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第五讲 运动追踪

第五讲 运动追踪
第五讲 运动追踪

运动追踪

一、运动跟踪与运动稳定介绍

1、跟踪控制器(tracker controls)

方法1、

在时间线窗口中选择要跟踪的层,然后Animation\Track Motion(运动跟踪)或Stabilize Motion(运动

稳定)

方法2、

在时间线窗口中选择要跟踪的层,单击Tracker Controls(跟踪控制器)面板中的Track Motion(运动跟踪)或Stabilize Motion(运动稳定)按钮,即可对该层进行运动跟踪。

跟踪控制器相关项目:

Track Motion(运动跟踪)按钮,对选定层运用运动跟踪效果

Stabilize Motion(运动稳定)按钮,对选定层运用运动稳定效果

Motion source跟踪源:可从右侧下拉菜单中,选择要跟踪的层

Current track当前跟踪器,当有多个跟踪器时,从右侧下拉菜单中选择要使用的跟踪器

Track type 跟踪器类型。包括stabilize(稳定器)对画面稳定跟踪;transform转换器,对位置、旋转、和缩放进行跟踪;parallel corner pin(平行四边形边角跟踪器),对平面中的倾斜和旋转进

行跟踪,但无法跟踪透视,只需要3个点即可跟踪;perspective corner pin( 透视边角跟踪

器)对图像进行透视跟踪;paw(表达式跟踪器)对位移进行跟踪,但其跟踪计算结果只能保

存在原图像属性中,在表达式中可以调用这些跟踪数据。

Position位置,使用位置跟踪

Rotation旋转,使用旋转跟踪

Scale缩放,使用缩放跟踪

Edit target 编辑目标按钮;打开motion target( 跟踪目标)对话框,可以指定跟踪传递的目标(勾选effect point control)

Options 选项按钮,打开对话框

:包括RGB 亮度通道和饱和度通道

Process before match 在追踪程序前处理

Blur

Enhance 提高:锐化边界,使其更容易追踪

Track Fields追踪场,使帧速率倍增,保证隔行扫描的两个视频场都能追踪

Subpixel positioning子像素定位:将特征区域中的像素划分的更细小,以获得更精确的追踪,但需要更多的时间

Adapt feature if confidence is below -%(如果精度低于-%指定的运动宽容度,则使用惯性推测特征区域的位置

Extrapolate motion推算运动

Analyze 分析:用来分析跟踪。包括向前和后逐帧和播放分析。

Reset 清除按钮。如果对跟踪不满意,用其清除。

Apply 应用

1、跟踪范围框:

中心跟踪点:显示为一十字,此点为关键帧生成点,是跟踪范围框与其他层之间的链接点

特征区域:显示为小方框,定义跟踪目标的特征范围。AE记录当前特征区域内的亮度、色相、形状等特征,在后续关键帧中以这些特征进行匹配跟踪。一般情况下,在前期拍摄时都会注意跟踪点的设置。

搜索区域:定义下一帧的跟踪范围。其大小与要跟踪目标的运动速度有关,跟踪目标运动速度越快,搜索区域就应该越大。

二、举例

例1、位置跟踪

1)导入DV14.avi和序列图片火焰(注意构选targa序列)

2)把DV14直接拖放到项目窗口下方的按钮上,按照素材的大小新建一合成

3)把序列图片拖放到时间线窗口中(做运动跟踪时,用来替换的素材层一定要比目标层持续时间长(或相同),如果素材层没有目标层持续时间长,那么跟踪应用后,素材层会突然消失)4)将序列图片缩小并放置于最下面的岛上(按住Shift按比例缩放)

5)选中在时间线中DV14,Animatio/Track Motion,层上出现追踪范围框,跟踪类型选Transform,构选Position

6)选Edit Target,把连接到跟踪点的层设置为图片层,点Analyze分析

7)点Apply应用

例2、旋转追踪

1)导入多个文件:火焰序列图片和时鈡.avi

2)将“时钟”拖放到项目窗口下方的创建合成按钮,自建一个与素材大小和持续时间相同的合成3)将火焰序列图片拖入时间线窗口中,按O把时间指示器入到火焰序列图片的最后,按N把工作区域出点设置到火焰序列图片最后,

4)执行Composition\Trim Comp to Work Area,修剪合成适配工作区域

5)选中时钟层,执行Animation\track motion,在追踪类型中选中Transform,下面复选框选位置和旋转,将追踪框1定位到旋转位置,定位框2定位到旋转中心。

6)击edit target ,在弹出的对话框中选序列图片层,分析并应用

旋转追踪也可将序列图片复制一层,选中所有关键帧,左右移动火焰序列图片成两个,这样两个图将一起移动。

例3、缩放追踪

1)导入scale.wmv及火焰序列图片

2)将“scale”拖放到项目窗口下方的创建合成按钮,自建一个与素材大小和持续时间相同的合成

3) 将火焰序列图片拖入时间线窗口中,按O把时间指示器入到火焰序列图片的最后,按N把工作区

域出点设置到火焰序列图片最后

4) 执行Composition\Trim Comp to Work Area,修剪合成适配工作区域

5) 选中scale层,执行Animation\track motion,在追踪类型中选中Transform,下面复选框选”scale”,

将追踪框1、2分别定位到缩入物体的两边

6)分析并应用

例4、变换追踪

变换追踪实际上是位置、缩放、旋转追踪的组合体,适用于特征区域包括多种运动的情况

1)导入文件“球体、DV28

2)将球体拖放到项目窗口下方的创建合成按钮创建一个与素材大小和持续时间相同的合成

3)建固态层用钢笔工具创建一个五角形,并用中心点拖动工具将其移动到两个球体的中间

4)给球体层创建运动追踪,选位置和旋转,并把两个定位框分别置于两个球体上

5)击edit target,把目标层设为五角形层

6)击Options 按钮,弹出Motion Tracker Option运动追踪选项对话框,将通道(channel)设为RGB,并构选追踪场Track Fields(使帧速率加倍,以保证隔行扫描的两个视频场都可以追踪) 7)分析并应用

8)把球体层隐藏,拖入DV28做背景观看结果

例5、透视追踪(Perspective Comer Pin)

1)导入透视.mov和dv14

2)将透视.mov拖放到项目窗口下方的创建新合成影像按钮上,创建一个和素材相同大小相同属性的合成

3)将DV14拖放到时间线

4)选中透视.mov,对其应用运动追踪,选透视边角追踪,调整四个追踪点到相删的内框角

5)把连接到追踪点的层设置为DV14

6)分析应用

平行边角追踪(Parallel Corner Pin)用平等四边形的两个点来决定未激活的第四个点,但不能产生透视效果

例6、运动稳定器(Stabilize Motion)

