用换面法求解直线与椭圆球面的交点

求解直线与椭圆球面交点的方法-般采用辅助平面法求截交线，这条截交线的非积聚性投影往往为椭圆曲线，这种方法求解繁琐，而且精度低，采用换面法求解直线与椭圆球面的交点，关键在于确定被改换投影面的位置，截交线在投影面上的投影为圆，此法使作图大大简化，而且精度极大提高。     

加工弧齿锥齿轮的精确双重螺旋法（Ⅳ）──弧齿锥齿轮副小轮理论齿面计算点及曲率的确定

根据啮合原理，确定出与已加工的弧齿锥齿轮副大轮作共轭接触的小轮理论齿面及与大轮齿面计算点相对应的小轮理论齿面计算点的位置。在加工小轮时，并不要求切出这个理论齿面。其原因有两点：一是小轮理论齿面无法精确加工出来；二是小轮理论齿面与大轮啮合情况不理想，因为它对制造、装配中的误差及变形过于敏感。为此，采用理论齿面的二阶近似齿面来代替，即计算出理论齿面在计算，点的各个方向法曲率，得到局部的接触，对它作一定的修正。最后确定出大轮和小轮的测量尺寸。     

锥面二次包络环面蜗杆副的研究

建立了锥面二次包络环面蜗杆传动啮合分析的数学模型，引入了生产中便于实现的各种修形总数，总结出确定修形类型的规则，编制了啮合分析软件包，提出了求解齿面实际接触区域的方法，并根据相位分析法研究了各种类型传动的齿面结构，分析了蜗杆边齿变尖和根切的影响因素。     

锥面二次包络环面蜗杆副的修形

建立了锥面二次包络环面蜗杆传动啮合分析的数学模型，引入了生产中便于实现的各种修形参数，总结出确定修形类型的规则，编制了啮合分析软件包，提出求解齿面实际接触区域的方法，并根据相位分析法研究了各种类型传动的齿面结构，分析了蝇杆边齿变尖和根切的影响因素。对标准传动进行了全面的啮合分析，首次对△b修形传动进行了研究，并对Ⅰ型和Ⅱ型修形传动进行了啮合分析。理论计算的齿面接触区域与实验获得的齿面接触印痕相符。     

利用F1oyed-Hungary法求解中国邮路问题

对于中国邮路问题，可以用奇偶点作业法，但当顶点较多时，寻找每一个圈并对其进行检验的工作十分复杂。利用求图中各点之间最短路径的方法Floyed法和求解指派问题的方法Hun—gary法可提供一种对任意个顶点的中国邮路问题的解法—Floyed—Hungary法。     

求解大规模优化问题的分布式并行方法

针对大规模的优化问题,提出一种复杂度低且能快速收敛的分布式并行方法。由于计算Hessian矩阵及其逆矩阵会带来巨大的计算和存储开销,利用内点法或牛顿法求解大规模问题并不可行;大规模优化问题通常采用基于梯度或基于分解的方法进行求解。传统的方法具有较高的复杂度的算法,因此笔者提出了一种新的具有更快收敛速度的原对偶方法,每次迭代仅需要进行简单的梯度更新,从而降低复杂度。     

加快可靠性优化设计的迭代收敛速度新方法

本研究阐述了优化设计问题的求解方法,给出基于系统可靠度的结构优化设计数学模型,对以往求解优化模型时用的优化准则法进行了介绍和改进。通过实例的求解过程,验证了改进后的优化准则法的良好效果,即迭代收敛速度加快。这种改进对系统失效模式较多的情况,效果更为明显。     

一个带不精确线性搜索的记忆梯度法

给出了一个求解无约束优化问题的带不精确线性搜索的记忆梯度法。该方法利用以前迭代的更多信息来确定新的搜索方向,并用不精确线性搜索来选择迭代步长,证明了算法满足线性搜索的条件下的全局收敛性。数值试验结果显示,新算法具有较好的稳定性,对于求解大规模的问题,该算法显得更为有效。     

