经济运行的必要条件。用离散点描述离心泵流量与扬程性能曲线,非离散点的水泵性能参数采用三次样条插值获得。根据水力学原理建立了求解离心泵单泵运行、并联运行和串联运... 正确确定水泵工况点是水泵优化选型、泵站优化设计以及泵站安全经济运行的必要条件。用离散点描述离心泵流量与扬程性能曲线,非离散点的水泵性能参数采用三次样条插值获得。根据水力学原理建立了求解离心泵单泵运行、并联运行和串联运行工况点方程组,给出了采用数值方法的二分法的计算步骤。提出了求解离心泵运行工况点的一种新方法。以某供水工程取水泵站为例,利用MATLAB编程求解,得到正常工作时4口井12台同型号潜水泵并联运行的工况点。算例表明提出的离心泵运行工况点数值计算方法是可行的。 展开更多
关键词 离心泵 工况点 MATLAB 三次样条插值法 二分法
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