插值法

摘要： 为了研究表面粗糙度对铝合金材料疲劳寿命的影响,提出一种利用基于表面粗糙度曲线的插值法构造试件真实表面形貌的方法。首先对试件进行打磨处理,然后利用粗糙度仪提取打磨后试件的粗糙表面轮廓曲线;使用插值法重构三维有限元模型并进行疲劳寿命分析;将得到的疲劳寿命与MTS疲劳试验得到的结果相对比;最后建立了粗糙度参数与疲劳寿命之间的函数关系。结果表明:使用插值法得到的仿真疲劳寿命与试验得到的疲劳寿命结果基本一致,最大误差为19.2%,证明了该方法的正确性。粗糙度参数与疲劳寿命存在幂函数关系,基于粗糙度参数可开展疲劳寿命预测。

摘要： 由于重金属的毒理性及其对水生生态系统的重要影响,水生环境的重金属污染已成为全世界关注的问题。渭河是黄河的第一大支流,近年来随着沿岸社会经济的发展,渭河的水质受到严重的威胁,但是对渭河流域地表水重金属的污染状况缺乏全面评估。以渭河流域关中段为研究区域,采集了该流域35个地表水样品,检测了12种重金属元素(Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Hg、Pb、Al、V和Ca),运用多元统计方法和健康风险评价模型研究了地表水中重金属的污染特征和健康风险。结果表明,地表水中12种金属元素的平均质量浓度大小顺序为:Ca>Fe>Cr>Al>Zn>V>Pb>Cu>As>Hg>Mn>Ni,其中Fe和Hg的质量浓度超过我国相应水质标准;采用反距离加权插值法(Inverse Distance Weighted)得出渭河流域地表水中重金属质量浓度的空间分布图,发现污染较为严重的主要地区为长安区和华州区。通过荷载分析得到4个主成分,Cr、Mn、Cu、As、Pb、Al和V为第1主成分,主要受到工业源和农业源的影响;Fe、Ni和Ca为第2主成分,主要受到地质环境和成土过程的影响;Hg和Zn分别为第3、4主成分,Hg主要受到城市生产生活的影响;Zn主要为地球化学来源。健康风险评价表明,饮用水途径引起的各种金属元素的年均健康风险均高于皮肤入渗途径,揭示饮用水是主要的暴露途径,致癌金属元素Cr和As引起的成人和儿童的年均健康风险数量级总体介于10^(−8)—10^(−6) a^(−1),非致癌金属元素Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Hg、Pb、Al和V引起的成人和儿童的年均健康风险数量级总体介于10^(−14)—10^(−9) a^(−1),发现致癌风险是影响成人和儿童的年均健康风险的主要因素,Cr是引起人群年均健康风险的主要因子,金属元素引起的年均健康风险值集中在10^(−13)—10^(−11) a^(−1),对流域的暴露人群没有形成明显的危害。该研究的结果可为该流域重金属的污染防治和保障城镇居民的用水安全提供科学依据。

摘要： 采用目前方法预测土壤重金属元素含量时,在不同距路基垂直距离下无法准确地得出重金属元素含量,预测结果的均方根误差大以及错误比例高。提出基于Krigin插值法的土壤重金属元素含量预测方法,依据Pearson相关系数获取变量之间的关联程度,实现对相关数据的分析,同时,对土壤重金属元素进行主成分分析。根据数据统计分析结果,利用Krigin插值法原理进行重金属元素含量预测,并根据半变异函数对预测结果进行优化,最后设定阈值对重金属元素含量的等级进行划分,实现土壤重金属含量的预测。实验结果表明,所提方法在不同距路基垂直距离下能够准确得出重金属元素含量,预测结果的均方根误差小,并且错误比例较低。

