矩阵变换在家具设计中的应用论文（13篇）
1.矩阵变换在家具设计中的应用论文 篇一
维修性同产品的功能一样,也是产品本身所固有的一种特性[1]。功能需要设计,同样维修性也需要专门进行设计。实际上,维修性设计也属于功能设计,只不过由于其地位重要(尤其对于军用装备),所以成为需要单独和重点考虑的问题。
目前对于产品维修性设计,主要采用基于经验的方法,如参考维修性设计手册、维修性定性要求等方法[2]。但这些传统设计方法有两个非常明显的局限性,一是经验反映的是过去曾经采用过的方法,不能反映今后技术的发展趋势,导致产品维修性设计因循守旧;二是根据经验进行维修性设计可操作性不强,规范化程度较低,难以实现维修性设计的优化。本文将TRIZ(发明问题解决理论)应用于产品维修性创新设计,以解决目前维修性设计中存在的上述问题,以提高产品维修性设计的水平。
1 TRIZ理论简介
TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)是俄文中发明问题解决理论的词头,该理论认为发明问题的基本原理是客观存在的,这些原理不仅能被确认,也能被整理而形成一种理论,掌握该理论的人不仅能提高发明的成功率、缩短发明的周期,也使发明问题具有可预见性[3]。
图1所示是发明问题解决理论工作的流程。该图不仅描述了各个工具之间的关系,也描述了产品创新中的问题。应用TRIZ的第一步是对给定的问题进行分析;如果发现存在冲突则应用发明原理去解决;如果问题明确但不知如何解决,则应用效应去解决;第三种选择是对待创新的技术系统进化过程的预测。之后是评价,确定是否满足要求,如果满足要求,则进行后序的设计工作,反之,要对问题进行再分析。
本文主要采用技术冲突解决原理进行维修性设计,该方法系统化程度高,能够提高产品维修性创新设计的规范化水平。
2 维修性创新设计方法
在提高产品维修性设计水平的同时,可能会影响到与维修性相关联的其他一些产品特性,如果这些影响是负面的,则说明维修性设计过程中出现了技术冲突,如为了提高维修效率需要简化产品设计,但这会弱化或取消产品的某些功能。TRIZ理论认为发明问题的核心就是解决这些技术冲突,未克服技术冲突的设计不是创新设计。
2.1 维修性设计中的技术冲突
技术冲突是TRIZ 理论的主要研究内容,指一个作用同时导致有用及有害两种结果,也可指有用作用的引入或有害效应的消除导致一个或几个子系统或系统某方面性能变坏。这种技术冲突在维修性设计过程中是广泛存在的,技术冲突表现为两种特性的不和谐,维修性作为其中一项特性,可以用以下几种情况加以描述。
(1)一个子系统将维修性作为一种有用功能引入后,导致另一个子系统产生一种有害功能,或加强了已存在的一种有害功能。
(2)一个子系统将一种有用功能引入后,导致另一个子系统的维修性劣化,或加强了已存在的维修性的缺陷。
(3)维修性的加强或劣化使另一个子系统或系统变得更加复杂。
TRIZ理论提出用39个通用工程参数描述技术冲突。实际应用中,就是把组成冲突的双方内部性能用该39个参数中的2个来表示,目的是把实际工程设计中的冲突转化为一般的或标准的技术冲突。而维修性为第34号参数,TRIZ理论将维修性作为一种通用工程参数,在理论上为解决维修性与其他工程参数之间的技术冲突提供了可能。
2.2 用于技术冲突解决的发明原理
TRIZ认为技术系统一直处于进化之中,解决潜在冲突是其进化的推动力,实现产品维修性创新设计的核心是解决阻碍其进化的深层次冲突。至于如何解决技术冲突,TRIZ理论认为解决方法集中于为数不多的不同领域发明中所用到的一些规则,尽管这些规则并不多,但是不同时代的发明、不同领域的发明,这些规则被反复采用。
在对全世界专利进行分析研究的基础上,TRIZ提出了40条发明原理。每条原理并不限定于仅能用于某一领域,而是融合了物理的、化学的和各工程领域的知识,能够适用于不同领域的发明创造。显然,解决维修性技术冲突,实现维修性创新设计的方案也蕴含在这些发明原理之中。
2.3 维修性冲突解决矩阵
为了建立技术冲突与发明原理之间的对应关系,TRIZ推出了冲突解决矩阵,该矩阵将描述技术冲突的39个通用工程参数与40条发明原理建立了对应关系,较好地解决了设计过程中选择发明原理的难题。
冲突解决矩阵为40行40列的一个矩阵,其中第1行或第1列为按顺序排列的39个描述冲突的工程参数。除第1行与第1列外,其余39行与39列形成一个矩阵,矩阵元素中或空、或有几个数字,这些数字表示40条发明原理中的推荐采用原理序号。基于该矩阵,解决维修性冲突的发明原理如图2所示。
根据维修性的具体表现,可选择相应的发明原理用于解决维修性冲突。
3 维修性创新设计与传统设计的映射关系分析
虽然冲突解决矩阵可用于解决产品维修性设计问题,但这并不是对传统维修性设计方法的否定,而是在维修性定性要求分析基础上,采用TRIZ理论的基本观点和方法对其进行系统梳理,使维修性创新设计过程更为规范有序,以提高维修性创新设计的效率与质量,是对传统方法的一种改进,其中许多有价值的传统经验可直接映射到矩阵中,进一步提高矩阵解决维修性冲突问题的能力。
3.1 通用工程参数与维修性定性要求的映射关系
通用工程参数是对技术系统中各种特性的高度抽象和总结,其中自然包括了与维修性密切相关的诸多特性。其映射关系如图3所示。
维修性要求对应传统的维修性设计经验,为便于采用TRIZ理论解决维修性冲突问题,应充分考虑其与通用工程参数之间的映射关系。如要求产品“具有良好的维修可达性”难以满足,说明存在技术冲突,可采用两个或两个以上的通用工程参数来表示这些技术冲突,如静止物体的体积(8号通用工程参数)与可操作性(33号通用工程参数)之间的技术冲突。这是一种一对多的映射关系,因为一条维修性要求往往描述了产品的综合特性,应当充分将其分解为多项通用工程参数,这样便于深刻认识产品潜在的各种维修性冲突。
3.2 发明原理与维修性定性要求的映射关系
维修性定性要求不但描述了各项通用工程参数,还描述了改进维修性设计的方法与途径,应当建立其与发明原理之间的映射关系。如鼠标插口设计为不对称结构,这样可防止插错位置,该维修性要求直接映射为第4号发明原理“不对称”。基本映射关系与3.1节类似,只不过将通用工程参数换为发明原理。
其中也存在一对多的关系,某些维修性要求可映射为一条发明原理,也可能映射为多条发明原理,这是由于思考问题的深度和角度不同造成的。
3.3 判断映射关系的保守原则
上述映射关系的建立决定于设计人员敏锐的直觉。当映射关系难以确定或判断时,应当采用保守原则,即认为二者之间存在映射关系,以避免有潜在价值的创新设计方案被忽略。
在进行保守判断时,要注意三种不同强度的映射关系:
(1)强映射关系:维修性定性要求与通用工程参数、发明原理之间存在明显的对应关系,必须建立映射关系。
(2)弱映射关系:维修性定性要求与通用工程参数、发明原理之间不存在明显的对应关系,但存在个别案例证实它们之间并不是完全孤立的,可尝试建立映射关系。
(3)无映射关系:维修性定性要求已与某些通用工程参数、发明原理建立了强映射关系,可不再考虑与其他通用工程参数、发明原理的映射关系。
4 维修性创新设计案例分析
为了提高装备的维修可达性,需要设置较多的维修通道,如我国某型飞机,检修时可打开的舱盖和窗口,通孔有300余处,实现了维修方便、迅速。但当设置较多的维修通道时,有可能导致装备外体机械强度的减弱,增加安全隐患。可采用冲突矩阵解决理论找到一定的解决方法。
在该问题中,存在明显的技术冲突。一方面,为了提高维修可达性,需要设置较多的维修通道;另一方面,为了提高装备外体机械强度,又不能设置太多的维修通道。这样在维修性与强度(14号通用工程参数)之间形成了一对技术冲突。为解决该技术冲突,根据冲突解决矩阵,获得该问题的解决方案,包括发明原理11(预补偿)、1(分割)、2(分离)、9(预加反作用)。
根据设计经验,采用发明原理1试图解决该问题,即通过分割,增加物体相互独立部分的程度以消除该冲突。具体方法是:改变整体挖空的维修通道设置方式,在维修通道设置部位增加网状加强筋,在不减弱维修性的同时,加强装备外体强度,如图4所示。
5 结束语
本文将冲突矩阵解决理论应用于维修性创新设计,通过分析产品维修性中存在的技术冲突,建立用通用工程参数描述的维修性设计冲突,进而寻求解决原理。并对该方法与传统方法之间的映射关系进行了深入分析。最后通过维修通道设置案例阐述了这种方法的应用。该方法只能给出解决问题的普适解,指出产品设计的正确方向,而不会提出具体的实现方案,设计人员的知识背景、经验、直觉也起着非常重要的作用。
摘要：提出了利用冲突解决矩阵寻找维修性冲突解决的方法,可将维修性作为改善一方解决其他工程参数恶化的问题,或将其他工程参数作为改善一方解决维修性恶化问题。并分析了该方法与传统设计方法之间的映射关系,最后以维修通道设计为案例介绍了该方法的应用。
关键词：维修性,TRIZ理论,维修冲突,冲突解决矩阵
参考文献
[1]甘茂治.军用装备维修工程学[M].2版.北京:国防工业出版社,2005.