复合形法中的初始复合形产生问题

对求解非线性约束优化问题的复合形法中的初始复合形产生问题进行了探讨，给出了一种改进的产生方法。改进后的方法不仅计算速度较现有文献给出的方法快，而且不论可行域是否为凸集，都能可靠地产生一个初始复合形，同时探讨了复合形法在迭代过程中，如果中心点不是可行点时，重新构造初始复合形的问题。     

复合形法中的初始复合形产生问题

对求解非线性约束优化问题的复合形法中的初始复合形产生问题进行了探讨，给出了一种改进的产生方法，改进后的方法不仅计算速度较现有文献给出的方法快，而且不论可行域是否为凸集，都能可靠地产生一个初始复合形。同时探讨了复合形法在迭代过程中，如果中心点不是可行点时，重新构造初始复合形的问题。     

通过等距曲面进行真实齿面的啮合分析

提出了2次构造曲面和直接利用三坐标测量机探头中心点所在齿面的等距曲面进行真实齿面啮合分析的方法,指出后一种方法只须1次构造曲面,使用简便且计算精度较高。     

基于激光点云数据的树木枝叶分割和三维重建

针对目前树木点云三维重建方法仅仅实现树木三维形态结构的重建，而忽视了树木表面纹理和细节的问题，本研究提出了一种超体素分割和基于kd-tree纹理映射的贪婪投影三角化算法相结合的树木点云重建方法。首先根据点云的颜色、法线和空间距离等特征，利用体素云连通性分割算法生成超体素块；然后基于不同超体素块之间的凹凸关系，利用局部凸包连接算法对点云进行聚类分割，从而实现枝干和树叶点云分割；最后利用贪婪投影三角化算法分别对枝干和树叶点云进行三维重建，并基于点云RGB信息，利用kd-tree算法对枝干和树叶模型添加真实的纹理色彩。结果表明，树木点云重建方法能实现枝干表面和树叶等细节模型的构建，还原真实的树木形状结构和纹理色彩；通过对不同抽稀层次下的点云进行测试，发现核桃楸树木模型主要枝干结构得到了很好的保留，这说明建模算法对点密度的变化具有鲁棒性。     

自适应遗传算法及其在渗流参数反演中的应用

利用水头实测资料,以渗透系数为待反演的参数,在采用基本遗传算法进行参数反演研究的基础上,针对简单遗传算法难以确定交叉率和变异率的最佳值及计算量较大、易早熟等缺点,提出以自适应遗传算法来解决工程中的这类反演问题;为力求使改进的遗传算法计算量更小,收敛性更强,同时结合简单的二稳定渗流有限元算例,在相同的情况下分别用简单遗传算法和自适应遗传算法进行了反演计算。结果表明,自适应遗传算法在保持简单遗传算法优点的同时,有效地提高了算法的收敛性,并在一定程度上克服了简单遗传算法的早熟问题。因此,自适应遗传算法为渗流领域求解反演问题提供了新的途径。     

基于模糊系数规划的模糊支持向量分类机

本模糊支持向量分类机的构建特点是,训练点输出的类型和最终的模糊分类函数的函数值均为反映其模糊类别的实数。以模糊系数规划为基础,将模糊分类问题转化为求解模糊系数规划问题,求出模糊系数规划的γ-最优规划,据此给出模糊支持向量分类机(算法);用2个例子说明该算法的合理性;最后给出模糊支持向量分类机中最佳阈值的确定方法。     

基于SFM算法的单木结构参数提取研究

针对传统森林资源调查方法获取单木结构参数效率低和成本高的问题，提出一种基于SFM算法的单木结构参数快速提取方法。以哈尔滨市城市林业示范基地树木为研究对象，利用SFM算法获得单木照片的三维点云，并利用点云数据处理软件对获得的点云数据进行单木结构参数提取，最后与实测参数进行对比分析。结果表明:1）分别利用SIFT算法、SURF算法以及ORB算法对相机校检后的树木照片进行特征点提取匹配，特征点正确匹配个数分别为23、145以及25，相应的耗时分别为18.56、16.04、1.58 s；2）利用SFM算法能获得树木照片的稀疏点云和稠密点云，平均每棵树木点云量为80万个；3）基于点云数据提取单木结构参数的胸径、树高及冠幅的平均绝对误差分别为1.79 cm、0.77 m及0.79 m；胸径、树高、冠幅的提取值与实测值相关系数均>0.94。     