摘要： 船舶航行过程中所产生的海量航迹数据可通过拟合方法完成压缩,由此降低航迹数据存储的压力,考虑航迹数据采集过程中的误差与数据缺失问题,设计了大数据分析的船舶航迹拟合方法。以船舶自动识别系统为基础,根据参考物标采集船舶航迹数据。考虑所采集船舶航迹数据在时空2个维度上的误差与数据缺失问题,采用大数据分析技术中的三次样条插值法与中值滤波法,对所采集的船舶航迹数据实施预处理;针对预处理后的船舶航迹数据,通过坐标转换、曲线选择以及拟合计算等过程完成船舶航迹拟合处理。实验结果显示,所研究方法能够在不影响航迹数据局部趋势的条件下有效抑制航迹数据的波动性,得到更高精度的航迹拟合结果。

摘要： 内含报酬率法是财务管理投资决策评价的重要方法之一,一直以来都是初学者的学习难点。传统的方法计算步骤多、难度大、效率低,本文结合内含报酬率计算的一般规律,在原来试误法和差值法的基础上提出算术平均修正法和线段法,以快速、简单地计算出内含报酬率,降低内含报酬率的计算难度。最后,将线段法和算术平均修正法拓展到动态回收期等指标的计算中,简化了计算过程,提高了学习效率。

摘要： 采样频率决定了每秒钟从超声波接收模拟信号离散点的个数,采样频率越高对应超声波接收信号识别精度越高,超声波渡越时间计算结果越准确;但是采样频率越高,硬件成本就越高,单位时间内采样数据也越多,计算复杂程度急剧增加。在平衡性能和成本的条件下,针对如何选择采样频率的问题,分析了在不同管径和不同流速条件下,不同采样频率偏差一个采样点对测量精度的影响;根据不同的采样频率制定了高速实时采样、等效采样和软件插值法等措施,分析了每种措施的优缺点;参照超声波气体流量计精度设计要求,计算实际采样频率,给出相应的对策和应用实例,等效采样频率可达300~500 MSPS。

摘要： VDT(Visual Display Terminal)设备已经成为现阶段主流的阅读载体,以图书馆电子阅览室为典型使用空间,照明环境VDT阅读舒适性研究的重要性和紧迫性开始凸显。本文以VDT阅读舒适性为目标,提出图书馆电子阅览室照明的多目标优化方法。优化模型以照度、相关色温、反射系数和VDT屏幕亮度4个影响要素为决策变量,归纳设定为“光源”与“非光源”2个阅读舒适性分目标。针对因主观评价实验数据量有限及影响因素众多且关系复杂所导致的难以获取函数关系式的问题,提出运用插值法、图像法,并借助MATLAB平台,进行多目标优化分析。验证结果表明:1)插值法丰富了主观评价实验数据,解决了因主观评价实验环境有限、光参数设置与被试人数数据量不足的问题;2)建立了阅读舒适性关于任意2个决策变量的双决策变量函数,且能够利用图像法,借助MATLAB平台,将该函数关系图像化,解决了多目标优化过程中复杂函数关系难以表达的问题;3)解析得到4个决策变量的“最优”值,即照度510 lx、相关色温4700 K、反射系数0.11、VDT屏幕亮度180 cd/m^(2),该方法适用于图书馆电子阅览室照明环境的多目标优化。

摘要： 针对矿井火灾风险评价方法存在评价维度单一、评价指标不全面、评价结果不可靠等问题,基于层次分析法,提出了一种采煤工作面火灾风险阶段性多指标综合评价方法。针对采煤工作面内因火灾风险,选取自燃倾向性、自然发火期、百万吨发火率、煤层厚度、煤层倾角、地质构造、煤层瓦斯等级、采煤工艺、采空区处理方法、采煤工作面上下行风压差、防灭火措施有效性、自热期阶段、Graham指数作为评价指标,采用插值法计算评价指标评分,并对各评价指标赋权,进而获得采煤工作面内因火灾潜伏期、自热期和燃烧期3个阶段火灾风险评分。当采煤工作面内因火灾潜伏期风险评分大于50分时,将该评分作为采煤工作面内因火灾风险最终评分,否则进入自热期风险评价;采煤工作面内因火灾自热期风险评分大于50分时,将该评分作为采煤工作面内因火灾风险最终评分,否则进入燃烧期风险评价;当进入燃烧期风险评价时,直接将采煤工作面内因火灾风险评分设为0。针对采煤工作面外因火灾风险,依托火灾在线监测、风险分级管控及隐患排查机制,选取温度、O_(2)体积分数、CO体积分数、隐患超期未接单、隐患超期未整改、隐患复查不合格、风险管控措施超期未反馈、风险管控措施超期未复查、风险管控措施复查不合格作为评价指标,对采煤工作面外因火灾风险进行评分。以采煤工作面内因火灾和外因火灾风险评分最低值作为采煤工作面火灾风险评分,该评分越高,表明采煤工作面火灾危险程度越低。