[2]甘茂治.维修性设计与验证[M].北京:国防工业出版社,1995.
2.浅谈矩阵在数学建模中的应用 篇二
【关键词】数学建模；模型；矩阵
矩阵是最基本的数学概念之一，也是人们把握复杂的实际事物本质的一种简捷的思维工具。在数学建模中，矩阵的使用相当广泛，如数学规划、层次分析、马氏链模型、投入产出、数据拟合等都主要应用矩阵分析解决问题，就数学建模中涉及的矩阵就有量纲矩阵、L矩阵、成对比较矩阵、正互反矩阵、一致阵、邻接矩阵、素阵、状态转移矩阵、随机矩阵，还有网络计划分析法中的可达矩阵、模糊评价分析法中的评判矩阵、投入产出法中的消耗系数矩阵、产品流量矩阵，另外在数学建模中还使用了许多普通矩阵。
1.线性方程组与矩阵
自然科學和工程实践很多问题的解决都归纳为线性方程组的求解和矩阵运算。有些问题本身就是一个线性方程组，例如结构应力分析问题、电子传输网分析问题、投入产出分析问题和各种晶体管电路分析问题；另一方面有些数值计算方法也导致线性方程组求解，如数据拟合问题、非线性方程组和偏微分方程数值解问题等等。
例1：曲线拟合问题：已知一组（二维）数据，即平面上n个点（x1，y1）（i＝1，2，…，n），寻求一个函数（曲线）y＝f（x），使f（x）在某种准则下与所有数据点最为接近，即曲线拟合得最好。曲线拟合问题最常用的解法——线性最小二乘法的基本思路：
数学规划是解决这类问题的有效方法。
而线性规划是数学规划中产生较早的一个分支，如今在国防科技、经济学、现代工农业、环境工程、生物学等众多学科和领域都有十分广泛的应用，典型问题有生产计划、任务分配、投料或产品的混合、运输、库存等问题。
3.微分方程模型中的矩阵
微分方程是研究函数变化过程中变化规律的有力工具，在科技、工程、经济管理、人口、交通、生态、环境等各个领域有着广泛的应用，如在研究牛顿力学、热量在介质中的传播、抛体运动、化学中液体浓度变化、人口增长预测、种群变化、交通流量控制等过程中，作为研究对象的函数，常常要和函数自身的导数一起，用一个符合其内在规律的方程，即微分方程来加以描述。矩阵较多地用在微分方程，尤其是方程组有关的理论结果的表示上。
4.矩阵的方幂问题
当矩阵的列数与某一个列向量元素个数一致时，用矩阵乘以向量将得到另一个向量，这就是向量的线性变换。当矩阵是方阵时，线性变换可以持续进行。即用矩阵乘以一个向量得到一个新的向量，用同一矩阵再乘以新的向量又获得另一个新的向量，……，这种运算的本质就是用矩阵的方幂乘以最初的向量。在线性代数应用中称为矩阵的方幂问题，它和矩阵的特征根问题有密切关系，对它的研究导致了矩阵对角化方法，这类方法在生物学研究等领域有着广泛应用。
例2：锁具问题：一批弹子锁具中每把锁的钥匙均有5个槽，槽高在1，2，3，4，5，6中选取，若要求相邻槽高相差不超过4（≤4），问一批锁具中有多少不同的锁？这个问题用数学语言叙述就是设集合
A＝｛（x1，x2，…x5）｜xi∈｛1,2，…，6｝，i＝1,2，…，5；｜xi－xi＋1｜≠5，i＝1,2,3,4｝求A中元素个数｜A｜。考虑这个问题可以有许多思路：一种最自然的想法就是作组合计算。即在所有形如（x1，x2，…x5）的数组中，1，6两个数字不相邻的数组有多少，具体计算方法很多，一般都较繁，而且容易漏记、重记。
第二种想法思路非常简单，就是按照A的定义式编一段含有5重循环的程序，一个个搜索出合乎要求的元素。这个方法虽能解决这一具体问题，但太缺乏建模的思想，而且如果是计算量大的问题还难以实现。
这里介绍一种递推的算法，记
【参考文献】
［１］万中,曾金平.数学实验.湖南大学数学与计量经济学院组编.科学出版社,2001.（下转第64页）
（上接第59页）［２］姜启源,谢金星,叶俊.数学模型(第三版).高等教育出版社.2003.
［３］杨浩.模型与算法.北方交通大学出版社.2002.
［４］张盛开.矩阵对策初步.上海教育出版社出版.1980.
［５］赵静,但琦.数学建摸与数学实验(第二版).高等教育出版社.2003.
［６］卢树铭,郭敏学.矩阵理论及其应用.辽宁科学技术出版社.1989.
［７］王向东,戎海武,文翰.数学实验.高等教育出版社.2004.
［８］叶其孝.大学生数学建模竞赛辅导教材(二).湖南教育出版社.1997.
3.小波变换在金融数据分析中的应用 篇三
小波变换在金融数据分析中的应用
市场上的数据,从本质上讲都是一种时间序列.它和小波分析中的`信号具有相同的特性.因此,完全可以将这些经济时间序列看成信号,应用小波变换进行分析和预测.
作 者：邓凯旭 宋宝瑞 DENG Kai-xu SONG Bao-rui 作者单位：上海交通大学数学系,上海,40刊 名：数理统计与管理 ISTIC PKU CSSCI英文刊名：APPLICATION OF STATISTICS AND MANAGEMENT年，卷(期)：25(2)分类号：O212关键词：小波变换 时间序列 股票收盘价
4.矩阵变换在家具设计中的应用论文 篇四
基于MATLAB的DCT变换在JPEG图像压缩中的应用
介绍了JPEG图像压缩算法,并在MATLAB数学分析工具环境下从实验角度出发,较为直观地探讨了DCT在JPEG图像压缩中的应用.仿真实验表明,用MATLAB来实现离散余弦变换的.图像压缩,具有方法简单、速度快、误差小的优点,大大提高了图像压缩的效率和精度.
作 者：李秀敏 万里青 周拥军 LI Xiu-min WAN li-qing ZHOU Yong-jun 作者单位：李秀敏,万里青,LI Xiu-min,WAN li-qing(河南科技大学,电子信息工程学院,河南,洛阳,471003)周拥军,ZHOU Yong-jun(中航一集团洛阳电光设备研究所,河南,洛阳,471009)
刊 名：电光与控制 ISTIC PKU英文刊名：ELECTRONICS OPTICS & CONTROL 年，卷(期)： 12(2) 分类号：V271.4 TN391.9 关键词：MATLAB软件 DCT变换 JPEG标准 图像压缩5.波士顿矩阵在酒类营销中的运用 篇五
一些经销商朋友常常会有这样一些苦恼，市场变化莫测，手中经营的酒类品牌良莠不齐。怎样对酒品牌优胜劣汰？在资金有限情况下，使手中的酒品牌成为制胜市场的王牌，取得效益的最大化，这大概是每一位经销商追求的佳境。
实事求是地说，酒类营销目前还处于相对落后的地位，特别是落后于家电、电信、医药等行业。很多经销商还处于营销的感性阶段，往往凭直觉来决定手中品牌品种的取舍。这样就难免造成一些有良好前景的品牌尚处于萌芽阶段就被砍掉，而一些明显落后于市场形势的旧品牌却难以割舍，最后占用了宝贵的资金，成了压在仓库里的滞销货。因此运用先进的数学模式，用在市场中搜集到的可靠数据来决策商品品牌、品种的选择，无疑会对品牌的市场运作提供一个科学保障。
目前这类数学模式很多，比较简捷明了的有波士顿矩阵，本文作一简要说明，以期给经销商朋友一些帮助，“运用之妙，存乎一心”，抛砖引玉正是笔者初衷。
波士顿矩阵简介
波士顿矩阵（BCG Matrix）是波士顿咨询公司1960年为美国米德纸业进行经营咨询时提出的分析方法，也称成长——份额矩阵。以企业经营的全部产品或业务的组合为研究对象，分析企业相关经营业务之间现金流量的平衡问题，寻求企业资源的最佳组合。波士顿矩阵从两个方面考量品牌：一个是市场成长率，一个是相对市场份额。
以目前白酒市场为例，能经久不衰的酒品牌并不多，一些能维持三年五载的品牌已经是不错的了，“一年喝倒一个牌子”成为白酒品牌中常有的事。酒类商品作为快速消费品，近年品牌链不断延长，一个酒品牌往往有高中低档全部的品种，同时为了实现品牌的差异化，总会有新品推出，这些变化就连“茅五剑”这些名牌，也在不断采用。
因此酒类经销商也必须不断变换品牌品种，每一个经销商都会有若干处于不同状态的酒品牌。虽然市场翻云覆雨，酒品牌千姿百态，以波士顿矩阵原理归纳起来大致有四种：（如图所示）
图中，横坐标表示企业相对市场占有率。是指经销商经营某酒品牌的市场份额与当地竞争对手的市场份额比率。以1.0为界限划分为高低两个区域。纵坐标表示某品牌过去一时间市场销售增长速度，通常以10%的增长速度划分为两个区域。这样就划分出4个象限。
一、新星品牌
处于第一象限，品牌市场销售增长率上升阶段，在与主要竞争对手竞争中处于领先地位。这类品牌既有发展潜力，企业又具有竞争力，是高速成长市场中的领先者，处于品牌生命周期中的成长期，被形象地称为新星品牌，是企业发展的重点品牌，宜采取追加投资，扩大业务的策略。
二、金牛品牌
处于第二象限，品牌市场销售增长率处于下降阶段，市场份额占有率较高，品牌处于生命周期中的成熟期，销售规模较大，能够带来大量稳定的现金收益，被形象地称为金牛品牌。企业通常以金牛品牌，支持新星品牌、问题品牌或瘦狗品牌。企业通常的策略是维持其现状，不再追加投资，以便尽可能地回收资金，最大限度地获取利润。
三、瘦狗品牌
处于第三象限，品牌的市场销售额下降严重，市场占有率低，处于品牌生命周期中的成熟后期或衰退期。以对手激烈的竞争下，利润菲薄，销售额下降，气息奄奄。如果业务能够经营并维持，则应缩小经营范围规模，如果亏损，则应采取果断措施，进行整合或退出经营。
四、问题品牌
处于第四象限，品牌市场销售增长率处于上升阶段，需要企业投入大量资金支持，但品牌的市场占有率不高，或存在着强大竞争对手，或自己的营销通路手段等有重大缺陷，但该品牌市场潜力看好。因此，要分析自身的实力及优势，决定是否追加投资，扩大市场份额。