如果的拍摄影片时由于机器不稳产生镜头晃动,可通过运动稳定器加以修补

1)打开工程文件“画面稳定跟踪练习”

2)为“蝴蝶”层添加运动稳定。在时间线窗口中选择蝴蝶层,单击跟踪控制器面板中的stabillze motion(运动稳定) 按钮,为“蝴蝶”层添加运动稳定跟踪。

3)将时间调整到0,在合成窗口中移动跟踪点1到左上角叶片处,并调整搜索区域和特征区域的位置。

4)在跟踪控制器面板中,击向前分析按钮,并击apply应用,会打开motion tracker apply options 运动跟踪应用选项对话框,直接击ok

5)在时间线上呆看到由于跟踪而自动创建的关键帧

6)此时,播放动画,可以看到画面边缘的抖动效果

例1 位移跟踪动画

1)打开工程文件“位移跟踪动画练习.aep”

2)为足球层添加运动跟踪。Animation\track motion ,设置motion source(跟踪源)为足球,勾选位

置复选框

3)将时间线归0,在合成窗口中移动跟踪范围框,并调整搜索区域和特征区域的位置。

4)在tracker controls跟踪控制器面板中,单击analyze( 分析)右侧的右三角,对跟踪进行分析。分

析完成后通过拖动时间线滑块查看跟踪产效果。

5)修改跟踪错误。在跟踪出现明显错误的位置,重新调整跟踪范围框的位置和大小,然后单击分

析右侧向前分析按钮,对跟踪进行再次分析。

6)跟踪效果满意后,单击tracker controls面板中的edit target 编辑目标按钮,打开motion target

跟踪目标对话框,设置跟踪层为“火焰”

7)完成后击ok回到tracket controls 跟踪摈制器面板中,点apply 应用。,这时将打开motion tracker

apply options 运动跟踪应用选项对话框,直接单击ok确定即可。

8)修改火焰的位置及角度。从合成窗口中展开“火焰”层,将时间调整到0,分别选择“火焰”

的“旋转”和“位置”的所有关键帧,对进行调整。

9)制作蒙板。从图中可看出,同于火焰的移动,整个足球被火焰覆盖,这里可以利用蒙板将其显

示出来。确认时间在0位置,选择“火焰”层单击工具栏中elliptical mask tool (椭圆蒙版工具)按钮,然后沿球大小绘制一个椭圆。

10)在时间线窗口中,民开“火焰”层中的masks(蒙版)列表项,修改mask1中的mask feather (蒙

版羽化)值为16,并勾选inverted反转复选框,

例2旋转跟踪动画

1)打开工程文件:旋转跟踪动画练习

2)为“宝剑”层添加运动跟踪。选择“宝剑”层,tracker controls(跟踪控制器)面板中的track motion( 运动跟踪)按钮,勾选rotation(旋转)。

3)按home将时间调到0,然后在合成窗口中移动track point 1 跟踪范围框到剑柄的位置,并调整搜索区域和特征区域的位置。特征区域要小点,搜索区域可少大

4)在合成窗口移动跟踪点2到宝剑旋转中心位置,同样调整搜索区域和特征区域。

5)在跟踪控制器面板中,单击analyze分析右侧的向右三角,向前分析。如果某些位置踊跃出现错误,可以将时间滑块拖动到错误的位置,再次调整跟踪范围框位置大小,再次分析,直到符合要求。按跟踪面板中edit target编辑目标按钮,打开跟踪目标对话框,设置跟踪目标层为“文字”层,然后ok

6)修改文字的角度。从合成窗口修改。将时间线调到0,选择所有旋转关键帧,调整角度。

透视跟踪动画

例3透视跟踪动画练习

1)打开工程文件“透视跟踪动画练习”

2)为“镜框”层添加运动跟踪。在时间线窗口选“镜框”层,击tracker controls 面板中的track motion ,在track type下拉菜单中,选择perspective corner pin(透视边角跟踪)

3)时间调0,在合成窗口分别移动跟踪点1到4跟踪范围框到镜框四个角的位置,并调整搜索区域和特征区域。

4)在跟踪控制器面板中,击分析向前播放分析,并多次调整。

5)击跟踪按制器面板中edit target 编辑目标按钮,打开跟踪目标对话框,设置跟踪目标层为“人物”ok

6)在跟踪面板中,击apply应用。

例4画面稳定跟踪

1)打开工程文件“画面稳定跟踪练习”