摘要： 传统Canny算子的齿轮边缘检测算法不仅受高斯滤波干扰,因高斯滤波仅考虑位置对边缘像素点的影响,不考虑边缘点像素值的不同,导致过度平滑了图像,很容易造成边缘模糊,其去除高斯噪声效果好,但处理椒盐噪声性能差,还受采集图像时零件反光或者光源照射角度等不均匀光照的影响,导致图像灰度值整体偏高或者偏低,降低了齿轮图片质量。针对上述存在的问题及不足,在采集齿轮图像后,首先通过二维伽马函数使光照均衡化,凸显其重要的边缘细节信息,其次改进基于Canny算子的齿轮边缘检测算法,运用中值滤波代替高斯滤波平滑图像,消除椒盐噪声,3鄢3模板的Sobel边缘算子代替对噪声很敏感的2鄢2模板的Roberts边缘算子,抗噪的同时产生了强烈的边缘响应,用来计算梯度的大小和方向,因原始图像中梯度方向并不是沿着0°、45°、90°、135°4个方向进行,采用插值法代替4个方向模板,抑制梯度的非极大值,以此消除误检,人为设置高低阈值,高阈值分割出背景和目标两个区域,低阈值平滑边缘,抑制单独的弱边缘,使其真正的边缘连接以此完成最终的检测。实验表明:抗噪能力显著增强,虚假边缘明显减少,真实边缘误检率直线下降,相应地保留了更为完整的边缘细节信息,齿轮轮廓更为清晰,边缘检测精度更高。

摘要： 山体滑坡每年都会对人们的生命财产安全造成重大损失,是常见的地质灾害之一。为了对山体滑坡进行防控,需要广泛地监测山体表面的沉降过程,但是由于恶劣气候和监测成本等难以克服的困难,山体沉降数据的收集呈现出局部数据不完整、数据采样不均衡和监测点动态变化等特点,使得山体滑坡的防控研究受到阻碍,给数据的采集和分析工作提出了新的要求。现有方法从空间角度对缺失进行补充,但忽略了时间维度的依赖关系。为了解决上述问题,对不完整的INSAR数据填充进行了研究,利用时空掩码矩阵对时空依赖关系进行建模,利用多头注意力对多层次的空间关系进行综合学习,并在克里金法(Kriging)的基础上提出了新的使用时空注意力的克里金插值法,实现了对复杂时空特征的深层理解。在真实数据集上的数据恢复实验验证了该算法可以有效地学习复杂的时空特征,并在3种不同的数据缺失情景下都取得了优于现存插值算法的表现。

摘要： 该文采用有效刚度的方法计算简支Ⅰ型组合曲梁的变形,通过在自由叠合刚度与完全组合刚度之间插值得到部分抗剪连接组合梁的有效刚度.采用ANSYS模型计算了不同圆心角组合梁的有效刚度,发现圆心角变化对组合梁刚度的影响很小.对组合梁的抗扭刚度进行参数分析,采用曲线拟合的方法得到抗扭刚度插值函数表达式.刚度插值法概念清晰、计算简便,采用该方法得到的组合曲梁变形与有限元结果吻合较好,能够满足工程计算精度.

摘要： OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)屏的Gamma曲线是表征光学亮度对电信号响应特性的重要参数,对OLED屏的Gamma调节是通过对IC节点电压调节来实现的,插值法及系数矩阵法的组合运用可以实现IC节点电压的快速调节.