战略应用
波士顿矩阵将企业的不同品牌业务组合到一个矩阵中，可以简单明了地分析出企业经营品牌在市场中的地位，从而针对不同的品牌制定有效策略，集中企业资源，提高企业在市场中的竞争能力。经销商可采取三种不同的策略：
1.发展策略
采用这种策略的目的是扩大品牌的市场份额，甚至不惜放弃近期利润来达到这一目标。这一策略主要应用于新星品牌，使新星品牌继续提高市场占有率，拉大与竞争对手的距离，逐渐成为企业的主要利润源泉。同时也适用于问题品牌，问题品牌的关键是市场占有率与竞争对手有较大的差距，而并非销售利润增长没有空间，市场没有前景。经销商就要将大量资金投入到这部分品牌中去。
2.稳定策略
采用这种策略的目的是为了保持品牌的市场份额，增加短期现金收入，这一策略适用于金牛品牌，因为这类品牌能够为企业挣得大量的现金。稳定策略也适用于部分问题品牌和瘦狗品牌。
3.撤退策略
采用这种策略的目的在于清理某些不景气的品牌业务，以便把资金转移到更有潜力的品牌上。它适用于瘦狗品牌和部分难于把握的问题品牌，这些品牌常常是亏损的。
示 例
某一酒类经销公司经营A、B、C、D、E、F、G7个品牌的酒品，公司可用资金50万。经对前半年的市场销售统计分析，发现：
1.A、B品牌业务量为总业务量的70%，两个品牌的利润占到总利润的75%，在本地市场占主导地位。但这两个品牌是经营了几年的老品牌，从去年开始市场销售增长率已成下降趋势，前半年甚至只能维持原来业务量；
2.C、D、E三个品牌是新开辟的新品牌。其中C、D两个品牌前半年表现抢眼，C品牌销售增长了20%，D品牌增长了18%，且在本区域内尚是独家经营。E品牌是高档产品，利润率高，销售增长也超过了10%，但在本地竞争激烈，该品牌其它两家主要竞争对手所占市场比率达到70%，而公司只占到10%左右；
3.F、G两个品牌市场销售下降严重，有被C、D品牌替代的趋势，且在竞争中处于下风，并出现了滞销和亏损现象。
针对上述情况，公司根据波士顿矩阵原理，采取如下措施：
1.确认A、B品牌为金牛品牌，维持原来的资金投入30万元，以保证市场占有率和公司的主要利润来源，同时也认识到A、B品牌已经出现了衰退现象，要认真找出原因，一方面寻找替代品牌，一方面尽可能地延长其生命力。
2.确认C、D品牌为新星品牌，虽然目前不是公司的主要利润来源，但发展潜力很大，决定加大资金投放力度，加快发展步伐，扩大与竞争对手的差距，力争成为公司新的利润增长点。决定先期投入资金10万元。
3.对F、G品牌果断采取撤退战略，不再投入资金，着手清理库存，对滞销商品降价处理，尽快回笼资金。
4.对E品牌投入研究力量，寻找竞争对手薄弱方面，整合资源，争取扩大市场份额，使E品牌成为新星品牌。决定投入资金5万元。余下5万元作为机动资金，以便在特殊情况下，对某品牌作侧重支持。
需要说明的几点：
一、坐标中所给出的百分比或份额数值是指明一个大概范畴，示例也只是原则上的笼统说明，实际情况肯定会与其有差距，酒类经销商可根据自身的情况制定出相对应的数值。
二、四种品牌是相关类型的品牌组合，因此要分别计算品种盈亏状况及投入资金数量。因品牌规模的差异很大，投入的资金也会相差很远。
6.矩阵变换在家具设计中的应用论文 篇六
关键词：矩阵变换器,高压变频,单向开关
单元串联多电平型高压变频器仍是国内外高压变频市场的主流,如图1所示,该类型中高压变频器采用多个低压的功率单元串联实现高压,输入侧的降压变压器采用移相方式,可有效消除对电网的谐波污染,输出侧采用多电平正弦PWM技术,可适用于任何电压的普通电动机。
其功率单元的拓扑如图2a所示,主要缺点是功率单元器件数目多,体积较大,特别是功率单元中的直流母线上需要提供大容量的电容,为负载提供无功能量。而电解电容存在体积大,寿命短,对温度要求高的缺点,是变频器产品中最易受损的器件之一。
为了克服这一缺点,有学者提出了使用矩阵变换器代替传统逆变器单元,避免直流母线电容的使用,并能实现变换器的4象限运行。
矩阵变换器(MC)是一种基于双向开关的新型的交-交电源变换器,可以实现交流电诸参数(相数、相位、幅值、频率)的变换。传统三相-三相矩阵变换器如图2b所示,它由9个双向开关组成,每个双向开关均具有双向导通和双向关断的功能。9 个双向开关按照3×3 的矩阵进行排列,通过双向开关的导通与关断,三相交流输入中的任意一相可以直接连接至三相交流输出中的任意一相,实现能量的双向流动。矩阵式变换器的输入侧还需要三相电感电容(LC)滤波器,滤除输入电流中的高频开关谐波。
目前,传统矩阵变换器技术已经被研究并应用于高压变频器中,但相应的研究仍然较少。同时采用双向开关后的矩阵变换器需要较多的控制信号,同时每次换流均需要进行多步换流,增加了高压变换器系统的控制复杂度。
综上,基于双向开关的传统矩阵变换器和级联型功率单元中存在的各自缺点,本文旨在研究一种应用于级联型高压变频器中的三相-单相矩阵变换器的解决方案。
1 新型三相-单相矩阵变换器的拓扑
本文提出的基于单向开关的新型矩阵变换器,如图2c所示。该电路由前级电流型整流和后级电压型逆变串联而成,整流电路采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)来作为单向开关,整流电路中的IGBT在每个输入电源电周期中连续开通120°,开关频率等于电源频率,因此整流部分的IGBT损耗很小,后级的逆变采用传统SPWM调制。变换器输入侧还包括1个LC滤波器,用于吸收变换器的高频电流分量。
与图2a所示的传统级联型高压变频器中的单元相比,传统单元采用直流母线电容来吸收负载的瞬时无功分量;而本新型拓扑通过IGBT器件的电流双向流动特性实时地将负载的瞬时无功功率回馈至电网,所以大容量的直流母线储能电容被省略,系统的复杂度和成本均被降低。
2 新型矩阵变换器控制策略
如图2c所示的单元电路,在控制上可以分为前级AC/DC电流型整流器,以及后级AC/DC电压型逆变器。前级AC/DC整流器中的开关管在每个周期内分别导通120°角度。为了便于描述,在1个输入电压周期内,将线电压划分6个扇区,如图3所示。扇区内各开关管的开关信号如表1所示。当线电压过零时,整流侧才进行IGBT器件的开关状态切换;以扇区6向扇区2切换为例,当Vab=0 时,Sap管关断,Sbp管开通;且由于Sap与Sbp属于2 个不同的桥臂,所以2 个开关管换流过程时几乎不需要增加死区。最终,按照表1 的开关状态,可知,理想情况下虚拟直流母线PN点之间的电压为线电压的包络线。
此外,考虑各状态之间的换流,负载电流和网侧电流的续流回路,需要在整流进线ABC端和虚拟直流母线NP端分别增加电容。
后级DC/AC电路采用传统型电平移向载波的SPWM控制,如图4 所示。由于开关频率高,且控制方式实现了对直流母线电压脉动分量的补偿,最终直流母线的脉动不会造成输出电压的畸变。
当新型矩阵变换器应用于级联型高压结构中时,每个单元的输入整流器通过采样其单元输入电压,来确定各自的开关时序。而每个单元的逆变侧采用基于载波移相的级联多电平调制方式。三单元级联的矩阵多电平各单元载波之间相位相差60°。
3 输入侧LC滤波器设计
矩阵变换器通过直接将网侧与输出侧相连,实现能量在网侧与负载间的直接传输(不经过中间电容)。所以,矩阵变换器的输入侧电流具有大量的开关次高频分量,如果不对这些高频分量进行滤波,则网侧变压器的温度将升高,最终损坏。
滤波器的设计主要需要考虑:滤波器截止频率,滤波器阻尼系数,以及滤波器阻尼滤波电容纹波与阻尼电阻损耗。
最简单的输入滤波器为LC滤波,且在高压级联型矩阵变换器中,LC滤波器中的电感可使用移相变压器的漏感代替,只需设计滤波电容C以及阻尼电阻。LC滤波器构成1 个二阶欠阻尼系统,它本身的阻尼系数很小几乎为零,在受到输出侧谐波电流的影响下易导致滤波器的不稳定(主要是L上电流、C上电压发生震荡),所以实际LC滤波器需在电感两端并联阻尼电阻Rf或在电容上串联阻尼电阻Rf。在矩阵变换器中,在电容上串联阻尼电阻Rf的方法较为可行。滤波器的单相等效电路如图5 所示,可得滤波器前后的电流iai与iaf之间的传递函数为
滤波的特征频率fn及阻尼系数 ζ 分别为
最终选择fn= fs/5 ≈ 800 Hz,ζ = 0.27(即Rf=5 Ω),输入滤波器的频率响应曲线如图6 所示。
另外在虚拟直流母线上增加Cd=20 μF的电容,来吸收逆变器所产生的高频电流纹波。减小输入滤波器的负担。
4 矩阵变换单元在级联型高压变频器中的应用
把这种新型的矩阵变换器应用于级联型高压变频器中就能实现高压输出。每相各由5级如图1 所示的矩阵变换器功率单元构成;每个功率单元的额定虚拟直流母线电压为1 000 V;级联后得到的高压变换器样机可以实现6 k V的三相线电压输出;受测试条件所限,我们对样机进行了电抗器负载和空载电机测试。
图7 给出了电抗器负载测试下的各波形,其中图7a给出了单元W1在电抗器负载测试下的输入单元电压及直流母线电压。此时功率单元的输入电压正弦性较好,但是仍存在一定的开关次高频分量。这些高频分量在正弦波顶部与直流母线上的反应最为明显。
图7b给出了电抗器负载测试下的单元W1输出电压与单元输出电流。由于测试所使用的电抗器阻抗较小,为了限制矩阵变换器的输出电流,所以必须减小矩阵变换器的输出电压,即减小其调制比。图7c给出了W相输出电压与输出电流波形,此时调制比较小,所以输出相电压只有1个台阶,不呈现多电平特性。
