STL模型切片轮廓数据的修正与优化

STL文件因其简单和通用性好,一直作为快速成型领域的准标准。但是由于其本身的缺陷,造成切片之后的轮廓信息数据有大量的冗余数据甚至错误。该文针对切片轮廓的不封闭,给出了有效的修正算法;通过对轮廓信息中冗余数据的分析,提出了一种冗余数据的滤除算法。该算法高效简单,提高了后续的数据处理的效率和成型件的加工质量,改善了零件成型的加工性能。     

一种改进的STL文件快速分层算法

高效的STL模型切片算法是快速成型制造的前提和基础,在有向加权图切片算法的基础上提出了一种快速STL模型切片分层算法,去除了耗时的有向加权图建立,对切片后的数据进行后处理,除去数据中的冗余点,从而提供了一种快速的STL模型切片算法。大量实验及数据表明,新算法具有较高的效率。     

基于样条模型的联合定轨精度分析及仿真

考虑到基于双星定位系统的近地卫星联合定轨待估参数的时间相关性,提出了1种基于样条参数模型与动力学模型相互融合的联合定轨节省参数建模新方法,并基于传统联合定轨算法进行了具体的改进算法设计。理论分析和仿真计算表明,与传统联合定轨方法相比,该方法减少了待估参数个数,提高了轨道表示精度,并且使估计结构更加稳定,估计精度也得到了一定程度的提高。     

一种基于区分性准则的模型结构优化方法

本文提出了一种基于区分性准则的模型结构优化方法,用以调整HMM自动语音识别系统中声学模型各状态混合高斯核成分数量的分配。通过优化选定的准则,声学模型可以在使用相同参数数量的情况下得到更好的识别性能,也可以在保持相当性能的前提下降低所需要的模型参数。相对于传统的基于似然度及复杂度惩罚的模型结构优化准则来讲,基于区分性准则的优化方法能够更直接地提高模型的区分度和鉴别力,从而得到更好的识别效果。在一个面向嵌入式系统的中文连续数字串识别任务上的实验结果证明,基于最大互信息量准则的模型结构优化能够得到比传统的、基于模型似然度及复杂度的方法更好的识别效果。     

复杂多曲面高速铣3轴精加工刀轨优化算法

针对高速铣削的特点和现实要求,提出了适合高速铣削面向复杂曲面的3轴精加工可变行距的螺旋线与Zigzag混合刀轨优化算法．该算法生成的刀轨光顺简洁,满足了高速加工的要求．算法中采用的行间NURBS过渡边优化法和跨区域刀轨优化法,具有合理性和实用性．加工结果表明,加工表面无过切．经测试,算法稳定可靠．     

基于STL文件的Laplacian网格优化算法

针对直接重构得到且以STL文件格式存储的网格模型质量不高的问题, 提出了一种基于Laplacian坐标的网格模型全局优化算法。该算法在提高三角面片质量的同时可以很好地保持原网格模型的局部几何特征, 其核心思想是通过在最小二乘意义下求解由权重控制的包含顶点位置和拉普拉斯坐标双重约束的线性系统来对网格顶点进行重新定位。从实验结果可以看出, 该算法较以往的Lapacian优化算法在对网格细节特征的保持上有一定优势。     

基于STL文件的Laplacian网格优化算法

针对三角网格模型优化算法对模型几何细节描述不够精确的问题,提出一种基于Laplacian坐标的网格模型全局优化算法。模型几何细节描述方面,采用网格顶点Laplacian坐标。网拓扑结构不变的前提下,可精确描述网格曲面局部几何特性。顶点重新定位方面,采用在最小二乘意义下求解由权重控制的包含顶点位置,以及Laplacian坐标双重约束的线性系统最优解的方法。实验结果表明,该算法在优化提高模型三角面片质量的同时,可较好地保留原始模型的几何细节。     

基于局部简易拓扑结构的STL模型分层算法

为进一步提高3D打印切片效率,该文提出一种基于局部简易拓扑结构的STL模型分层算法。读取STL文件信息,确定模型坐标高度范围;依据高度信息和层切厚度确定每个切片层的高度;对三角形面片按高度进行排序。设计构造一种新型的简易半边数据结构,利用该数据结构对排好序的三角形在每个切片层分组建立并动态维护局部拓扑结构,通过拓扑结构快速得到切片轮廓。此方法不需要建立全局拓扑结构,并缩短了建立分组拓扑结构的时间,实验证明提高了切片的速度和效率。     

基于实时插补的五轴加工非线性误差控制

五轴联动加工线性插补运动时,因旋转轴的影响,机床控制点的运动将使刀具中心偏离编程轨迹,产生非线性误差.以刀具工作台混合型五轴机床为例,在分析该类型五轴加工中非线性误差形成理论基础上,提出一种基于实时插补的非线性误差控制方法,在基于进给速度规划的轨迹插补之后,对插补中相邻插补点之间的非线性误差进行控制.最后通过仿真分析对该方法进行了验证.     

