半正交B样条小波及其在曲线曲面光顺中的应用

基于B样条基函数及其对应的小波不具有平移正交性,因而不能用现有Mallat快速算法进行小波分析的特点,从B样条基函数以及多分辨分析的定义出发,用严格的数学推导实现半正交B样条小波的分解重构算法。详细阐述该算法在准均匀三次B样条曲线中的运用,并给出一条复杂曲线及一个复杂曲面的分解重构实例,表明该方法能够在复杂曲线曲面的光顺中取得良好效果。     

非均匀有理B样条曲线的多分辨光顺研究

针对非均匀有理B样条(NURBS)曲线节点分布不均匀和控制顶点任意个数的情况,基于小波技术的NURBS曲线光顺算法需要进一步完善。该文基于NURBS,着重研究了非均匀B样条小波的精确构造:通过NURBS基函数构建了重构矩阵的零空间求解方程,并针对非均匀B样条所构建的系数矩阵改善了零空间求解方法,实现了非均匀B样条小波的构造。从而实现了任意控制顶点的NURBS曲线多分辨光顺。文章最后通过对旗鱼脊线的光顺,验证了该算法的实用性和稳定性。     

测量数据的B样条曲线逼近算法

根据遗传算法 ,提出了一种B样条曲线逼近大量测量点的方法。为了使曲线具有良好的光顺性和曲线在端点处较好的控制性 ,采用端点插值的三次非均匀B样条算法逼近测量数据点。     

基于提升格式的B样条曲线光顺技术研究

曲线光顺是曲面光顺的基础,也是自由曲面造型的关键技术之一。在研究经典小波变换的基础之上,提出了基于提升格式的第二代小波光顺技术。通过分割、预测、更新三个步骤组成了一个提升步。以常用的三次准均匀B样条曲线为例,推导准均匀B样条曲线的二代小波表示方法。小波光顺时,通过丢弃细节曲线,保留近似曲线,既保留了原曲线的总体形状,又减少了控制点,最终达到小波光顺的目的。通过实例验证表明,运用第二代小波变换进行曲线光顺,运算简单,易于推广。     

测量数据的B样条曲线逼近算法

根据遗传算法,提出了一种B样条曲线逼近大量测量点的方法.为了使曲线具有良好的光顺性和曲线在端点处较好的控制性,采用端点插值的三次非均匀B样条算法逼近测量数据点.     

测量数据的B样条曲线逼近算法

本文根据遗传算法，提出了一种B样条曲线逼近大量测量点的方法。为了使曲线具有良好的光顺性和曲线在端点处较好的控制性，本文采用端点插值的三次非均匀B样条算法逼近测量数据点。     

基于遗传算法的单螺杆钻具型线优化设计

以螺杆钻具廓形曲线为研究对象,通过遗传算法对其进行光顺处理。利用三次B样条曲线拟合算法进行数值分析,得到螺杆钻具廓形曲线;通过对B样条曲线的降次处理得到拟合曲线的曲率;检测待光顺的型值点,以样条曲线型值点的变化量作为优化变量,通过制定遗传策略,加快算法收敛速度,完成光顺算法。经过验证:该算法准确有效并符合约束条件。     

均匀B样条曲线多分辨率分析和实现

在研究多分辨率分析和均匀B样条小波的基础上,给出均匀B样条曲线的小波表示。为达到在闭区间进行小波分解的目的,采用对称延拓有限个数据点的方法,实现了基于滤波器形式的均匀B样条小波分解和重构的快速算法。     

三次均匀有理B样条曲线插补算法的研究

插补算法是机器人系统实现运动控制的核心模块,对三次均匀有理B样条曲线的插补算法进行了研究.基于三次非均匀有理B样条曲线(NURBS),得出三次均匀有理B样条曲线的表达式.反算B样务曲线的控制顶点中发现规律,采用一种简单快捷的方法求取控制顶点,这使插补算法计算简单,更易于计算机编程.并且在算法中考虑到运动控制加减速的问题,这使插补算法符合实际,实用性强.最后采用三次均匀有理B样条曲线对螺旋线进行插补,仿真结果良好.     

曲线小波光顺问题中关于连续分辨率水平的研究

针对一般非均匀B样条曲线,设计了一种连续分辨率水平构造方法,该方法基于小波变换多分辨水平特点,目的是实现曲线连续控制。经过实例验证,该方法可以有效控制曲线且便于调整,提高了曲线光顺效果。     

基于UG曲线光顺拟合二次开发算法

为了解决涡轮叶片曲面不光顺而造成的数控加工刀轨生成失败的问题,本文针对叶片曲面截面线进行光顺拟合,提出了一种三次非均匀B样条曲线整体光顺逼近算法。该算法建立了一个由最小二乘法、型值点曲率和、型值点曲率变化和三项组成的目标函数,并利用高斯消元法求出最优控制顶点坐标序列。该算法可以使曲线在给定的逼近误差范围内,实现型值点曲率和降低的同时,曲率变化也更加均匀。最后将算法程序嵌入UG5.0二次开发程序中实现自动光顺拟合模块的开发,并通过与已存在的算法进行光顺效果对比实验,验证了本文算法更有效。     