空载电机测试结果如图8 所示。图8a给出了样机额定输出6 k V/50 Hz时的单元W1、单相W及输出线电压的波形。输出相电压与线电压均为台阶状SPWM波形且相电压为9电平,与理论分析相符。图8b给出了样机V/f控制下30 Hz时的输出相电压波形,此时电压调制比为0.55,输出相电压退化为5个台阶的SPWM波形。
5 结论
综上,应用于级联型高压变频器的矩阵变换器,利用高压变频器中的移相变压器二次绕组本身的阻抗作为矩阵变换器的输入滤波器的一部分,减小了矩阵变换器输入滤波电路体积,后级逆变输出电压波形为SPWM波,整机串联移相叠加后,整机输出电压波形为完美正弦波,与目前多电平高压变频器中的功率单元输出性能基本一致。单个变换器单元输入电流含有低次谐波,但由于移相SPWM技术的应用,2N-1 次以下的谐波可以抵消实测整机的输入电流波形小于4%的输入电流谐波标准。
综合以上测试,矩阵变换器的实验结果与理论分析较为一致。本次课题所实现的级联型高压矩阵变换器最终实现6 k V三相电压输出,且输出电压、电流均具有较小的THD,可用于中高压电机的拖动。
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7.图形变换在初中几何中的应用 篇七
【关键词】图形变换；几何；应用
我们要学好数学就要注重数学思想方法的培养，数学思想方法对我们的思维能力的形成和发展有着十分重要的作用。一旦我们掌握了这些思想方法，就能举一反三，触类旁通。而“转化思想”就是其中最基本的一种。我们在解决初中几何题时，经常要把“转化思想”贯穿进去，把问题进行转化，化“难”为“易”，这就需要一座桥梁来帮忙，而全等、相似就起到桥梁的作用，为了更加形象，我们可以把这些图形看作是通过轴对称、平移、旋转、位似等变换得到的。下面就简单谈谈图形变换在具体例子中的应用。
例1已知：如图一，△ABC中，∠BAC是钝角，延长BA至D，使BD=BC，E在BC上，且∠DEB=∠DAC。求证：DE=AC
思路：本题可利用对称性来构造全等三角形，在BC上取一点F，使BF=BA，连结DF，容易得△BDF≌△BCA，就可以把角和线段都进行“转化”，再与已知条件相结合，就可证明得到结论。
例2已知：如图二，E、H、F、G四点分别在正方形ABCD的各边上，且EF⊥GH。求证：EF=GH。
思路：本题可利用平移来构造全等三角形，可以平移EF、GH，也可以平移正方形的边，都能达到求证的目的。注意：要考虑正方形内的那两条线段是否与正方形的边平行，进行分类讨论。
例3已知：如图三，在△ABC中，∠ACB为直角，∠BAC为30度，以AB，AC为边向形外作等边三角形ABE和ACD，且DE和AB交于F。求证：EF=FD。
思路：本題可利用旋转来构造全等三角形，取AB的中点G，连结EG，△EBG可以看作是把△ABC绕着点B逆时针旋转60度得到的，从而得到相关的角和边，为进一步论证EF=FD打下基础。本题也可利用对称来解决，延长EA至H，使AH=AE，连结DH，容易得△AHD≌△ABC，再进一步论证就可得到结论。
这类题目平时我们也经常遇到，需要我们平时多多思考、多多练习，就能进一步深刻体会到图形变换在做题中的作用。当我们在运用图形变换把问题简单明了的解决时，将给我们带来成功的喜悦，让我们感受到自己的付出是值得的。图形变换在初中几何中经常用到，是初中几何的一大重点，同时也是一大难点。有时候同一个题目可以采用不同的图形变换来解决，这就要求我们展开想象的翅膀多思考，寻求各种解题方案，巧妙地解决问题。图形变换充分地应用了“转化思想”这一数学思想，这一思想的应用，不仅可以开拓我们的思路，开发我们的智力，提高我们的学习兴趣，让我们乐此不疲，使我们在轻松愉快中享受思考问题的乐趣。还可以通过“转化思想”的训练，让我们养成多角度去考虑问题，形成良好的思维习惯，掌握正确的思维方法，积极的思考，从思考中不断提高自身的思维能力和创新能力。
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作者简介：
8.矩阵变换在家具设计中的应用论文 篇八
关键词：超级画板；函数；图像变换
超级画板智能教育平台，是一套非常适合中学数学教师进行课件制作、课堂演示以及课题研究的工具平台软件，也是一套适合于学生开展动手实践、自主探索、合作交流的学科试验室。能准确灵活的做出所需的几何图形，把数和形的关系及其变化过程动态显示出来，函数图像的变换是中学数学课程的重要内容，蕴含着数形结合的思想。超级画板智能教育平台可以形象直观的为函数图像的变换过程进行动态演示，展现数形结合思想的内涵与实质，便于学生理解和掌握。
一、三角函数到函数的图像变换
利用超级画板选择文本作图→曲线→双击第一个在命令框里面输入运行命令得到一个一般的正弦曲线图像，然后在文本作图中，我们依次选择：文本→（变量），双击
四次产生四个命令，依次输入，，，d得到 点击运行命令既可以得到4个变量尺，在空白处单击右键，在弹出的下拉菜单中选择“动画”，如此进行4次做出，，，d的动画按钮，这里的4个参数，在输入函数表达式、建立变量尺以及制作动画按
钮时，实际用的参数分别是，，，d，可以得到指定的正弦曲线，另外为了便于理解，又作出，，，，的图形。
这样图中有6条曲线，5条虚曲线是固定不动的，他们的表达式用同颜色的文本框分别标出在右上角。一条实曲线是可以变化的，表达式在上方就是。自上而下顺次单击4个动画按钮，驱动4个参数分别变化，则红色的实曲线通过向左平移、沿x轴压缩、沿y轴放大，向上平移由一条曲线顺次变为另外4条；当然，如果再单击动画按钮的副钮，曲线又会复原。如果觉得动画的变化太快了，可以在动画的属性里设置其频率慢一些。另外，通过分别拖动左边的变量尺可以按照自己速度仔细的看到曲线是如何变化的。
通过超级画板与函数教学的整合，可以形象直观得到函数的图像依次经变换得到的，，，的函数图像，而且可以方便的讲解变换到的两种不同的方式，这些是三角函数变换的难点所在。
教师可以通过改变A、 、 、C 的值，让学生观察函数图像变化，根据函数关系式，研究函数的性质，画出函数图像，再由函数图像解决求函数关系式等问题，利用这一典型的数形结合思想，学生就可以得出：
1、A改变的是图像的振幅；
2、改变的是图像的周期；
3、改变的是图像的左右平移；
4、C改变的是图像的上下平移，以及0
二、二次函数图像的变换
由函数的图像经过怎样的变换可以得到函数的图像呢？如果用传统的教学手段，教师用粉笔在黑板上画的方法，图像的平移变换过程只能是教师带着学生“想象”出来的。用超级画板作图功能不仅能实现图像的动态效果，而且还有助于说明理由。
利用超级画板选择文本作图→曲线→双击第一个在命令框里面输入运行命令得到一个二次项系数为2，其他项系数一般的二次函数图像，然后在文本作图中，我们依次选择：文本→（变量），双击三次产生三个命令，依次输入，，得到 点击运行命令既可以得到3个变量尺，在空白处单击右键，在弹出的下拉菜单中选择“动画”，如此进行2次做出，的动画按钮，另外为了便于理解，又作出，，，的图像。
这样图中有5条曲线，4条虚曲线是固定不动的，他们的表达式用同颜色的公式分别标出在左边。一条实曲线是可以变化的，单击动画按钮k，可以得到图像上下平行移动的效果， 单击动画按钮h， 可以得到图像左右平行移动的效果，也可以通过拖动下面相应的变量尺查看效果。图像中紫线是函数的图像，蓝线是函数的图像。屏幕右方列出紫蓝两色的表格，各列出两个图像上12个点的坐标，对比这两个表格中横坐标相同的两个点的坐标，可以发现它们的纵坐标相差3个单位，屏幕上还有一条垂直于轴的动直线与函数图像分别交与点和点，拖动屏幕右下方滑块中的可以使这条动直线平行移动，表格上方则动态地显示出点和点的坐标，它们的横坐标相同而纵坐标总相差3个单位，既然对于每一个确定的值，这两个函数的函数值都相差3，故的图像相当于把函数的图像沿轴向上平行移动了两个单位，如图2所示。
一般地，可以通过上下平行移动由函数的图像得到函数的图像，拖动屏幕下方的滑块可以实现，可以通过左右平行移动函数的图像得到函数的图像，拖动屏幕下方的滑块可以实现。
用类似的方法可以方便的设计出各种函数图像平移变换、对称变化以及互为反函数的图像的课件。
三、分析总结
（一）利用超级画板，可以方便快捷地绘制出各种函数图像，并能让函数图像真正“动”起来，让学生通过实践观察，发现解析式的变化对函数图像的影响及其相互之间的联系。
（二）用超级画板讲解和研究函数，突破了传统教学不能呈现函数图像的动态图变化过程，克服了老师只能讲一讲，学生只能想一想的机械式教学，使学生直观感受到数形结合在学习及解题中的运用。
（三）利用超级画板学生也可以亲手去绘制各种函数的图像，并完成其动态效果，实现了在玩中学数学的场景。
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9.矩阵变换在家具设计中的应用论文 篇九
1.矩阵的定义
由m×n个数aij(i=1,2, … ,m;j=1,2, … ,n), 在括号 () 内排列成m行n列 (横的称行 ,纵的称列 )的一个长 方形数表称为矩阵Am×n=(aij)m×n.通常用大写字母A、B…表示 ,其中aij称为矩阵第i行第j列的元素.