2)为“蝴蝶”层添加运动稳定。在时间线窗口中选择蝴蝶层,单击跟踪控制器面板中的stabillze

motion(运动稳定) 按钮,为“蝴蝶”层添加运动稳定跟踪。

3)将时间调整到0,在合成窗口中移动跟踪点1到左上角叶片处,并调整搜索区域和特征区域的位置。

4)在跟踪控制器面板中,击向前分析按钮,并击apply应用,会打开motion tracker apply options 运动跟踪应用选项对话框,直接击ok

5)在时间线上呆看到由于跟踪而自动创建的关键帧

6)此时,播放动画,可以看到画面边缘的抖动效果,选择“蝴蝶”层,按S键,打开scale面板,将画面放大一点,再次播放,画面抖动就消失了。

简易单轴运动控制器使用说明书

简易单轴运动控制器使用说明书 该款简易单轴运动控制器SAMC(Simple Axis Motion Controller)不需编程,提供多种运动方式:单向单次、往返单次、单向连续、往返连续,自动回原点等,参数设置合理简单,工作中实时显示位置状态,适用于单轴步进电机的各种场合控制应用,如自动送料、自动冲床、自动剪板机、器件编带、商标印刷、切标机、切带机、化妆品封尾等。 一、性能指标: 1.输出脉冲频率:20KHz。 2.位置最大设置值999900脉冲。 3.速度最小设置值100Hz、加速度最小设置值100Hz/s。 二、电气特性: 1.工作电源:DC24V。 2.输入检测口:5V开关信号(IO1\IO2\IO3\IO4,TTL电平)。 3.输出控制口:P+、P-、D+、D-、E+、E-都是差分输出,当用作单端时,可利用Vcc(+5V)与P+、D+、E+配合使用。 三、使用操作说明 控制器底端有六个按键,分别是MODE、SET、SHIFT、UP、RUN、STOP分别表示模式、设定、移位、上加、运行、停止。控制器通电(24V)以后,数码管全部显示零。1.位移设定 按下MODE键,则显示1,表示位移设定模式,如需进入该模式,则按下SET键,此时百位闪烁(位移、速度、加速度的设置值规定都是100的整数倍,所以位移、速度、加速度都是从百位开始设置),每按下一次UP键、数字显示增加1,百位设置完成后,按SHIFT 键,则千位开始闪烁,同样方法完成各位设置。当位移值设定好以后,则再次按下SET键,此时设定的位移值成功被CPU读取。位移初始默认值是40000。 2.最大速度设定 再次按下MODE键,则显示2,表示最大速度设定模式,最大速度表示位移进给过程中最大进给速度,如需进入该模式,则按下SET键,此时百位闪烁,每按下一次UP键、数字显示增加1,百位设置完成后,按SHIFT键,则千位开始闪烁,同样方法完成各位设置。当最大速度设定好以后,则再次按下SET键,此时设定的最大速度成功被CPU读取。最大速度初始默认值是4000。 3.加速度设定 再次按下MODE键,则显示3,表示加速度设定模式,该值表示位移进给过程中电机按此加速度加速到最大速度或者减速到零,如需进入该模式,则按下SET键,此时百位闪烁,每按下一次UP键、数字显示增加1,百位设置完成后,按SHIFT键,则千位开始闪烁,同样方法完成各位设置。当加速度设定好以后,则再次按下SET键,此时设定的加速度成功被CPU读取。最大加速度初始默认值是4000。 4. 两次运行间隔时间设定 再次按下MODE键,则显示4,表示两次运行间隔时间设定模式,如需进入该模式,则按下SET键,此时个位闪烁,每按下一次UP键、数字显示增加1(1表示两次运行过程中间隔时间是1秒,如果该位不设置则默认为1秒),如果两次运行中间间隔时间较长、则按下SHIFT键,设置十位,设置完成后再次按下SET键,此时设定的连续运行停留时间被CPU读取。注:最大停留时间最大是99秒。

一般状态方程多流体界面数值方法研究(Mie-Grüneisen状态方程)

中国科学技术大学 硕士学位论文 一般状态方程多流体界面数值方法研究 姓名:郑建国 申请学位级别:硕士 专业:流体力学 指导教师:孙德军;尹协远 20050501

中文摘要 摘要① 本文发展了一类一般状态方程可压缩多流体界面的数值模拟方法,并具体应用到三种不同的非理想气体状态方程,包括sti&nf刚性)气体状态方程,varlderWaals状态方程以及工程上广泛适用的更一般的Mie—Griineisen状态方程。此方法主要的特点是:f1).采用体积分数多流体数学模型,这是在假设多流体交界面两侧压力和速度平衡的基础上根据二相流理论建立的,并引入计算混合流体压力的“状态方程”使系统封闭。(2).将高精度、高分辨率的PiecewiseParabolicMethod(PPM)数值方法推广到多流体问题中,用膨胀激波代替稀琉波,采用双波近似的方法求解多流体Riemann问题。(3).使用Lagrangian-Remapping两步法求解模型方程组。 与以往的多流体方法相比,本文的方法具有一些优点。首先,体积分数多流体数学模型所采用的交界面两侧压力和速度平衡的假设与真实的物理情况比较接近,它消除了交界面上压力的振荡;特别是其模型简单,并且不因为具体的状态方程而改变,便于应用到复杂状态方程的多流体流动问题。其次,文中推广的多流体PPM方法处理交界面问题的效果非常好,它继承了原始PPM的高分辨率和能有效抑制间断上压力振荡的优点。最后,Lagrangian—Remapping形式的PPM方法具有Lagrange类方法的特点,它可以有效地处理多流体界面, 为了验证方法是否合理有效,进行了大量的数值实验。一维和二维算例表明本文的方法可以有效地处理一般状态方程的接触间断、激波、激波和接触间断的相互作用以及多维滑移线等物理问题。从数值结果中可以很明显地看出交界面附近压力无振荡,并能够比其它一般多流体数值方法更糟细地模拟多流体交界面。本文还研究了柱坐标下内聚激波诱导的Pdchtmyer—MeshkovInstability(RMt)e从模拟的结果来看,演化过程中出现的钉状(spike)和泡状(bubble)结构以及后期的蘑菇状交界面都很清晰。可以看到二次加速对于RMI有很大的影响,无论激波是从重流体进入轻流体还是从轻流体进入重流体界面都会发生反向,这和平面激波情况很不相同。文中同时分析了扰动波长、初始振幅和激波强度对于RMI的影响。 综上所述,本文的方法能有效地模拟可压缩多流体界面问题,特别是可以方便地处理较一般的状态方程,对于解决许多工程问题有重要价值。 —万西西五i百疆霸蠢甄西甭季囊丕虿霸再}中国工程物理研究院联合基金资助硬日(i∞7跚印

《运动控制系统》

单项选择题 1、直流电动机转速单闭环调速系统中,()环节是一阶惯性环节。 1.测速反馈环节 2.电力电子器件 3.比例放大器 4.直流电动机 2、交—交变频调速系统适用的调频范围为()。 1.1/3fN~ fN 2.1/3fN~ 1/2fN 3.1/2fN~ fN 4.0~fN 3、转速、电流双闭环直流调速系统起动过程中,当系统处于转速调节阶段,ASR处于()工作状态。 1.饱和 2.不饱和 3.退饱和 4.不定 4、转速电流双闭环调速系统中,不属于电流环结构图的简化的是()。 1.忽略反电动势的动态影响 2.小惯性环节近似处理

3.电流环降阶处理 4.等效成单位负反馈系统 5、 SPWM逆变器是利用正弦波信号与三角波信号相比较后,而获得一系列()的脉冲波形。 1.等幅不等宽 2.等宽不等幅 3.等幅等宽 4.不等宽不等幅 6、 典型Ⅱ型系统对称最佳整定方法一般取中频宽h为()。 1. 3 2. 4 3. 5 4. 6 7、 带有比例调节器的单闭环直流调速系统,如果转速的反馈值与给定值相等,则调节器的输出 1.零 2.大于零的定值 3.小于零的定值 4.保持原先的值不变 8、采用旋转编码器的数字测速方法不包括()。 1.M法

2.T法 3.M/T法 4.F法 9、Ⅱ型系统在阶跃输入信号作用下的稳态误差为()。 1.0 2.固定值 3.∞ 4.取值不固定 10、采用比例积分调节器的闭环调速系统一定属于( )。 1.无静差调速系统 2.有静差调速系统 3.双闭环调速系统 4.交流调速系统 11、对于变电阻调速,当总电阻R越大,机械特性越()。 1.软 2.硬 3.大 4.小 12、 PWM变频器中,()控制方式可在异步电动机内部空间形成圆形旋转磁场。 1.消除指定次数谐波的PWM(SHEPWM) 2.电流滞环跟踪控制(CHBPWM)