A multipoint method for 5-axis machining of triangulated surface models

In this paper, we present a multipoint machining method for the 5-axis machining of triangulated surfaces with radiused end mills. The main idea is to drop the tool onto the surface to find an initial point of contact, and then rotate the tool while maintaining tangency with this initial point of contact until a second point of contact is found. The proposed procedure ensures a gouge-free position with two points of contact, allowing for a larger side step than a single point of contact method. This proof of concept paper presents the mathematical equations that must be solved to position the tool with two points of contacts on an STL surface. The paper further verifies the concept with simulations and presents experimental results to confirm the simulations.     

基于函数值的有理四次样条曲线的区域控制

将插值曲线约束于给定的区域之内是曲线形状控制中的重要问题。构造了一种分母为线性的基于函数值的C¹连续有理四次插值样条。这种有理四次插值样条中含有参数,因而可以在插值条件不变的情况下通过对参数的选择进行曲线的局部修改,给约束控制带来了方便。对该种插值曲线的区域控制问题进行了研究,给出了将其约束于给定的折线,二次曲线之上、之下或之间的充分条件.最后给出了数值例子。     

支持多学科设计优化的集成产品过程建模方法

针对当前主要的设计过程建模方法缺乏表达复杂产品多学科设计过程中资源的组织调用和协作方式等信息,提出一种支持复杂产品多学科设计优化的设计路线图框架过程建模方法.从全面表达设计过程信息的角度出发,描述产品多学科设计优化过程中的主要活动及其协同关系,建立支持多学科设计优化的过程模型;在此基础上,给出了多学科设计优化的过程规划方法,以降低产品设计过程中的迭代,通过构建支持多学科设计优化的集成产品设计过程结构框架,实现产品多学科设计优化的过程集成.最后通过已开发的多学科系统集成平台,应用具体设计实例验证了整套方法的有效性.     

一类加权有理四次插值样条曲线的形状控制

将插值曲线约束于给定的区域之内是曲线形状控制中的重要问题。利用带导数的和不带导数的分母为线性的有理四次插值样条构造了一类新的加权有理四次插值样条函数,插值函数具有简单的显示表示,这类新的插值样条中含有权系数,因而增加了处理问题的灵活性,给约束控制带来了方便。给出了将该种插值曲线约束于给定的折线、二次曲线之上、之下或之间的充分条件。证明了满足约束条件的加权有理样条的存在性。     

基于知识的桥梁参数化建模

采用基于知识的参数化建模方法对桥梁的参数化建模进行研究,提出了桥梁设计知识表达模型,知识获取方法,桥梁结构拼装算法,桥梁智能变动算法。应用6×70m预应力混凝土连续梁桥抗震设计建模的实例表明,基于知识的建模方法与传统的建模方法相比,随着桥梁结构复杂度的增加,基于知识的建模方法耗费的时间增幅有下降的趋势;而对于需频繁修改的模型,基于知识的方法能有效提高桥梁建模的效率。     

基于改进鲸鱼算法的机械臂轨迹优化

针对机械臂的轨迹优化问题,提出一种混合策略的改进鲸鱼算法,以达到时间最短、冲击最小的轨迹优化目标.采用五次样条函数拟合关节轨迹,保证冲击平滑连续变化.为证明轨迹优化效果,将提出的改进算法分别与遗传算法、粒子群算法和基本鲸鱼算法进行了一系列性能对比实验.实验数据表明改进后的算法比改进前收敛速度提高2.419倍,适应度值降...     

基于参数样条插值的同坡曲面构造方法

传统的同坡曲面构造方法都是在导线方程为已知的前提下进行的。然而在实际工程中,导线方程往往是很难得到的,只能通过测量得知导线通过一列数据点。针对这一问题,给出了一种实际工程中同坡曲面的构造方法,该法首先根据测量数据点,利用三次参数样条曲线插值方法构造出同坡曲面的导线方程,然后再从同坡曲面的形成原理入手建立其参数方程,最后通过实例表明该方法是可行有效的。     

粒子群算法在投影寻踪模型优化求解中的应用

粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法是一种新兴的优化技术,其思想来源于人工生命和进化计算理论.PSO算法通过粒子追随自己找到的最好解和整个群体的最好解完成问题的优化.针对投影寻踪模型中的最佳投影方向优化问题.运用PSO算法和惩罚函数法相结合对该优化问题进行了计算.仿真实验结果表明:PSO算法对于求解有复杂约束的非线性目标函数优化问题是可行的,且算法的收敛速度快,编程结构简单,易于实现,从而为各领域运用投影寻踪模型评价方法提供了强有力的寻优方法,具有较广的应用前景.