2.关系矩阵
定义:设X,Y是任意两个集合,则称笛卡尔积X×Y的任一子集为从X到Y的二元关系,简称关系,记为R,设A={x1,x2,… ,xN},R是A上的关系 ,
3.关系的五种性质
不仅反映在集合表达式上,而且明显地反映在关系矩阵上,特点如下表:
4.关系的闭包
关系的表示方法关系图主要表达结点与结点间的邻接关系,就是使用上面方法直接从R的关系矩阵得到.
例2:R的关系图为试给出它的自反闭包r(R)、对称闭包s(R)和传递闭包t(R)的关系图.
下面求传递闭包的关系矩阵:
10.矩阵变换在家具设计中的应用论文 篇十
关键词：Tamura,灰度共生矩阵,皱纹分析
1 皮肤皱纹测定赴法概述
纹理是一种在自然界里随处可见的客观现象, 在人类使用的各种物品中也普遍存在。对纹理分析方面的研究经历了近半个世纪, 并广泛应用于图像分析领域。从狭义的观点来看, 纹理就是粗糙度 [1]。人体皮肤表面由许多皱纹或皮纹构成, 是人类特有并由基因决定的 [2]。随年龄增加, 这些皮纹会缓慢地形成皱纹, 皱纹是成年后形成的 [3]。
目前最常用、又是最科学的皮肤皱纹测定原理是利用皮肤粗糙度参数来测定 [4]。皱纹一旦形成就难以平复, 尤其是出现在面部的皱纹影响人的美观, 因此, 防皱祛皱成为皮肤美容研究的重点。通过机理分析和检测, 对纹理粗糙度进行有效的数学描述, 是正确应用纹理粗糙度的关键。为了反映皮肤质量的变化, 检测祛皱型美容产品的实际应用效果, 测量皱纹参数是具有重要意义的步骤。
2 纹理特征提取方法
最早期的粗糙度测量方法来源于工程师计算机械工件的粗糙度Ra。1998年美国的M.A.Younis提出了精确度不高的表面图像参数和Ra值的线性函数关系。之后, 法国的D.Chappard等人又采用多种图像分析方法, 找到了更接近实际的参数和分析方法。埃及的E.S.Gadelmawla开发出了一种基于灰度共生矩阵分析方法的图像处理系统, 可以用于计算共生矩阵最大值及其位置, 以及矩阵的标准差, 然后将其与Ra值进行比较, 提取出一种称为最大值宽度的参数作为评价表面粗糙度的性能指标。
纹理特征是一种不依赖于颜色或亮度而反映图像中同质现象的视觉特征 [5], 通常被看作是一种局部特征, 它反映了图像的灰度信息、空间分布信息和结构信息。纹理特征与图像的色彩空间无关, 但是与纹理的位置、走向、尺寸、形状有关。纹理特征是对图像进行识别时经常采用的一种重要特征, 它已被成功应用于数字水印、目标追踪、图像检索、刑事侦察等领域。常用的纹理特征的提取方法有:统计法、结构法、频谱法和模型法等四种。
2.1 统计方法
统计方法是描述纹理特征最早采用的方法之一, 是以图像在灰度空间的分布情况为基础的, 能够描述图像纹理的粗细、均匀性记忆方向性特征的方法。灰度共生矩阵从原理上也属于统计分析方法的范畴, 其基于直方图的纹理度量也是典型的统计分析方法。统计方法计算原理简单, 但适用范围并不广泛, 主要适用于随机性大的结构图像分析。
2.2 结构方法
结构方法认为复杂的纹理可以由一些简单的纹理基元 (基本纹理元素) 以一定的形式组合而成。结构法主要研究纹理基元及其空间的关系, Tamura纹理分析方法就是一种典型的结构分析方法。
2.3 频谱方法
频谱方法用频谱分析的方法对图像的纹理进行特征表达。对图像进行傅立叶变换是最典型的频谱方法, 该方法从傅立叶频谱成分的分布中来求得图像纹理特征。但频谱方法在实际应用中效果并不是很满意, 究其原因是由于这种方法只能获取图像的频率分解信息。
2.4 模型方法
模型法是一种基于像素的纹理分析方法, 主要研究各个像素与其邻域像素之间的相互关系。模型法明显的缺点主要表现在其计算量很大, 若想采用单一的数学模型来表达自然纹理是非常困难的, 所以, 模型法一般很难应用于对自然纹理现象进行实际分析。
3 Tamura纹理分析
1978年, 根据人类对纹理视觉感知的心理学研究, Tamura等人首先提出了纹理特征的表达。Tamura纹理特征的粗糙度分量是最基本最重要的纹理特征。结合本文的主要研究目的:首先用Tamura特征的粗糙度来分析人脸皱纹变化的情况。
3.1 粗糙度计算步骤
Tamura纹理粗糙度的计算步骤如下:
第一步, 计算图像中点周围大小为2k×2k像素区域的平均灰度值。
第二步, 对每个像素点 (x, y) , 2k×2k分别计算其在水平方向、垂直和对角方向上互不重叠的区域间的平均灰度差。
第三步, 比较第二步中产生的多组E值, 利用以下公式
求出使得取得最大值时的值, 用公式
即求得每个像素的最佳尺寸
第四步, 计算整幅图像的平均值就是这幅图像的Sbest粗糙度。
3.2 粗糙度数据分析
实验中选用皱纹相对较明显的图像, 为了尽量排除噪声干扰, 从图像中裁剪出感兴趣的局部皱纹区域来进行计算分析。编号1、3、5的图像是从临床医院图像数据库中随机选取的, 2、4、6则分别为图像1、3、5用Photoshop进行祛皱处理之后的效果。
参照Tamura纹理粗糙度的计算步骤, 编写相应Matlab程序, 计算各幅图像的粗糙度, 同时记录完成一次粗糙度计算所需的时间, 用以分析Tamura方法的运行效率。结果见表3-1。对不同结构的纹理模式来说, 基元尺寸越大或者基元重复次数越小, 给人的感觉越粗糙 [6]。结合表中数据也可以看出, 经过处理的理想图片2和6, 皱纹已大部分消除, 给人的视觉感知是皮肤变得更平滑细腻, 也即纹理更细小, 在更小的区域内是均匀平稳的, 粗糙度就越小。
而对于图片4, 由于额头部位肤色颜色不均匀, 经处理之后粗糙度反而变大。总体来说, Tamura方法能反映皮肤纹理的变化情况, 但是运算效率明显太低, 不太符合应用需求。
4 灰度共生矩阵
图像的灰度共生矩阵是Haralick等在1970年代初期提出来的。在分析图像的局部模式结构以及排列规则时, 灰度共生矩阵是基础, 它能体现图像灰度关于相邻间隔、方向、变化幅度几个方面的综合信息。图像的一般灰度级数为256级, 但是级数太多会导致灰度共生矩阵太大, 计算量过大。所以, 在求灰度共生矩阵之前常压缩为16级。
灰度共生矩阵方法首先对图像空间的灰度分布做统计, 得到图像的灰度相关的共生矩阵, 然后通过对定义在灰度共生矩阵上的一些纹理特征指标进行计算, 最后依据这些特征指标来得到对图像纹理的诸如深浅程度和密度大小等特征的定性描述。