目标跟踪算法的分类

目标跟踪算法的分类

主要基于两种思路: a)不依赖于先验知识,直接从图像序列中检测到运动目标,并进行目标识别,最终跟踪感兴趣的运动目标; b)依赖于目标的先验知识,首先为运动目标建模,然后在图像序列中实时找到相匹配的运动目标。 一.运动目标检测 对于不依赖先验知识的目标跟踪来讲,运动检测是实现跟踪的第一步。运动检测即为从序列图像中将变化区域从背景图像中提取出来。运动目标检测的算法依照目标与摄像机之间的关系可以分为静态背景下运动检测和动态背景下运动检测 (一)静态背景 1.背景差 2.帧差 3.GMM 4.光流 背景减算法可以对背景的光照变化、噪声干扰以及周期性运动等进行建模,在各种不同情况下它都可以准确地检测出运动目标。因此对于固定

个关键技术: a)匹配法则,如最大相关、最小误差等 b)搜索方法,如三步搜索法、交叉搜索法等。 c) 块大小的确定,如分级、自适应等。 光流法 光流估计的方法都是基于以下假设:图像灰度分布的变化完全是目标或者场景的运动引起的,也就是说,目标与场景的灰度不随时间变化。这使得光流方法抗噪声能力较差,其应用范围一般局限于目标与场景的灰度保持不变这个假设条件下。另外,大多数的光流计算方法相当复杂,如果没有特别的硬件装置,其处理速度相当慢,达不到实时处理的要求。 二.目标跟踪 运动目标的跟踪,即通过目标的有效表达,在图像序列中寻找与目标模板最相似候选目标区位置的过程。简单说,就是在序列图像中为目标定位。运动目标的有效表达除了对运动目标建模外,目标跟踪中常用到的目标特性表达主要包括视觉特征 (图像边缘、轮廓、形状、纹理、区域)、统计特征 (直方图、各种矩特征)、变换系数特

运动界面追踪的CVOFLS方法-

第32卷第5期2015年10月 工程数学学报 CHINESE JOURNAL OF ENGINEERING MATHEMATICS Vol.32No.5 Oct.2015 doi:10.3969/j.issn.1005-3085.2015.05.008文章编号:1005-3085(2015)05-0697-12运动界面追踪的CVOFLS方法? 周文,欧阳洁?,崔立营 (西北工业大学理学院,西安710129) 摘要:针对VOF方法中界面法向量计算不准确和level set方法中界面质量守恒性差的缺陷,本文提出了一种新的界面捕捉方法—CVOFLS(coupled volume of?uid and level set)方法.该方法吸收了VOF和level set两种方法的优点,在每个时间步内,首先求解level set输运方程,根据level set符号距离函数计算界面法向量;然后求解VOF输运方程,根据流体体积分数重构界面并校正流体质量.Zalesak圆盘旋转及圆面剪切的数值模拟表明,该方法能准确捕捉复杂的界面演化过程,具有良好的质量守恒性,并可以提高计算效率. 关键词:运动界面;level set方法;VOF;质量守恒;效率 分类号:AMS(2000)65M06;37E35中图分类号:O24文献标识码:A 1引言 生活中许多问题与运动界面息息相关,如石蜡融化、晶体生长、固化和熔化界面以及爆炸、燃烧的气体界面问题[1],因此,对自由界面数值模拟的研究具有应用价值.目前,自由界面追踪方法依据参照系的不同大致分为Lagrange方法、Euler方法和Lagrange- Euler混合方法三种.其中,Euler法将描述流体的参照系固定于空间域,是目前最常见的用来描述流体的方法.而在众多Euler方法中,VOF方法[2]和level set方法[3]因其实施简单、占用内存小且容易处理具有复杂拓扑变化的界面运动问题等优点而被广泛采用.VOF方法是Hirt和Nichols[4]在1981年首先提出的,他成功地对溃坝和涌浪自由面,以及Rayleigh-Taylor不稳定现象进行了数值模拟.虽然该方法有较好质量守恒性,但是很难准确计算界面的法向和曲率.随后,Osher和Sethian[3]于1988年提出了level set方法,该方法通过构造一个等值面函数(level set函数)隐式地追踪界面,可以准确地计算出界面法向与曲率,但是守恒性较差.为了克服传统level set方法质量不守恒的缺点,有学者引入重新初始化技术,借此达到质量校正的目的,但该思想增加了较大的计算量.2005年,Li[5]等提出一种新的变分公式,使得level set函数近似成为符号距离函数.该方法增大了计算时间步长,避免level set方程重新初始化过程,提高了计算效率.但该方法主要应用于图形图像的处理,应用于自由面问题时存在一定 收稿日期:2013-02-27.作者简介:周文(1985年8月生),男,博士生.研究方向:复杂流体的高精度有限体积法. ?基金项目:国家重点基础研究发展计划(2012CB025903). ?通讯作者:欧阳洁E-mail:jieouyang@https://www.wendangku.net/doc/4e8684078.html,

双轴运动控制器操作手册

双轴运动控制器操作手册 目录 一 与外部驱动器及IO(输入输出)接线图 (3) 二 用户管理操作 (4) 三 系统参数设置 (5) 四 IO(输入输出)设置 (6) 五 系统自检操作 (8) 六 手动操作 (9) 七 编程操作 (11) 八 自动执行 (13) 九 指令详解 (14) 十 电子齿轮计算及公式 (15) 十一 编程案例 (17)

十二 常见问题及处理 (19)

一与外部驱动器及IO(输入输出)接线图 1.控制器与步进驱动器或伺服驱动器的连接(红色线为1号线) 2.IO(外部开关及继电器)的接线图(红色线为1号线) 注:因输入采用低电平有效,若选用光电开关,则需要选择NPN型。

二 用户管理操作 注意:所有重要参数只有用户登录以后才可修改保存。防止他人随意更改参数,影响加工质量。 从主画面进入参数设置,并进入用户管理,进行密码输入。 输入用户密码,按确认键,若输入正确,则提示“用户登陆成功”,否则提示“密码错误,请重新输入”。用户密码出厂值为“123456”。 用户登录成功后,则可进行加工参数的修改保存。否则加工参数不可修改保存。若进入此界面后,提示“用户已登录!”,表示用户登录成功。 然后直接按退出按键,对系统参数及IO 设置进行编辑,编辑完成,再次进入用户管理,并选择用户退出,按确认键,当前参数设置里的内容全部不可更改。若需要修改,再次进入用户管理进行登录。 注:用户密码可以修改。但是必须要记忆下新设的密码,否则加工参数将不可修改保存。

三系统参数设置 从主界面的参数设置里进入系统参数,通过移动光标,对光标所在位置进行数据修改。共分4屏,按“上页”“下页”键切换。 控制参数修改完毕可进入速度参数界面进行速度的参数修改,共2屏,修改方式同上。 修改完成后,按参数保存进入参数保存界面,按确认键对当前修改完成的数据进行保存。若保存成功则提示“参数保存成功”。