自由曲面的小波分解技术研究

小波技术是一种新的时频分析工具。叙述了二维小波的构造过程,给出了准均匀双三次B样条曲面的小波分解和重构算法。利用小波分解技术对自由曲面进行了光顺,并通过实例说明了小波光顺的优越性。     

基于多分辨技术的任意控制顶点曲面光顺

在自由曲面的光顺过程中,针对曲面u、v方向控制顶点数任意的情况,以任意控制顶点曲线的多分辨光顺算法为基础,通过张量积的方法,把任意分辨率下的多分辨光顺技术推广到了二维空间。该算法基于张量积运算,用严格的数学推导实现了二维B样条小波的构造及其分解重构算法,由此把原始曲面的控制顶点分解成了低频部分和三个细节部分,其中,低频部分即为光顺曲面的控制顶点,细节部分即为过滤掉的噪声。由于整个计算过程严格遵循多分辨分析思想,原始曲面仍然可以通过重构算法由低频部分和细节部分进行精确重构。在此基础上,通过一个复杂的实例,验证了本多分辨光顺算法的正确性和准确性。     

面向修复过程的B样条曲线插值及其误差分析

分别研究了基于三次均匀B样条曲线和三次非均匀B样条曲线的插值方法。实现了测量点的曲线插值,并通过叶片磨损区域的曲线重构实例,比较了两种插值方法所产生的误差大小。结果表明,采用非均匀B样条曲线插值法可以实现磨损区域曲线重构,为曲面修复加工提供所需的几何模型。     

准均匀B样条的插补算法及段间过渡研究

主要研究了一种基于完整准均匀B样条的直接插补算法.首先用差分法预估曲线参数,并用自适应调整参数和步长的方法对预估的参数进行调整以满足步长恒定或弓高误差的要求.接着着重讨论了这种基于准均匀B样条曲线插补算法的参数方程的选择和段间过渡问题.因为B样条曲线是有多段曲线拟合而成的,插补计算时段间的平滑过渡是十分重要的.最后用程序实现了插补算法,并给出了程序的测试结果.     

三次均匀B样条曲线高速实时插补研究

为满足复杂曲线高速和高精度的加工要求,研究了具有轨迹预读功能的三次均匀B样条曲线速度规划和插补算法.提出了"重叠拼接法",实现了相邻两条B样条曲线段的光滑连接;推导了插补钳制速度的计算公式,保证了加工精度,满足了系统的动态响应能力.在引入"规划单元"概念的基础上,将速度规划和插补设计成B样条曲线插值、规划单元划分、速度规划、规划单元插补四个并行计算的线程,解决了三次均匀B样条曲线高速加工的插补实时性问题.最后,在GT100数控系统中验证了算法的有效性.     

样条曲线构建优化技术的研究

针对样条插值拟合精度差、光顺度不够理想的问题,开发适应性更好的样条曲线构建技术,其中"多段圆弧式光顺曲线"法吸收了圆弧曲率光顺的优点,与三次、五次样条插值后光顺的常用方式相比,"多段圆弧式光顺曲线"的曲率连续性好,逼近误差小,有效控制了数控加工中的刀轨波动;"桥接曲线光顺"法在保留桥接曲线操作方便优点的同时,显著提高了曲线的光顺度,在工业设计、逆向工程和数字化制造领域具有较大的实用价值。     

B样条曲线的自动光顺算法--最小二乘能量法

在曲线光顺的传统能量法与最小二乘法的基础上,提出了一种新的B样条曲线光顺算法-最小二乘能量法。只需指定相关参数或权因子的值,该方法即能自动完成曲线光顺过程。经该方法光顺后的曲线不仅应变能较小,且曲率变化较均匀。同时通过迭代调整控制顶点位置,使光顺前后曲线达到一定的逼近性要求。     

CNC系统中复杂空间曲线的插补

对于复杂空间曲线的数控加工问题,通过给定型值点,反算构造三次准均匀B样条曲线,并用直线对B样条曲线进行了逼近处理,自动生成零件数控加工程序.     

三次NURBS曲线的Obrechkoff参数化插值算法

针对工程实践中对复杂曲线曲面零件高精度加工的要求,提出一种基于单步四阶Obrechkoff参数化法的三次非均匀有理B样条(NURBS)曲线的插值算法。该算法通过后向差分代替微分的方法,对Obrechkoff法求解微分方程的参数化插值算法进行了合理的简化,降低了计算复杂度,有效地保证了计算的精度和插值的实时性。考虑参数化算法对插值曲线的光顺性影响,在MATLAB上与累计弦长参数化法和阿当姆斯参数化法进行仿真比较。结果表明,该算法对应的插值曲线平均曲率最小,光顺性最好。