灰度共生矩阵定义为图像中相距为的两个灰度像素同时出现的联合概率分布。设图像的灰度级为0~L~1, 则其对应的灰度共生矩阵的大小为L×L, 记为Md, 灰度共生矩阵是一个对称矩阵, 其阶数由图像中的灰度级数L来确定。设表示灰度值分别为i和j、相距的像素对出现的频率。显然, △x和△y的取值不同, 灰度共生矩阵就不同。
4.1 特征值选择
灰度共生矩阵可以描述在某个方向上相隔一定距离的一对像元灰度出现的统计规律。它是以主对角线为对称轴, 两边对称的。对于粗纹理的区域, 其灰度共生矩阵中的数值较大者集中于主对角线附近。对于细纹理的区域, 其数值较大者散布于远离主对角线处。因此灰度共生矩阵可初步反应皱纹的特征。1979年Haralick从灰度共生矩阵中提出了14个代表纹理特征的量, 但是这14种特征值间存在着冗余, 因此必须进行特征选择 [7]。
最终选用角二阶矩、熵、对比度、局部平稳性这4个统计量。这里给出这四种统计量 [8]。设图像的灰度等级为0~L~1:
(1) 角二阶矩 (ASM) , 用来刻画图像灰度分布的均匀性。从图像整体看, 纹理较粗, ASM值相应较大;反之, ASM值相应较小。如果共生矩阵的全部元素都相等, 那么ASM值就小;而相反, 当共生矩阵中的元素都集中分布时, 则ASM值大 [9]。
(2) 熵 (ENT) 用来表示图像包含的纹理数量:ENT越大, 图像包含的纹理越多, 相反, ENT越小, 图像包含的纹理越少。它表征图像中纹理的复杂程度, 反映了图像纹理灰度分布的随机性, 是图像所具有的信息量的度量。
(3) 对比度 (CON) (沿主对角线的惯性矩) , 反映灰度局部变化情况, 用来刻画纹理的清晰程度:CON越大, 图像中纹理越清晰, 即纹理的沟、峰越明显。
灰度共生矩阵中远离对角线的元素值越大, CON越大 [10]。
(4) 局部平稳性 (IDM) 又称逆差矩阵, 是图像纹理局部变化的度量, 反映了纹理的规则程度。纹理越规则, IDM值就越大, 反之亦然。
在实际使用过程中, 通常选用四个独立的方向 (0°、45°、90°、135°) [11], 来计算图像的二次统计特征量。
4.2 共生矩阵特征值提取分析
测试图像同Tamura纹理算法的图像, 对于初步选定的特征值参数, 灰度共生矩阵算法中主要有4个变量影响计算复杂度:图像灰度级, 计算窗口大小, 方向和距离 [12]。为了提高计算效率, 将图像转化为256级灰度图像并压缩至16级, 这样就减小了计算量。实验研究表明, 当距离取1时, 一般可获得较好的效果。
由于计算的图像组本身就是截取的感兴趣区域, 计算窗口的大小会随着图像大小的变化而更改。再结合其他3个变量的选取情况, 分别计算0°、45°、90°、135°条件下的4个特征值, 计算结果见表4-1、表4-2以及表4-3。
第一组采样特征值的曲线分析图如图4-1, 由曲线图可以看出经过祛皱处理之后, 在四种角度条件下, 二阶矩和局部平稳性都升高了, 而熵和对比度都降低了。第二组和第三组采样特征值的曲线分析图也呈现出类似的规律。
结合灰度共生矩阵各特征值的计算原理:局部区域内图像灰度分布较均匀, 角二阶矩相应就大;图像纹理越复杂, 随机性越大, 则熵的值就越大;图像纹理越规则, 局部平稳性值就越大, 纹理沟纹越深, 其对比度就越大。在测试实验中得到的数据结果和计算原理基本是相符的。
同时, 灰度共生矩阵的计算量小于Tamura算法, 因此, 计算速度明显提升, 处理的效率比较高, 适合人脸美容效果智能分析系统的中皱纹分析模块的实际应用。对应皱纹较明显的图像, 角二阶矩小, 熵大, 而经过祛皱处理的图像, 灰度分布变均匀, 纹理随机性越小, 因此其角二阶矩变大, 熵变小, 对比度呈现一定程度的增大趋势, 局部平稳性则呈现一定程度的减小趋势, 但是对比情况未能呈现较明显的参考价值, 因此在后期计算准确性时, 会考虑通过准确性计算来确定最终选择哪几个特征值作为评价标准。
4.3 准确性分析
在进行皱纹分析的过程中, 随机选取了临床医院图片库中的40幅存在较明显面部皱纹的图像, 对初步确定的对比规律进行准确性计算和验证。针对40幅图像, 分别编号为第1至40取样组, 截取感兴趣的皱纹区域, 分别在每一组图像中编号1;再利用PhotoshopCS4进行简单的祛皱处理, 模拟使用某护肤产品之后的皮肤状态。
结合灰度共生矩阵特征值的原理, 角二阶矩描述图像灰度分布的均匀性, 图像灰度分布越均匀, 角二阶矩对应越大, 熵表征了图像中纹理的复杂程度, 体现了图像纹理分布的随机性, 度量图像所具有的信息量, 因此图像纹理越复杂、随机性越大, 对应熵值就越大。再结合数据计算结果可以得出, 随机选取的40组图像中, 模拟祛皱效果后, 角二阶矩增大的概率为95%, 熵减小的概率为95%, 也即祛皱处理之后选用角二阶矩和熵来作为对比分析的特征值, 准确性为95%, 而对比度和局部平稳性未能呈现较明显的变化规律, 在对比检测中可以作为分析因素, 但是最主要的因素还是角二阶矩和熵。
5 小结
本文首先阐述了皮肤纹理的相关定义, 并总结了纹理特征提取的常用方法。针对临床医院图像库, 选用了Tamura纹理分析算法初步检测图像粗糙度, 验证了该方法计算效率低的问题。再详细论述灰度共生矩阵算法, 并从图像库中选取图像编程测试了纹理特征, 通过对不同纹理特征值进行数据分析, 得出了较为实用的人脸皱纹分析规律以及较好的准确性。证明了灰度共生矩阵在人脸皱纹分析系统中更为适用。
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11.矩阵变换在家具设计中的应用论文 篇十一
【关键词】离散傅里叶变换；信号系统；发展；应用
【Abstract】In the field of digital signal processing， Discrete Fourier transform plays a very important role，especially its efficient algorithm—Fast Fourier transform FFT appeared later，in signal analysis and processing has been widely used.In communications， transportation，aerospace and other fields， Fourier transform made enormous contribution.