运动控制系统课后答案

习题解答(供参考) 习题二 系统的调速范围是1000~100min r ,要求静差率s=2%,那么系统允许的静差转速降是多少? 解:10000.02(100.98) 2.04(1)n n s n rpm D s ?==??=- 系统允许的静态速降为2.04rpm 。 某一调速系统,在额定负载下,最高转速特性为0max 1500min n r =,最低转速特性为 0min 150min n r =,带额定负载时的速度降落15min N n r ?=,且在不同转速下额定速降 不变, 统允许的静差率是多少? 解:1)调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下) max 0max 1500151485N n n n =-?=-= min 0min 15015135N n n n =-?=-= max min 148513511D n n ===

2) 静差率 0 1515010%N s n n =?== 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ,I N =378A ,n N =1430r/min ,Ra=Ω。相控整流器内阻Rrec=Ω。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时,求系统的调速范围。如果s=30%时,则系统的调速范围又为多少?? 解:()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-?= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ?==?+= [(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =?-=??-= [(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33N D n S n s =?-=??-= 某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。已知直流电动机,主电路总电阻R=Ω,Ce=?min/r,求: (1)当电流连续时,在额定负载下的转速降落N n ?为多少? (2)开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少? (3)若要满足D=20,s ≤5%的要求,额定负载下的转速降落N n ?又为多少?

运动界面追踪和重构方法的数值模拟

1.引言 界面是指两种或两种以上不相掺混多流体的具有任意拓扑结构的分界面,或指一种流体的自由面,如水中气泡的运动、溃坝等。在实际工作中对界面的正确处理是十分关键的,它涉及各种理论和技术领域的数值研究和应用,对于理解许多物理现象有重大意义。在具有自由界面的流体力学计算中,界面追踪是计算的重要方面,在过去的20年里,针对运动界面问题的计算和模拟,已经提出了著名的VOF(Volume Of Fluids)方法和Level Set方法,这些方法在实际应用中取得极好的数值效果,并且通过数值模拟得到了许多极好的关于运动界面的描述。此外许多软件已经被编辑成应用软件并应用于半导体处理、热涂料喷射工艺、材料加工和科学研究中。 对于运动界面追踪问题,本文将借助Matlab编程实现用积分平均型TVD格式对流体体积函数方程进行数值求解,这里就二维速度流场中圆形运动界面的模型进行数值模拟。 2. 流体体积函数的控制模型的推广 运动界面追踪问题的控制方程一般由具体的运动介质物理场的数学模型和流体体积函数方程构成,对于介质面、自由面、间断面或者各种内部的运动界面,可以相应的、灵活的定义成流体体积函数形 运动界面追踪的数值模拟 高玉丽 鲁东大学数学与信息学院统计与应用数学系 264025 式,本文仅就二维情况进行讨论。 首先对计算区域进行网格剖分,此区域被两种流体填充,分别为流体A和流体B。 定义函数如下: 2. 数值算例 这是在流场速度的作用下,模拟一个圆形水滴随时间推进的运动界面追踪问题。 (1)运动界面的初始位置 图1 t=0 (3) 运动界面的重构 在界面的初始条件和流场的边界条件给定后,在介质场的控制模型基础上,随时间推移将一步步地对界面进行数值计算。在此过程中及时地检查运动界面的情况,如果发现界面光滑效应严重,就应该进行运动界面的重构。可以通过调整Superbee限制器进而调整斜率来达到预期的效果。就本算例来说,可以分两步进行。 (4) 模拟结果展示 通过Matlab编程,在运动方向上进行计算,得到给定时刻区域单元内界面的情况,并将得到的数据Cij导入作图工具tecplot,得到运动界面的形状随时间的变化过程如下: 图2 t=0.5秒 图3 t=1.0秒 图4 t=1.5秒 基金项目:鲁东大学中青年科研基金项目(20052705)

智能机器人运动控制和目标跟踪

XXXX大学 《智能机器人》结课论文 移动机器人对运动目标的检测跟踪方法 学院(系): 专业班级: 学生学号: 学生姓名: 成绩:

目录 摘要 (1) 0、引言 (1) 1、运动目标检测方法 (1) 1.1 运动目标图像HSI差值模型 (1) 1.2 运动目标的自适应分割与提取 (2) 2 运动目标的预测跟踪控制 (3) 2.1 运动目标的定位 (3) 2.2 运动目标的运动轨迹估计 (4) 2.3 移动机器人运动控制策略 (6) 3 结束语 (6) 参考文献 (7)

一种移动机器人对运动目标的检测跟踪方法 摘要:从序列图像中有效地自动提取运动目标区域和跟踪运动目标是自主机器人运动控制的研究热点之一。给出了连续图像帧差分和二次帧差分改进的图像HIS 差分模型,采用自适应运动目标区域检测、自适应阴影部分分割和噪声消除算法,对无背景图像条件下自动提取运动目标区域。定义了一些运动目标的特征分析和计算 ,通过特征匹配识别所需跟踪目标的区域。采用 Kalrnan 预报器对运动目标状态的一步预测估计和两步增量式跟踪算法,能快速平滑地实现移动机器人对运动目标的跟踪驱动控制。实验结果表明该方法有效。 关键词:改进的HIS 差分模型;Kahnan 滤波器;增量式跟踪控制策略。 0、引言 运动目标检测和跟踪是机器人研究应用及智能视频监控中的重要关键技术 ,一直是备受关注的研究热点之一。在运动目标检测算法中常用方法有光流场法和图像差分法。由于光流场法的计算量大,不适合于实时性的要求。对背景图像的帧问差分法对环境变化有较强的适应性和运算简单方便的特点,但帧问差分不能提出完整的运动目标,且场景中会出现大量噪声,如光线的强弱、运动目标的阴影等。 为此文中对移动机器人的运动目标检测和跟踪中的一些关键技术进行了研究,通过对传统帧间差分的改进,引入 HSI 差值模型、图像序列的连续差分运算、自适应分割算法、自适应阴影部分分割算法和图像形态学方法消除噪声斑点,在无背景图像条件下自动提取运动 目标区域。采用 Kalman 滤波器对跟踪目标的运动轨迹进行预测,建立移动机器人跟踪运动 目标的两步增量式跟踪控制策略,实现对目标的准确检测和平滑跟踪控制。实验结果表明该算法有效。 1、运动目标检测方法 接近人跟对颜色感知的色调、饱和度和亮度属性 (H ,S ,I )模型更适合于图像识别处理。因此,文中引入改进 型 HSI 帧差模型。 1.1 运动目标图像HSI 差值模型 设移动机器人在某一位置采得的连续三帧图像序列 ()y x k ,f 1-,()y x f k ,,()y x f k ,1+