摘要： 在核事故现场可以通过测量241Am发射的能量分别为17keV和60keV的γ射线获取241Am的活度并反推事故现场的表面污染水平.现场测量采用的LaBr3(Ce)晶体相比NaI具备优良的探测性能,在γ射线探测以及核医学成像(PET,SPECT)、高能物理、安全检查、地质勘探、环境监测、辐射防护等方面有着广泛的应用.

摘要： 采用接触式脉冲反射法超声A扫描对标准孔隙率试块进行衰减值的数据采集.利用二次型拟合得到等厚度的复合材料孔隙与超声衰减以及材料厚度的关系曲线,即孔隙率评估曲线.为了方便阶梯厚度材料的检测以及孔隙率的评估,根据孔隙率评估曲线,得到同一孔隙率含量下,衰减值与材料厚度之间的关系曲线.示例说明,采用插值法对材料阶梯厚度的衰减值进行计算.根据仪器显示屏上的信号幅度与声压成正比的关系,将材料的超声衰减值通过计算转换为示波屏上的波高,使产品的孔隙率评价更加方便、直观.

摘要： 本文首先分析了电子式互感器数据同步问题的由来,并介绍了解决数据同步问题的三种常用的插值算法.考虑最一般的情况,将插值算法的误差分为谐波分量插值误差和暂态分量插值误差,并推导了各算法的误差表达式;计算了不同采样率、不同谐波次数及暂态情况下,采用线性插值、二次插值和三次样条插值算法实现电子式互感器数据同步时产生的插值误差,并对各算法的插值精度和算法计算量进行了分析对比.研究结果对实际应用中电子式互感器数据同步的插值算法选取具有理论指导意义.

摘要： 文中基于一维不稳态导热分析解,提出一个在第三类边界条件下的物体二维和三维不稳态加热时间的计算方法.其中,在求解超越方程μ/Bi=ctgμ和Jo(β)/'(β)=β/β1的根时,应用插值法求解甚为方便.

摘要： 对正弦信号进行频率测量是信号处理中的经典问题，在通信、电力谐波检测、电子对抗和振动信号处理等领域都有广泛应用。在本课题中某型控制舱需要两相交流电源为其中的两个陀螺供电，为保证陀螺的正常工作，对供电提出非常严格的要求，因此，需要对该型控制舱的电源频率进行测量。本文采用离散傅里叶变换(DFT)直接谱估计法,借助于快速傅里叶变换(FFT),对电源频率进行测量,并利用Quinn插值法来提高频率测量精度,该方法具有物理意义明确,计算速度快、实时性高、利于硬件实现等优点.最后,仿真和实际验证表明了测量结果在要求的误差范围内,测试结果稳定.

摘要： 在吸收衰减研究方面,固结岩层的吸收衰减规律难以简单地应用于表层未固结成岩的低降速带,表层吸收衰减参数横向变化非常剧烈,无法用固定的参数进行补偿,必须进行一定密度点位的现场实测.目前,有关测点布设、插值计算等表层吸收衰减场建立方法的研究成果较少.本文结合现场试验对测试点位密度与近地表特征的关系进行了研究,实现了多权系数分层分步插值法等建场算法,总结出一套可行的表层吸收衰减场的建立方法.

摘要： IEC60044-8标准规定了电子式互感器数据同步的两种方法:脉冲同步法与插值法.当脉冲同步法不适用时,可以利用插值法对电子式互感器进行数据同步.常用的插值方法有分段线性插值,二次插值,三次样条插值等.本文将在仿真分析上述插值方法对电子式互感器数据同步影响的基础上,比较分析不同插值方法的计算量、对数据同步精度的影响、可靠性与应用范围,为实际应用提供理论指导.