【Key words】The discrete Fourier transform；Signal system；Development；application
我对信号系统最早接触应该是在电视里，连续剧里的谍战中都有着截获敌方电报的情节，当然接货之后还要翻译，这就是早期的电报。我就大胆的理解成了信号处理是在战争中起源的。不过我觉得我的想法有点不太对。当世界上第一部电话被发明出来的时候，也许人们没有想过信号系统的运用，当然也应该没有想过怎么运用傅里叶变换，更不用说离散型的傅里叶变换了。不过事实显示，傅里叶变换在信号系统处理中的运用已经深深地影响了世界的发展。
在当今，信号系统是一门针对信号分析和系统分析的学科，信号又分为离散信号和连续信号，根据对连续信号的分析导出了对线性系统的分析方法：时域分析、频域分析、复频域分析，进而导出了对离散信号的分析方法。在系统分析的方法中，有运用到很多数学变换和计算：傅里叶变换、拉普拉斯变换，还有级数的运用等等，这些都是必备分析基础能力。在掌握了这些运算方法的基础之上，各种复杂的信号就能不在复杂。信号在当今社会的运用已经无处不在，譬如我们的日常通信就是依赖信号的传递和接收，交通的运作，再大到航天、军事事业，都需要对信号的掌控与熟练处理能力。当然这些都太过于宽广，我要说明的就只是在学习中所收获的一小点：离散傅里叶变换在信号系统中的发展应用。
首先要说傅里叶变换。在自然科学和工程实际运用中，人们在处理一些复杂问题时，常常采用变换的方法将问题简明化，例如所谓的信号，往往是时间和空间变量的函数，而傅里叶变换就可以用于数字信号的处理，傅里叶变换在物理学、电子类学科、数论、组合数学、信号处理、概率论、统计学、密码学、声学、光学、海洋学、结构动力学等领域都有着广泛的应用，譬如在数字信号方面就可以做频谱分析和滤波处理，当然这只是最基本的信号处理方法。傅里叶变换分为离散变换和连续变换，由于实际生活中所获取的信号一般都是离散的，所以离散型的傅里叶变换更为我们所接受，连续傅里叶变换通常只做实验研究。
离散傅里叶变换在数字信号领域的作用已经不言而喻。就我的理解它就是让更多没有规律的信号变得更加容易识别，更加容易变成人们熟知的某种信号。在我们现代的通讯中，人们的声音信号就是离散的，它可以转换成为离散的数字信号，然后通过信号传输达到交流效果，这就是离散时间信号的傅里叶变换：离散时间傅里叶变换（DTFT，Discrete-time Fourier Transform）是傅里叶变换的一种。它将以离散时间nT（其中，T为采样间隔）作为变量的函数（离散时间信号）f（nT）变换到连续的频域，即产生这个离散时间信号的连续频谱F（eiω），值得注意的是这一频谱是周期的。不仅如此，图示信号也需要信号的处理来达到传递的效果，当然这都只是离散傅里叶变换在通信方面的作用。但它的作用并不仅限于此。
在交通方面，离散傅里叶变换也起着非常重要的作用。在经济发展如此迅速的21世纪，交通已经是人人都在考虑的问题。因为买车的人越来越多，但路却不是那么的通畅（当然还是在正常的运作中）。是什么让车流有序来往，又是什么让人们安全通过各个路口？毫无疑问，信号采集与处理起了重要作用，当然也有管理人员的调度，这就不在我的说明范围之内。具体来说，我们要采集到每个路口每分钟的车流量，这不可能让人站在路口守着一辆一辆数，这需要数字传感器。当车经过路口时会触动我们设置的压力传感器或者红外传感器等等，然后传感器会将重力信号或光信号转换成为可以记录的数字信号，当然，这些信号是离散的！就这样车流量就被记录了，经过技术人员的统计，我们的交通部门就可以针对不同的路口设置交通灯的时间，确保路况在最佳情况下运行。这还只是在马路上的应用，在铁路交通中同样有着离散傅里叶变换的身影，每辆列车都会发出和接收信号，何时出站到站都需要发出信号。同理可以知道航空运输，这就是对离散信号处理的又一成功运用，世界上所与人都在受益于它。
离散傅里叶变换不进让我们的交通便利，通信顺畅，它同时也为国家的富强做着不可小觑的贡献，那就是在军事航天事业方面。一架好的战机被制造出来之后需要有人驾驶，无人机也不例外，因为它需要程序员为它写入信号。在行驶过程中飞机都是靠雷达来辨别前方是否有障碍，雷达则是依靠信号的采集与转换来达到工作效果，它采集到的效果当然也是离散的。虽然我国的空军流量并不是最强，但这都只是局限在硬件方面，在信号处理上我们有着不亚于他国的技术，我们的航天事业就证明了这一点。我们的神州系列火箭已经多次试飞成功，载人航天对我国来说已经不在是问题，当太空飞船在离我们地球遥远的太空飞行时，是什么让远航员和地面指挥部保持联系呢，这又要回到通信方面的技术。在相距甚远的两个星球，信号本应该是很微弱，但是通过傅里叶变换让信号可以毫不失真的情况下传递，这是多么伟大的一项技术啊。
上面说的都是些实际的应用，具体的理论就是用到了傅里叶变换的的频谱分析和滤波功能。频谱分析从字面上理解就是进行频率图谱的分析，将不同频率的信号区分开，然后通过滤波功能获取我们想得到的信号，而消除不想得到的信号的干扰，这就是为何通信可以顺利进行的原因之一。
离散傅里叶变换的前景已经不需要预测，因为肯定是很美好的。因为无论在什么样的一个时代，信号都是无处不在，尤其是在信息化而今天。无论是衣食住行还是战争，信息化都是大势所趋，而信号处理与系统化管理更显得意义重大。在经过慎重考虑之后我选择了信号系统方向进行研究，我希望对这方面有更深的了解和更正确的见解。在经过自己的努力后，掌握好信号系统这门技术，在交通或铁路方面找到能够为之的努力的方向。
【参考文献】
[1]程佩青.数字信号处理教程（第三版）.北京：清华大学出版社，2006.
[2]吴湘淇.信号系统与信号处理（上，下）.北京：高等教育出版社，1993.
12.矩阵变换在家具设计中的应用论文 篇十二
向欢
（西南大学·文学院·课程与教学论05级研究生400715）
【摘要】高考作文命题与我国当代文化变迁之间有着千丝万缕的联系，究其本质是思维方式转变的结果。由命题作文、材料作文到话题作文的嬗变，在作文命题去向方面肯定了对考生人文关怀的教育哲学思想，根本在于作文命题文化的思维方式的转变。但由于思维方式处于相对稳定但并非一尘不变的境地，话题作文不是作文命题的终结，在新的思维方式观照下必将开辟一条新的道路。
【关键词】思维；思维方式；高考作文命题
（一）思维方式变换与作文题型的变革
思维是指“在特定物质结构中对客体深远区层实现穿透性反映的物质运动。”〈1〉穿透和复制是穿透性反映的两个基本环节，也就是我们平常讲的“由表及里，由此及彼”。主体对客体深远区层实现穿透反映，可以通过抽象、概括和各种思维工具的运用，也可凭借于直觉和直感。在这一过程中，反映结果与实在状态经常、大量的不同一，解决这一矛盾的办法就是对信息进行系统加工（包括信息的采集和筛选），亦即平常说的“去粗去精、去伪存真”。人们运用思维，通过不同的思维方式来解决各种问题。
思维方式即是“体现一定思想内容和一定思考方法、适用于特定领域的思维模式”。〈2〉其关键在于思想内容、思考方法和特定领域。思维方式的变换是“主体头脑中的一种思维方式为另一种思维方式所取代的过程”。〈3〉
高考作文题型的嬗变正是思维方式变换的结果。高考作文命题的演变轨迹可表述为：命题作文——给材料作文（包括图形和文字两类材料）——话题作文。命题作文是具有历史性的贡献的，“但命题就意味着限定过死，即使考生在给定的题目下能做出锦绣文章，那也只是说明了一种高级智力游戏活动的成功，而写作的自由属性却依然打了折扣”。〈4〉相对于命题作文而言，材料作文考察的主要是考生的理性分析能力，即所谓的提出问题、分析问题、解决问题的能力，虽然这样的命题顺应了社会对人才的主要能力诉求，但这主要是从社会学角度考虑的。它只是考察了学生语文能力的一个侧面，并非全部。于是话题作文应运而生。98年高考作文命题突破一般材料作文的窠臼后，话题作文在99年高考卷(以“假如记忆可以移植”为作文内容的范围)中端倪渐显，在2000年高考卷(以“答案是丰富多彩的 ”为话题)中逐渐张扬，2001年高考卷(以“诚信” 为话题)趋于完善和成熟。它是对命题作文与材料作文的继承与创新。
思维方式的转变在作文题型变革中主要体现在两个方面。一是任何一种作文命题的思维方式自身的演化和发展都是有限的，它会逐渐使该思想泛化、钝化、老化，以至不再适用。另一方面是由于思维的对象、场合、主体的心态发生了变化，即命题的客体、时代内涵和写作主体等相应地发生了变化，随着这些变化的发生，思维方式也随之变化。
在命题作文一统天下、对文体要求十分严格的时期，其作文命题的思想内容和思考方法都囿于我国传统的哲学思维方式。这体现在：我国处于半封闭的温带
大陆型社会地理环境，其特点是交通阻隔、信息封闭；农业型自然经济使社会文化心理与思维方式具有很强的农业社会特征。封闭性极强的命题作文的出现实质也是这样一种思维方式的产物。它的最大弊端是语言脱离思维，导致作文的本质功能不能得到体现。从恢复高考到改革开放初期，西方的思维方式逐渐传入我国，并在各个领域产生很大影响。西方思维方式是以自然为主要对象的致思取向，强调实证性、局部性、精确性的思维特征，重视逻辑思维、理论体系的思维格局。这个时期的作文命题也逐渐走向开放，重在考查学生的理性思维能力，也就打破了过去那种直觉内倾的思维特征以及对泛道德主义的自然把握，认识到自我与他人的区分，更多的注意到自我的价值存在。随着改革开放的全面深化，高考作文命题亦走入“话题”时代。这意味着思维方式的又一次质的转变。90年代后期，知识经济时代曙光初现，社会政治、经济、文化等各方面发生了巨大变革。以前那种片面强调理性的思维方式和目前的时代任务、对象场合、主体状况已经不适应，创新思维登上历史舞台。
（二）“原点思维”教学示例——作文教学中的思维转换
“原点思维与作文”教学实录/程红兵（经删减）〈5〉