电力拖动自动控制系统 运动控制系统 阮毅 陈伯时 课后参考答案第五六七章 仅供参考

第五 章 思考题 5-1 对于恒转矩负载,为什么调压调速的调速范围不大?电动机机械特性越软,调速范围越大吗? 答:对于恒转矩负载,普通笼型异步电动机降压调速时的稳定工作范围为0

5-3 异步电动机变频调速时,基频以下和基频以上分别属于恒功率还是恒转矩调速方式?为什么?所谓恒功率或恒转矩调速方式,是否指输出功率或转矩恒定?若不是,那么恒功率或恒转矩调速究竟是指什么? 答:在基频以下,由于磁通恒定,允许输出转矩也恒定,属于“恒转矩调速”方式;在基频以上,转速升高时磁通减小,允许输出转矩也随之降低,输出功率基本不变,属于“近似的恒功率调速”方式。 5-4基频以下调速可以是恒压频比控制、恒定子磁通、恒气隙磁通和恒转子磁通的控制方式,从机械特性和系统实现两个方面分析与比较四种控制方法的优缺点。 答: 恒压频比控制:恒压频比控制最容易实现,它的变频机械特性基本上是平行下移,硬度也较好,能够满足一般的调速要求,低速时需适当提高定子电压,以近似补偿定子阻抗压降。在对于相同的电磁转矩,角频率越大,速降落越大,机械特性越软,与直流电动机弱磁调速相似。在基频以下运行时,采用恒压频比的控制方法具有控制简便的优点,但负载变化时定子压降不同,将导致磁通改变,因此需采用定子电压补偿控制。根据定子电流的大小改变定子电压,以保持磁通恒定。 恒定子磁通:虽然改善了低速性能,但机械特性还是非线性的,仍受到临界转矩的限制。频率变化时,恒定子磁通控制的临界转矩恒定不变。恒定子磁通控制的临界转差率大于恒压频比控制方式。恒定子磁通控制的临界转矩也大于恒压频比控制方式。控制方式均需要定子电压补偿,控制要复杂一些。 恒气隙磁通:虽然改善了低速性能,但机械特性还是非线性的,仍受到临界转

3D立体拍摄跟踪与反求技术 - w

3D立体拍摄跟踪与反求技术 (上海动影传媒3D立体拍摄原创技术文章) 画面跟踪与摄影机反求是影视特效制作中必不可少的环节,在2D影片中大量使用,成就了众多的视觉特效。而在3D立体拍摄中,对于立体双画面的追踪与反求是怎样的呢,在此我们通过SynthEyes软件做简单介绍,旨在抛砖引玉,交流共勉。 SynthEyes作为业界备受赞誉的跟踪与反求软件,在无数的影片的特效合成中起到了至关重要的作用,其运算速度快、跟踪精确的优势成为影视特效制作的首选软件;我们选用SynthEyes的其他原因还在于: 1、对于3D立体拍摄画面的跟踪与反求设置步骤简单,没有过于复杂的、相对繁琐的选项。 2、对于运算后的数据显示比较直观,尤其是在3D立体视图下,对于实际拍摄现场的还原极为精确。 3、对于3D立体摄影机路径的反求,以极为精确的显示可以直观的判断出是否正确,更为重要的是,能够模拟还原2台摄影机的机距、夹角!这是在同类软件中极为出众的功能。 4、对于还原后的场景坐标重建非常简单,只要设置原点与平面即可完成。 5、计算出的跟踪点,是以双画面中不同的坐标显示并导出,而不像某些软件计算导出的是摄像机的坐标。这么说可能不容易理解,但是这只有实际操作并比较过之后才能理解,仅凭文字描述难以表达具体含义,在此仅作参考;同时,至于数据生成模式的不同,个人喜好也是一方面,我们倾向于SynthEyes的这种方式,因为在合成软件中更为直观。 6、数据输出格式广泛,支持众多的三维、合成软件,交互性比较好。 以下说明是基于3D立体实拍画面的跟踪与反求,只是入门级的快速介绍,不涉及到深入的高阶功能;同时,这是我们总结出来的快速有效的实际操作步骤与流程,可能在某些环节上存有弊端,仅供参考。 对于3D立体拍摄素材的导入有两个前提,一是注意格式与存储路径、文件名,二是确保3D立体拍摄素材的一致性。第一点不多说了,此类软件往往因为中文字符的问题造成导入失败或是其他错误,一律使用英文会减少不必要的麻烦。第二点比较重要,对于3D立体拍摄的素材,除了3D立体摄录一体机之外,都会有或多或少的差异,最好在进行跟踪与反求之前将其进行校正。轻微的差异对跟踪与反求影响不大,如果是较大差异的话有可能对跟踪与反求的运算造成麻烦,而跟踪与反求出的数据也是不精确的。 对3D立体拍摄素材画面的跟踪与反求,这里使用的是自动设置,没有进行手工的选项调节(图1)。 在图1中可看出,跟踪与反求后的数据已经显示出来,在软件的顶、前、侧、3D视图中可以直观的看出摄影机位置以及画面元素的分布。 在图2中可以看到跟踪点,这些点绝大多数是我们不需要的,我们可以手工选择需要的跟踪点并删除其他点,这样的话到其他的三维或者合成软件中可以快速的使用跟踪点。在某些情况下,比如在三维软件中建立大场景的时

运动控制系统课程设计-说明书讲解

天津职业技术师范大学课程设计题目:X-Y数控机床运动控制系统设计 学生姓名: 班级: 学院:机械工程学院 指导老师: 2015年1月19日

目录 一、总体方案设计 (1) 1.1 设计任务 (3) 1.2 总体方案确定 (3) 二、机械系统设计 (4) 2.1、工作台外形尺寸及重量估算 (4) 2.2、滚动导轨的参数确定 (4) 2.3、滚珠丝杠的设计计算 (5) 2.4、步进电机的选用 (7) 2.5、确定齿轮传动比 (8) 2.6、确定齿轮模数及有关尺寸 (8) 2.7、步进电机惯性负载的计算 (9) 3.1 CPU板 (10) 3.2 驱动系统 (11) 参考文献 (14)