摘要： 由于采集成本，坏道，地形和噪声等影响，地震勘探的野外数据经常不满足采样定理。基于稀疏变换的插值方法是目前地震插值方法的主流.然而该方法大多数只针对高信噪比数据,噪声的存在使得这些方法的插值效果较差,研究含噪声地震数据的插值具有重要意义.凸集投影法是一种高效稳健的插值算法,但是对于含噪声数据的插值效果不理想,加权凸集投影算法作为其改进能够实现含随机噪声数据的插值,但是目前只有其迭代公式,而没有其求解的数学模型的信息和原理.含随机噪声数据的插值可以通过迭代阈值类方法来实现,其关键是选择合适的最小阈值.加权凸集投影方法被证明是解无约束优化问题的阈值算法,正则参数被权重因子放大因而能够实现同时插值和去噪.还提出一个解0范数正则化问题的迭代阈值算法来实现同时插值和去噪.数值结果表明,所提出的阈值算法对于含随机噪声的数据能够得到可靠的结果,并且具有快速的计算效率.

摘要： 本发明公开了一种基于径向基点插值法与质点弹簧法的软组织建模方法，其包括以下步骤：利用三维建模技术为采集的医学图像信息构建软组织模型，所述软组织模型按功能区划分为手术区和非手术区，并基于支持域的边缘提取策略建立过渡区；预处理模型参数以及建模方法中的参数；手术区模拟软组织模型的形变行为，力经过过渡区传递至非手术区；计算形变的单步迭代结束，进入下一轮循环。本发明将软组织模型分为手术区与非手术区，手术区采用高精度、便于施加边界条件的RPIM，引入了隐式积分法Newmark法对位移的变化进行动态分析并保证系统的稳定性；在非手术区使用实现简单，计算效率高的MSM。

摘要： 一种基于线性插值法的电网损失电源切除负荷的确定方法，步骤为：(1)针对发电功率以及一次调频正向可调节功率每一设定值进行组合，每一组合形成一种系统运行方式；(2)针对每一种组合形成的系统运行方式，离线计算出系统运行在额定频率、最高频率、最低频率时，由于损失电源而使系统频率跌至某一设定最低频率时的损失电源功率值；(3)利用线性插值方法，计算出当前系统状态下，系统频率由额定频率、最高频率、最低频率跌至设定的最低频率时损失的电源功率值；(4)利用线性插值法，计算系统由当前频率跌至设定的最低频率时允许损失的电源功率值，当允许损失电源功率值小于实际损失电源功率值时，其差值即为需切除负荷量。本发明能够比较精确地确定所需切负荷数量，避免不必要的负荷损失。

摘要： 本发明公开了一种基于径向基点插值法与质点弹簧法的软组织建模方法，其包括以下步骤：利用三维建模技术为采集的医学图像信息构建软组织模型，所述软组织模型按功能区划分为手术区和非手术区，并基于支持域的边缘提取策略建立过渡区；预处理模型参数以及建模方法中的参数；手术区模拟软组织模型的形变行为，力经过过渡区传递至非手术区；计算形变的单步迭代结束，进入下一轮循环。本发明将软组织模型分为手术区与非手术区，手术区采用高精度、便于施加边界条件的RPIM，引入了隐式积分法Newmark法对位移的变化进行动态分析并保证系统的稳定性；在非手术区使用实现简单，计算效率高的MSM。

摘要： 本发明涉及电力系统技术领域，公开了一种应用拉格朗日插值法补偿单相并网逆变器延时的方法，其电路结构为单相并网逆变器，选用滤波器为LCL型滤波器，在简化系统方程基础上，设计基于能量方程的并网逆变器机侧电流回路控制器，计及数字控制系统延时，获取保证系统稳定的LCL滤波器谐振角频率，加上拉格朗日插值法，设计系统延时补偿器，形成应用拉格朗日插值法补偿单相并网逆变器延时的控制器。该种方法实质为电流环前向通道提供了一个相位超前环节，补偿了延时带来的相位滞后，从而避免‑180°相位穿越点位于谐振角频率处，提高了系统鲁棒性，减少因信号延时产生的误差，抑制并网逆变器因LCL滤波器产生的谐振现象。