一、导入
1、教师要求学生：以‚发现‛为题，以某某发现什么为主要内容，构思一篇文章。
教师采用交流提问的方式讲述四个故事：
（1）明代瞿汝稷在《指月录》中讲了一个佛教故事。从前，南京清凉寺里有个法号叫泰钦法灯的和尚，生性豪放不羁，不讲清规戒律，缺乏出家人应有的素质。因此，寺内许多和尚都瞧不起他，可唯独该寺长老法眼和尚却异常器重他，这当然会引起众和尚的不满。有一天，法眼和尚突然问：‚有一颗金铃系在猛虎的脖子上，谁能把它解下来？‛众和尚面面相觑，无一能答。这时，法灯恰好从外面进来，不假思索即答：‚谁能把铃系上去，谁就能把铃解下来！‛众和尚闻之，都对他的智慧钦佩不已。
（2）‚水火无情‛四个字，道出了人类对水与火的恐惧感，多少年来，尽管人们采取了各种各样的措施，但世界上每年仍会发生许多起持续时间长，又很难扑灭的重大森林火灾，大火无情地吞噬了宝贵的森林资源，并破坏了生态环境，人们非常痛心，但又苦无良策。美国森林消防专家最先想出了好办法：以火防火。原来，森林火灾的主要原因是由于林间的落叶、断枝、枯草长期积累而自然起火，以至蔓延成难以扑救的森林大火。按照防患于未然的原则，美国森林管理人员定期地（一般五年左右）选择风速小、气温低、湿度大的天气、在森林中‚放火‛，人为地烧去乔木下面的小树、灌木和乔木下端的干枝和枯叶，这样既省却了修剪树枝的繁重劳动，又消除了森林火灾的隐患，真是两全其美。
（3）明末袁崇焕运用‚以辽人守辽土，以辽土养辽人‛，也是采用了这种思维方式取得了很好的成效，现在的一些公园‚以园养园‛，一些科研院所‚以院养院‛、‚以所养所‛也是如此。
（4）北京孔庙有六百余年的古树名木，其中101棵老柏树，5棵老槐树，闹虫害。孔庙的工作人员就是这个思维，养了一种七星瓢虫，专门对付蚜虫和红蜘蛛。
2、教师要求学生，在上述事例的基础上，试着自己概括原点思维的含义。
定义：
所谓单一原点思维就是指以某一原有的事物为原点，围绕其所进行的继承借鉴、发掘深化、寻找原因和解决问题办法的一种思维形式。
作用：
由于人们思维习惯的作用，在考查某一事物时，有时会不自觉地把这一事物本身排除在思考范围之外，而去考虑其他原因，结果导致问题不能解决，单一原点思维打破人们的思维定势，对对象作反观自照从而促进创意的产生。在写作上单一原点思维能帮助你挖掘事物的内涵，使文章立意深刻。
二、急中生智
1、相传，宋朝时毗陵有个12岁的小姑娘，能读善写，非常有才华。一次有人捡到一枚破铜钱，上有依稀可辨的‚开元‛（唐玄宗年号）二字，便以此为题要这位姑娘作诗，目的是想试一试她的学问和智慧究竟如何，周围围了许多人看热闹，等待她出丑，因为这个破铜钱，确实没什么可写的。出乎人们意外，小姑娘接过铜钱后略想了想，提笔一挥而就：‚半轮残月掩尘埃，依稀尤有‘开元’字。想得清光未破时，买尽人间不平事。‛
（教师要求学生评述这首小诗。学生回答：前二句写破铜钱现在的外形，后两句从铜钱的过去生发出内涵：钱啊，你在当时是多么地威力无穷！能使黑白颠倒是非混淆，买尽人间的不平事。一枚极其平常的破铜钱被她写得活灵活现、意蕴深刻，从表面上看是小姑娘表现了出众的才华，但她真正出众的地方，是她抓住铜钱深入发掘的原点思维方式。）
2、在美国新墨西哥州的高原地区，有一位经营苹果园的杨格先生，他种植的‚高原苹果‛味道好，无污染，在国内市场上很畅销。可是有一年，在苹果成熟的季节，一场冰雹袭来，把满树苹果打得遍体鳞伤；而杨格已经预订出了9000吨‚质量上等‛的苹果，面对这突如其来的天灾，看来只有降价处理，自己承受其中的经济损失了。但是杨格具有出色的应急智能，善于把不利因素变为有利因素。想出了对策，他拟定了一段广告词，结果使这批受伤的苹果极为畅销，以至后来经销商专门请他提供带疤痕的苹果。
（教师要求学生：请你想想杨格怎么拟广告词，你试着拟一段广告词，百字以内。学生所拟的广告词各种各样，多数同学都能通过原点思维在苹果的疤痕上作文章，有的说疤痕是上帝亲吻的印记，上帝都喜欢，你还不喜欢吗？有的说疤痕是苹果经过风雨冰雹考验的证明。教师反问，吃一个苹果还要考虑是否经过风雨考验吗？最后教师把杨格的广告词告诉学生：本果园出产的高原苹果清香爽口，具有妙不可言的独特风味；请注意苹果上被冰雹打出的疤痕，这是高原苹果的特有标记。认清疤痕，谨防假冒！)
教师最后强调：单一原点思维打破人们的思维定势，对对象作反观自照从而促进创意的产生，它并不排斥对象与其他事物之间的联系，也不是把原点思维绝对化，就事论事是第一步，正如一位哲人所说，了解世界的捷径，就是了解你自己。
作文教学中思维转换的应用对作文命题中思维转换是有很大启发作用的。我们揭示转变思维方式作文教学的好处，特别是创新思维在作文教学中的应用，是相对于传统作文教学中不适应新的思维方式的缺陷而言的，是将这种作文教学引导的利弊作个比较而确定其评价效果和教学导向的主流。而一旦这种新生的思维模式陷入公式主义的泥潭，那我们的作文命题和作文教学又将重新扬帆起航。
（三）思维观照中作文命题的去向
对于话题作文这种作文题型也不能等量齐观、一味说好。实际上，话题作文的命题也存在诸多弊端。潘新和批评近年来高考试卷中某些话题作文命得“太泛”，“太玄”，“缺乏人文关怀”，太学究气。有感于话题作文的不足，李海林评
价它只是形式的改良，没有实质性的突破。〈6〉诸如此类的声音还很多。
如果话题作文的命题形式将一直沿用下去，我们的作文教学也将形成一种新的话语模式和教学模式，并因之建立起相对稳定的思维模式。这种思维模式的建立，一方面有利于作文教学由训练向对话转型，但另一方面这种模式一旦定于一
尊，就会使作文和作文教学模式化，固定化，也因而会发生思维方式自我革新。
在新的思维方式出现之前，我们不妨让既有的思维方式更合理、更完善，在它的历史舞台上更充分地发挥效能。既然话题作文题型已经在实践过程中显现出其“克隆作文”的致命弱点，这就呼唤更有信度、更有效度的作文题型的出现。
我们转变一下思维，运用逆向思维也许能找到一条合适的出路。旧的思维方式是你怎么考试（命题），我就怎么教，至于培养目标是什么也不在意的。美国写作学家认为，“命题如果没有引起足够的兴趣以激发学生调动其写作及搜集自己资料的各种智力和能力，是达不到写作训练的目的的”。〈7〉于是我们可以转变自己的思维方式：首先确定培养目标，看看什么样的作文题型最能提高与体现学生的写作能力与素养，然后安排必要的课程，并据此而设计出的作文命题方式。
最后，我们的作文命题改革不妨走这样的路：做一个实证研究。首先对全国的中小学依据一定标准进行分层分类，让学生在平时习作时进行自命题的自由创作，以最能体现自己写作水平的文章为准，然后对各类数据加以统计和分析研究，最后找到一条最能体现各级各类学生写作信度与效度的命题方式。
参考文献：
〈1〉〈2〉〈3〉田运：思维辞典。浙江：浙江教育出版社，1996.3（P396）（P401）（P402）
〈4〉李乾明：作文教学理性的突围。成都：四川人民出版社，2002.6（P173-174）〈5〉程红兵：“原点思维与作文”教学实录。《语文教学通讯》，2005.7-8 〈6〉潘新和：由中外作文考题比较想到的。《语文教学通讯》，2005.2.(P4-6)〈7〉倪文锦：语文教育展望。上海：华东师范大学出版社，2002.1(P351)
Thinking Mode Transformation in College Entrance
Examination Thesis Topic Evolution Proposition Guidance
Xianghuan
13.矩阵变换在家具设计中的应用论文 篇十三
不同供应商对于需求变化的反映效率是不一样的。通过Kraljic对供应商分成战略项目、杠杆项目、瓶颈项目和非关键性项目的供应商。
瓶颈项目供应商如部分电子元器件供应商, 为垄断经营, 对需求变化反映的意愿和效率较低, 因此对于瓶颈项目的供应商可以适当提高安全库存水平, 以提高内外部客户满意度。
战略项目供应商虽然供货风险高, 但是由于价格也比较高;如果盲目提高安全库存水平将对企业运行的现金流造成很大负担。因此需要和供应商达成战略协议, 共同制定库存策略, 并共享库存信息, 尽早发现供货风险, 当供货风险来临之前适当提高安全库存水平, 当风险解决后及时降低库存水平, 通过灵活变化库存策略, 来保证供应链低负荷高效运转。
杠杆项目供应商, 有良好的供货表现和较高的价格;无需额外增加安全库存水平;同时对此类供应商在指定供货合同时减少供货周期和加快反应速度, 来弥补需求变化时的缺口。另外, 可以积极寻找杠杆项目的替代供应商, 以降低财务影响, 逐渐将杠杆项目转变为标准项目。
标准项目供应商有稳定供货和较低的财务影响, 可以根据常规情况设定安全库存水平, 无需额外设定安全库存。
以Z公司的转向机的零件A为例。A零件供应商为大型德国制造商在中国的工厂, 主要产品为汽车底盘件, 对Z公司还供应其他种类的零件, 约占同类产品40%的份额;同时, 该供应商也向主机厂直接供其他底盘零件。该供应商最近三年的交付表现良好, 订单满足率为99%, 紧急订单响应率为90%, 供货风险较低。但是该供应商最初的零件报价较高, 且对呆滞零件库存或是额外费用索赔流程严格。因此早期可归于杠杆项目供应商。
近两年, 随着另外两家日本制造商的引入, 该供应商的零件价格已降至行业平均水平, 因此正从杠杆项目供应商过渡到普通供应商阶段。因此对该供应商的零件库存管理, 无需额外再加安全库存。
参考文献
[1]张璇.中国制造型企业的精益库存控制[J].现代经济信息, 2009, 09, 121-122.
[2]周命禧, 易树平, 高庆萱, 熊世权.中小型汽车零部件企业库存控制策略研究[J].中国机械工程, 2007, 06, 1317-1320.
[3]林蔚.浅析汽车零部件企业供应链管理模式[J].科技经济市场, 2010, 05, 70-72.