一、总体方案设计 1.1 设计任务 设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工,重复定位精度为±0.01mm,定位精度为0.025mm。 设计参数如下:负载重量G=150N;台面尺寸C×B×H=100mm×120mm×12mm;底座外形尺寸C1×B1×H1=210mm×220mm×140mm;最大长度L=288mm;工作台加工范围X=55mm,Y=30mm;工作台最大快移速度为2m/min。 1.2 总体方案确定 (1)系统的运动方式与伺服系统 由于工件在移动的过程中没有进行切削,故应用点位控制系统。定位方式采用增量坐标控制。为了简化结构,降低成本,采用步进电机开环伺服系统驱动X-Y工作台。 (2)计算机系统 本设计采用了美国PMAC运动控制卡pmac(program multiple axises controller)是美国delta tau公司生产制造的多轴运动控制卡,是世界上功能最强,计算速度最快,质量可靠的运动控制产品。 (3)X-Y工作台的传动方式 为保证一定的传动精度和平稳性,又要求结构紧凑,所以选用丝杠螺母传动副。为提高传动刚度和消除间隙,采用预加负荷的结构。 由于工作台的运动载荷不大,因此采用有预加载荷的双V形滚珠导轨。采用滚珠导轨可减少两个相对运动面的动、静摩擦系数之差,从而提高运动平稳性,减小振动。 考虑电机步距角和丝杆导程只能按标准选取,为达到分辨率的要求,需采用齿轮降速传动。 图1-1 系统总体框图

运动目标图像的识别与跟踪

运动目标图像的识别与跟踪 本文主要目的是将视频摄像头中的运动目标从背景中提取出来,并加以跟踪。首先考虑的是常见的目标检测的算法,其次考虑对于噪声的滤除,最后是对运动目标的跟踪。 一、基本目标检测算法 我们主要考虑的目标检测的算法主要有三种,光流场法、背景模型法以及时域差分法。 1.1光流场法 光流主要是图像亮度模式的表现运动。而光流场则是指灰度模式的表面运动。一般条件下,我们可以根据图像的运动,进行估算相对运动。 光流场法的基本理论是光流场基本方程: 0=++t y x I vI uI (1.1) 式中我们根据亮度守恒,利用泰勒公式展开,忽略高阶项与二次项。其中x I 、y I 和t I 是图像在对数轴x 、y 两个方向和t 的的导数,()v u ,就是这个点的光流坐标。 光流场法的目标检测,在摄像机运动时候也可以做出判断,但是图像的噪声太过明显,使得计算数据庞杂,计算的公式更加复杂,这样并不适合我们的对于目标跟踪的高精度的摄像系统。 1.2背景模型法 背景模型法,也被称为背景差法,主要利用当前的图像和背景的图像的二值化做差,然后取阈值,分割运动目标。 首先根据: ()()()y x b y x f y x D t t t ,,,-= (1.2) 我们可以得到当前的图像帧数()y x f t ,和背景图像的帧数),(y x b t 做差,然后以公式对图像进行二值化的处理。 ???≤>=)(,0)(,1),(BackGround T D ForeGround T D y x P t t t (1.3) 上面),(y x P t 是二值化模板图。假设某一区域大于一个给定的面积的时候,该区域就是我们要找的目标区域。 背景模型法的算法简单,可以快速反应,并且可以提供运动目标的大略特征等数据。但是对于复杂背景下,比如人流较大的公共场所,或者有光照等干扰时,就需以其他的算法以不断更新背景信息来进行弥补。

电力拖动自动控制系统-运动控制系统习题解答第6、7章

第6章习题解答 6-1 一台三相笼型异步电动机铭牌数据为:额定电压V U N 380=,额定转速 m in /960r n N =,额定频率Hz f N 50=,定子绕组Y 联接。由实验测得定子电阻Ω=35.0s R ,定子漏感H L s 006.01=,定子绕组产生气隙主磁通的等效电感H L m 26.0=, 转子电阻Ω=5.0'r R ,转子漏感H L r 007.0' 1=,转子参数已折合到定子侧,忽略铁心损耗。 (1).画出异步电动机T 型等效电路和简化等效电路;(2).额定运行时的转差率N s ,定子额定电流N I 1和额定电磁转矩;(3).定子电压和频率均为额定值时,理想空载时的励磁电流0I ;(4).定子电压和频率均为额定值时,临界转差率m s 和临界转矩m T ,画出异步电动机的机械特性。 解:(1).异步电动机T 型等效电路和简化等效电路 R L 'L L ' L (2).额定运行时的转差率10009604 1000100 N s -= = 根据简化等效电路,定子额定电流1N I = 额定电磁转矩'2 11 3p r e N N n R T I s ω= ,其中,160605031000N p f n n ?===,12N f ωπ= (3).定子电压和频率均为额定值时,理想空载时的励磁电流0 I = (4).定子电压和频率均为额定值时,临界转差率2 '212' )(lr ls s r m L L R R s ++= ω 和临界转矩em T = 异步电动机的机械特性

e T n s n 1em m s 0 6-2 异步电动机参数如6-1题所示,画出调压调速在12 N U 和23 N U 时的机械特性,计算临界转差率m s 和临界转矩m T ,分析气隙磁通的变化,在额定电流下的电磁转矩,分析在恒转矩负载和风机类负载两种情况下,调压调速的稳定运行范围。 解:调压调速在12N U 和23 N U 时的机械特性 T e n s 临界转差率2 '212' )(lr ls s r m L L R R s ++= ω 1 2N U 时,临界转矩em T = 气隙磁通1ΦS m s N ≈23N U 时,临界转矩em T = 气隙磁通1ΦS m s N ≈

(整理)flow-3d中的模型设置.

Model setup(模型设置) General(一般选项) Finish time(完成时间) Restart(restart [,ri:'stɑ:t, 'ri:stɑ:t]基本翻译n. 重新开始;返聘vt. [计] 重新启动;重新开始vi. [计] 重新启动;重新开始.网络释义:Restart:重新启动| 重新开始| 重启动)重新启动 Activate restart options(option ['?p?(?)n] n. [计] 选项;选择权;买卖的特权. options:n. 选择;期权;选择项(option的复数)v. 给予…的销售权;为…提供选择供应的附件)激活重新启动选项Restart source file(source [s??s] n. 来源;水源;原始资料)重新 启动原始文件 Restart time:重新启动时间。Restart time to zero(zero ['z??r??] n零点,零度num. 零)重新启动的时间为零。Initial time step(step [step] n. 步,脚步;骤;步伐;梯级vi. 踏,踩;走vt. 走,迈步)初始时间步 Fluid initialization(initialization [i,ni??lai'zei??n, -li'z-] n. [计] 初始化;赋初值)流体初始设置值。Fill non-empty cells with fiuid #1(non-empty;非空,空类. cell [sel] n. 细胞;电池;蜂房的巢室; 单人小室vi. 住在牢房或小室中[计] 单元)流体充填非空单元。 Reset velocities to zero(reset [ri?'set] vi. 重置;清零vt. 重置;重新设定;重新组合n. 重新设定;重新组合;重排版velocity