摘要： 本发明涉及一种基于插值法实现升降机自动平层的控制方法及系统，所述方法包括以下步骤：采集初始差值数值并生成表格；标定楼层的平层位置；升降机启动运行并设定目标楼层；读取吊笼的当前载重值；根据所述当前载重值，查询所述表格；如果表格中有所查询的载重值，则获取制动距离；如果表格中没有所查询的载重值，则通过插值法计算当前载重值的制动距离；根据所获取的制动距离或者所计算的制动距离以及目标楼层的平层位置完成升降机停车。本方案在传统工频施工梯改造项目上实施，具有高性价比，同时满足施工梯的平层精度要求。既节约了改造成本，又提高的使用效率。

摘要： 本发明公开了一种基于改进埃特金逐步插值法的TIADC系统采样时间误差校准方法，该校准方法改进自埃特金逐步插值法，改进了埃特金逐步线性插值公式，将埃特金逐步线性插值公式应用到时间交织模数转换器（Time‑Interleaved Analog to Digital Converter，TIADC）的时间误差校准领域；在逐步提高埃特金逐步插值法的阶数时，改进了所增加结点的选取方法，提高了插值算法的精度，进而提高了本时间误差校准方法的效果。本发明能根据TIADC系统采样信号的频率和精度要求自适应调节埃特金逐步插值法的阶数，并最终能在纯数字域实现对TIADC时间误差的实时校准，能够校准整个奈奎斯特采样频率以内的信号，且能适用于任意通道数的TIADC系统。

摘要： 本发明涉及一种基于插值法的高精度磁导航传感器，配合磁条使用，其包括采集电路、多路复用器、仪表放大器、AD模块、通讯模块、数字隔离电路、光耦‑光电晶体管电路和MCU，采集电路垂直设置于磁条上方并接入多路复用器，多路复用器接入仪表放大器，放大电压信号经过AD模块后进入MCU；MCU连接通讯模块，数字隔离电路连接在MCU和AD模块之间，光耦‑光电晶体管电路连接在MCU和多路复用器之间。本发明克服了某些磁导航传感器精度不高、响应延迟的问题，在较低成本前提下使精度有效控制在1mm以内甚至更高，可应用在AGV磁条导航的任务中；通过通信模块实时向上位机上传数据，间接提升了自动引导小车AGV的运行流畅度。

摘要： 本发明公开了一种基于LSTMAD算法和Hermite插值法的滑坡监测数据预处理方法。步骤包括：用S‑G滤波器对信号序列进行平滑处理；标准化消除数据量纲；利用LSTM模型训练深度神经网络参数及预测；选择[μ‑3σ，μ+3σ]范围内的数据作为异常数据并剔除；缺失值利用Hermite插值法对数据进行进一步的整理和修正。本发明通过将LSTMAD算法和Hermite插值法相结合，应用于岩土工程中滑坡监测数据预处理领域，一方面考虑到监测数据的不完备、噪声大的特点；另一方法弥补了已有传统方法所得数据缺失或误差性较大的缺点，为构建更为可靠的滑坡监测系统提供基础数据，有利于完善现有水库区滑坡智能安全监管系统。

摘要： 本发明公开了一种基于改进反距离插值法的电磁频谱地图实现方法，包括步骤Step1.采集和预处理空间不同位置处的频谱数据；Step2.确定可变搜索半径R；Step3.对步骤Step2中可变搜索半径R范围内的N个已知测量点按照距离由小到大进行排序；Step4.根据权值公式计算权值系数；Step5.计算待插值点(x,y)处的场强值E并存储；Step6.重复步骤Step2至Step5，直至区域内所有待插值点全部计算完毕；本方法通过对反距离插值法进行改进，构造可变搜索半径的方法，剔除距离待插值点较远的数据，增加距离较近的点的权值，从而提高插值精度和计算效率，具有算法结构简单、插值精度和计算效率高的特点。

摘要： 本发明涉及卫星导航技术领域，具体涉及一种基于Hermite插值法的GLONASS卫星坐标拟合方法，通过已知插值节点上的函数值及导数值，构造一个新的插值函数，使得插值函数与原函数的密合程度更好，大大减小了近似卫星坐标与真实卫星坐标的误差，能更好的与真实卫星运动模型所匹配，并有效提高了运算效率，缩短了积分时间。