基于MVS序列图像的油菜三维模型

为实现油菜作物模型的可视化研究,给油菜作物的数字化管理提供数据基础,以感染虫害的苗期油菜为研究对象,采用MVS序列图像技术,搭建MVS技术的序列图像采集平台。根据SFM和PMVS算法获得虫害油菜的稀疏点云数据和稠密点云数据,同时,探索序列图像数量对于特征点匹配的影响。对MVS序列图像技术获得的虫害油菜三维点云数据,采用滤波、精简、Alpha-Shape曲面重建等处理,得到虫害油菜的三维形态曲面模型。结果显示,使用图像数目多和8邻域匹配两者相结合的方法可以又快又好地匹配图像特征点;在获得合适的Alpha值情况下,Alpha-Shape算法可以真实形象地表现出虫害油菜的生长状态。     

基于区域增长的海岸带黑暗像元自动提取算法研究

针对海岸带区域独特的地表状况设计了一个近海岸的黑暗像元自动提取算法。首先利用修订型归一化水体指数(RNDWI)和归一化植被指数(NDVI)对黑暗像元备选区域进行确定,然后从备选区域中找到初始黑暗像元,最后利用多阈值的区域增长法对黑暗像元的选取进行优化,最终计算得到黑暗像元值。应用此算法对Landsat-5 TM影像遥感数据进行处理,结果表明,大气校正之后的典型地物光谱曲线更接近于真实的光谱曲线,说明此算法设计合理,其大气校正结果与用ENVI软件进行FLAASH大气校正和黑暗像元法大气校正的结果相比,此算法更接近于FLAASH模型法,校正效果较好。同时利用黑暗像元自动提取算法得到大气校正后的结果大大减少了反射率值为负的情况,提高了数据的利用率。     

耙齿式残膜回收机收膜机构参数优化与试验

针对耙齿式残膜回收机收膜率低下及漏膜严重的问题,运用Box-Benhnken的中心组合试验方法对残膜回收机收膜机构的工作参数进行试验研究,以耙齿曲率半径、耙齿入土角度、耙齿间距为影响因素,以拾膜率、漏膜率为试验指标进行3因素3水平的响应面试验。建立响应面数学模型,分析各影响因素对作业质量的影响,同时对影响因素进行综合优化。试验结果表明:拾膜率影响显著顺序依次为耙齿曲率半径、耙齿入土角度、耙齿间距;漏膜率影响显著顺序依次为耙齿入土角度、耙齿间距、耙齿曲率半径;最优工作参数组合为,耙齿曲率半径195mm、耙齿入土角度60°、耙齿间距110mm,对应的收膜率和漏膜率分别为94.7%、0.75%,且各性能指标和理论优化值相对误差均小于5%。研究结果可为耙齿式残膜回收机收膜机构的结构完善设计和作业参数优化提供依据。     

齿轮传动仿真分析方法研究

建立了求取齿轮副传动误差和齿面接触点的数学模型,并提出仿真分析方法。在此基础上,编制相应程序即可计算出误差条件下齿轮副的传动误差和接触点,从而可以获得齿轮副的传动误差曲线和接触区域。此方法简单高效,适用于任何形式的齿轮传动分析。     

遗传算法及其在渔饲料配方中的应用

首先阐述了参数编码、初始群体、适应度函数、遗传操作以及算法控制参数等遗传算法基本原理,然后着重介绍其在渔饲料配方中的应用,在该应用中采用了实数编码、基于线性排名的选择、算术杂交和非一致变异等遗传算法方法。结果表明,在渔饲料配方优化中应用遗传算法要优于目前饲料配方软件中大多采用的常规应用数学的优化方法。主要体现在单位产量饲料配方中的成本价格前者要低于后者。由于遗传算法能够解决因子较多,非线性程度高的问题,从而得出的饲料配方能更好的符合相关鱼种的营养含量标准。