s7-300运动控制系统操作说明

运动控制系统 操作说明 上海西门子工业自动化有限公司

目录 一.安装软件权 (3) 二.新建工程 (4) 三.硬件配置 (6) 3.1.插入S7-300主站 (6) 3.2.插入ET200S从站(PROFINET IM151-3PN) (11) 3.3.插入X208以太网路由器(PROFINET SCALANCE X208) (13) 3.4.插入ET200S从站(PROFIBUS IM151-1) (14) 3.5.插入变频器MM440从站(PROFIBUS MM440) (16) 3.6.插入DP/ASI从站(DP/AS-i Link 20E) (17) 3.7.插入S7-200从站(EM 277)* (18) 3.8.下载硬件配置 (20) 四.PROFINET硬件地址配置 (21) 五.下载配置及程序 (27) 六.PROFIBUS硬件地址设定 (29) 6.1.IM151-1(PROFIBUS ET200S)硬件地址设定 (29) 6.2.MM440(带PROFIBUS 面板的变频器)硬件地址设定及快速调试 (30) 6.3.ASI(DP/ASI LINK)硬件地址设定 (36)

一.安装软件权 (请先安装SOFTWARE FOR TRAINING EDITION 2004(STEP 7 PROF EDITION 2004),安装过程此处不再详细叙述,其他版本的STEP 7类似。) 导入您软件配套软盘上的加密文件-授权。 打开开始菜单-ALL PROGRAMS-SIMATIC-LICENSE MANAGEMENT- Automation License Manager 将软盘上的授权导入您的C盘根目录下。(切记:在重装操作系统或格式化硬盘前,一定要将此授权导回软盘中,以免发生授权丢失。)

运动控制系统

本科生课程论文 课程名称运动控制系统 学院机电工程及其自动化学院专业电气工程及其自动化专业学号 学生姓名 指导教师 分数

题目: 对异步电动机进行矢量控制的仿真研究。电机参数如下: 1.115s R =Ω, 1.083r R =Ω,0.005974sl L H =,0.005974lr L H =,0.2037m L H =,20.02Kg.m J =,2p n =,380N U V =,50N f Hz =,额定频率50Hz ,额定转速1460转/分,逆变器采用SVPWM 控 制,开关频率为5KHz 。 仿真条件如下:转速给定信号为阶跃给定,0.1s 时转速给定为120rad/s ,0.7s 时转速降为80rad/s ;电机空载起动,0.3s 加载5N.m ,0.5s 减载为2N.m 。仿真时间为1s ,仿真步长0.02ms , (1) 利用电机、SVPWM 、ASR 、转子磁链计算等基本模块搭建异步电动机矢量控制 的仿真平台。 仿真: (2) 给出定子三相电流、转子三相电流、转速、电磁转矩仿真波形。 定子三相电流波形:

转子三相电流: 转速: 电磁: (3)给出定子AB线间电压波形和经过低通滤波后的电压波形,并进行对比分析。低通滤波器的截止频率1KHz。 定子AB线间电压波形:

低通滤波后的电压波形: (4)给出电机负载,转速,定子q轴电流给定,定子q轴电流、电磁转矩仿真波形,仿照直流电动机的启动过程分析异步电动机起动、加载过程中q轴电流、电磁转 矩、转速的变化规律。说明q轴电流对电磁转矩的控制规律。说明起动过程中电 机是否会过流,修改哪个量可以改变电机最大起动转矩。 电机负载给定: 转速给定: 定子q轴电流给定:

运动界面的追踪和重构方法

文章编号:1000-0887(2004)03-0279-12运动界面的追踪和重构方法 Ξ刘儒勋1,2, 刘晓平2, 张 磊1,3, 王志峰1 (1.中国科学技术大学数学系,合肥230026; 2.中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥230027; 3.中国矿业大学(北京校区)基础科学学院,北京100083) (戴世强推荐) 摘要: 提出了一种简单有效并且精确的高分辨率运动界面追踪方法———无结构网格特征型积分 平均有限体积法? 并且对包括该方法在内的六种界面重构方法做了一些数值试验和评估? 通过精确的数值模拟,详细的比较和分析了这些方法的优缺点?  关 键 词: 运动界面; 界面重构; 流体体积函数; 积分平均; 有限体积法 中图分类号: O351.1 文献标识码: A 引 言 当前,运动界面问题的数值计算和模拟(包括移动边界或Stefan 问题,自由面问题)在自然科学和工程计算中成为越来越热门的课题,并承担着越来越重要的任务? 原因是它涉及到了各种理论和技术领域的数值研究和应用,例如高等物理和力学,化学和生物工程,材料处理和造型等? 对液体内气泡的聚合变化和溢出,晶体的生成和发展,火焰的闪烁和传播,金属浇铸和注塑等方面进行数值模拟,对于理解和研究许多物理现象具有重大的意义? 特别是对于这些物理现象中内部和微观的结构和特征的发展过程的数值研究,具有更加实用的意义?  在过去的20年里,针对运动界面问题的计算和模拟,已经提出了著名的VOF (Volume of Fluids )方法[1~11]和Level Set 方法[12~16]? 这些方法在实际应用中取得极好的数值效果? 并且通过数值模拟得到了许多极好的关于运动界面的描述? 此外,许多方法已经被编辑成应用软件(诸如F LOW3D ,NAS A-VOF ,S O LA-VOF ,等等)并应用于半导体处理,热涂料喷射工艺,材料加工和科学研究中?  有几种界面捕捉方法,如E NO 或Weighted E NO ,以及间断G alerkin 方法,能够和本文提出的积分平均型有限体积法一样,很好的处理运动界面的问题? 但是对于这些界面捕捉方法来说,仍然需要运动界面的重构技术?  在运动界面追踪中,由于数值方法的数值耗散和色散效应,运动界面的轮廓经常会变得模9 72 应用数学和力学,第25卷第3期(2004年3月) Applied Mathematics and Mechanics 应用数学和力学编委会编重庆出版社出版  Ξ收稿日期: 2002-05-26;修订日期: 2003-10-06 基金项目: 国家自然科学基金资助项目(10071083);中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室知 识创新工程基金资助项目 作者简介: 刘儒勋(1938— ),男,山东青岛人,教授,博导(E -mail :liurx @https://www.wendangku.net/doc/4e8684078.html, );张磊(联系人),T el :86-10-62331383,86-136********;E -mail :Zhangl @https://www.wendangku.net/doc/4e8684078.html, ?

(完整版)电力拖动自动控制系统-运动控制系统(_阮毅_陈伯时)课后参考答案第五六七章(仅供参考)

第五章 思考题 5-1 对于恒转矩负载,为什么调压调速的调速范围不大?电动机机械特性越软,调速范围越大吗? 答:对于恒转矩负载,普通笼型异步电动机降压调速时的稳定工作范围为0

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