基于系统矩阵有序实Schur分解的模型降阶

对复杂高阶系统进行模型简化，为研究与设计系统提供了方便的条件。对系统模型的降阶是控制系统设计与仿真工作者的一个重要研究课题，对高阶复杂系统的分析、设计、仿真等具有重要的理论意义和工程实用价值。针对目前比较成熟的基于系统矩阵的有序实Schur分解方法，提出了采用时矩输出拟合来改善降阶系统输出响应逼近程度的改进方法，从而使简化模型具有输出误差更小、计算简便等优点，通过给出的实例仿真证实了这一点。     

一种基于视点的大规模三维地形实时渲染算法

针对大规模三维地形的实时渲染问题,提出一种基于顶点法向量的模型简化算法。渲染过程中利用视图体的投影方式快速裁剪数据块,丢弃与视图体相离的数据块,将部分可见和完全可见的数据块全部加载到内存,根据视点到节点的距离和地形的粗糙程度构造了节点分辨率评价函数,最后采用加点的方法消除裂缝。仿真结果表明,该算法能有效减少渲染地形所需的三角形数目和时间,且对地形的逼真度影响较小。     

一种最小机械比能计算参数优化的方法

机械比能是衡量钻井效率的重要因素之一,它用来衡量钻头破碎单位体积岩石耗能大小[1]。传统的比能计算模型通过多个参数进行计算来求得比能值,较为复杂。文章通过利用比能计算模型中参数之间的关系,假设并通过Matlab拟合验证参数之间关系的函数方程,将原有的模型化简为只拥有钻压一个计算参量的新计算模型。通过求解新模型一阶导数的零点,求得最优钻压值,并以此求得最小机械比能,最终确定最佳钻井参数。     

2.5D硅转接板TSV结构研究

针对结构参数对TSV可靠性影响不明确的问题,文中采用有限元分析和模型简化的方法,分析了TSV结构在温度循环条件下的应力应变分布,并进一步研究了铜柱直径、SiO₂层厚度以及TSV节距等结构参数对TSV结构可靠性的影响。结果表明,采用文中的方法简化模型后得出的结果拟合度在0.95以上;在TSV结构上施加温度循环载荷时,在SiO₂界面会出现应力集中,而在钝化层中会出现应变增大;改变铜柱直径、绝缘层厚度和TSV节距将显著影响TSV结构的可靠性;减小填充铜的直径、增加SiO₂层的厚度、增加TSV节距,都将有助于减小TSV结构的最大应力。     

虚拟演播室中三维模型简化算法研究

虚拟演播室中的模型需要实时运动,从而对组成模型的三角形数量有一定限制.设计了一种基于均值聚类的三维模型简化算法.该算法引入了衡量组成模型的每个顶点的权重因子,利用均值聚类算法对模型的顶点分类,通过统计组成模型三角形边长来调整分类结果,从而生成不同细节层次三角形数量可控的三维模型.实验结果表明,该算法能够在保持原模型轮廓的同时有效减少组成模型的顶点和面的数量,形成不同细节层次的模型,保证虚拟演播室中模型动画的流畅.     

A Geometrical Model for Tortuosity of Tortuous Streamlines in Porous Media with Cylindrical Particles

We present a three-dimensional geometry model for tortuosity of streamlines in porous media with randomly placed cylindrical particles. The proposed model is expressed as functions of porosity and geometrical parameters with no empirical constant. This might be helpful for understanding the physical mechanism for tortuosity of streamlines in three-dimensional porous media. The model predictions are found to be in good agreement with the experimental data available.     

文物模型的简化与纹理映射研究

提出了一种基于顶点聚类的新简化算法.通过引入二次误差测度求解网格单元的最优代表点,提高了简化质量.分析了文物模型纹理映射的特殊性,提出合适的映射方法,建立了几何模型与纹理图像之间的映射关系,实现了非参数化三维模型的纹理映射,使得模型具有照片真实感.     

简化苹果糖度预测模型的近红外光谱预处理方法

采用正交信号校正法(OSC)和净分析物预处理法(NAP)分别对苹果的近红外光谱(1300~2100 nm)进行预处理,并结合偏最小二乘法(PLS)建立了糖度预测模型。应用结果显示,随着预处理过程中所用的正交信号校正因子或净分析物预处理因子的逐渐增加,偏最小二乘糖度模型(OSC/PLS模型和NAP/PLS模型)所采纳的最佳因子数也会随之减少,甚至可减至1。当采用10个正交信号校正因子预处理苹果光谱时,OSC/PLS糖度模型达到最佳性能,最佳模型采纳的因子数为2;采用11个净分析物预处理因子预处理光谱时,NAP/PLS糖度模型达到最佳性能,最佳模型采纳的因子数为1。从总体上评价,最佳OSC/PLS糖度模型和最佳NAP/PLS糖度模型的性能都明显优于原始光谱的最佳偏最小二乘模型。这些结果表明,正交信号校正法和净分析物预处理法都能在保证精度的同时有效地简化苹果糖度预测模型。     

基于变形修正的局部刚体化动力模型简化方法

提出一种基于变形修正的动力模型简化方法. 以复杂工程结构的有限元模型为基础,根 据运动同步性假设将结构分成若干同步性区域. 采用适当的位移模式去逼近位移真值,再通 过总体应变能最小来优化,从而得到整体位移与局部位移模式间的转换关系. 算例结果 表明了简化方法的有效性.     

A simplified tether model for molecular motor transporting cargo

Molecular motors are proteins or protein complexes which function as transporting engines in biological cells. This paper models the tether between motor and its cargo as a symmetric linear potential. Different from Elston and Peskin's work for which performance of the system was discussed only in some limiting cases, this study produces analytic solutions of the problem for general cases by simplifying the transport system into two physical states, which makes it possible to discuss the dynamics of the motor--cargo system in detail. It turns out that the tether strength between motor and cargo should be greater than a threshold or the motor will fail to transport the cargo, which was not discussed by former researchers yet. Value of the threshold depends on the diffusion coefficients of cargo and motor and also on the strength of the Brownian ratchets dragging the system. The threshold approaches a finite constant when the strength of the ratchet tends to infinity.