沈阳工业大学学报

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电气工程

U型铁芯单相永磁同步电动机起动特性

王凤翔;王晓鹏;高雅

2009, 31(1): 1-6.

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单相电源难以产生旋转磁场，是否具有自起动性能成为电动机设计的关键技术问题.针对该问题采用基于电动机磁场有限元分析的方法，对比分析了具有不同气隙结构U型单相永磁同步电动机的定位转矩，得出采用不均匀气隙和定子铁芯表面不对称开槽产生起动转矩的方法.结果表明，对于定子铁芯内圆不同半径构成的不均匀气隙，不对称程度越大，起动能力越强；对于定子铁芯表面开槽的不均匀气隙结构，气隙越小，起动能力越强.应用Matlab软件对起动特性进行了动态仿真，通过对一台定子铁芯表面开槽U型单相永磁电动机进行的起动试验，验证了理论分析与仿真结果的正确性.

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电气工程

基于小波神经网络的深海电机系统混沌预测

孙昌志;胡翠华;安跃军;张扬

2009, 31(1): 7-10.

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针对深海机器人推进电机系统易出现混沌现象，直接危及其稳定运行这一现状，提出一种有效的预测方法对混沌现象进行分析，实现对混沌的预先控制.利用相空间重构与小波神经网络相结合的方法对深海机器人推进电机系统的混沌现象进行分析研究，与以往单纯利用小波神经网络进行预测相比，通过相空间重构可以为小波神经网络的输入提供较为准确、可靠的数据样本，使得预测结果具有较强的可靠性和实用性，同时解决了小波神经网络不能进行中长期准确预测的问题，为进一步研究混沌控制和混沌抑制提供了基础条件.

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电气工程

变压器局部放电射频和超声联合检测

白保东;兰云鹏

2009, 31(1): 11-15.

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针对变压器局部放电超声-超声检测法在使用中存在灵敏度不高、定位误差过大等不足，提出使用射频和超声联合检测定位的方法.该方法针对超声-超声检测定位法产生误差的原因提出相应改进措施，检测中超声波信号和射频电流信号被同时使用来判断局部放电现象的发生并对放电源进行定位，既具有超声波法便于定位的优点，又具备射频检测法快速检测局部放电发生的高灵敏度，同时还可以简化定位过程，提高系统抗干扰能力和定位实时性，实现对局部放电的在线检测和定位，具有较好的实际应用价值.

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电气工程

三种相量算法在变压器绕组参数辨识中的应用

林莘;薛君;徐建源

2009, 31(1): 16-21.

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为了能够及时、准确地检测出由变压器绕组形变而导致的故障，需要选择一种更加精确、稳定地辨识变压器绕组参数的相量算法.对傅里叶、递推最小二乘和卡尔曼三种相量算法在变压器绕组参数辩识中的计算精度进行了理论上的分析，并且把三种算法运用于实际变压器绕组参数辨识中，进一步分析了三种算法的计算精度.对辨识结果的误差分析表明，用卡尔曼算法进行参数辨识不仅计算精度较高而且计算结果比较稳定，卡尔曼相量测量算法在变压器绕组参数辨识中的应用为准确检测变压器绕组故障提供了基础依据.

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电气工程

基于反馈线性化理论的异步电动机解耦控制

王文涛;刘学佳

2009, 31(1): 22-25.

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针对异步电动机在任意两相旋转坐标系下的五阶仿射非线性系统模型，运用非线性系统的微分几何理论和方法，实现了交流异步电动机运行控制模型的完全线性化.在此基础上设计了状态反馈控制律，使得系统实现转速和磁链子系统解耦，对状态反馈控制律进行了适当简化以利于工程实现，并对线性化后的转速和磁链子系统控制器分别进行了设计.仿真结果证明，采用该方法设计的控制器可使系统具有良好的稳、动态性能，实现了异步电动机的高性能控制.

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电气工程

基于加窗插值FFT的非同步谐波测量

梁中华;郑坤;沈建华

2009, 31(1): 26-29.

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针对电力系统谐波测量中难以实现严格的同步采样和整周期截断，使快速傅里叶变换（FFT）在谐波分析时产生泄漏，影响测量精度的问题，提出了基于非同步采样FFT的两种非同步采样修正算法：三频点加窗插值算法和拉格朗日二次插值算法.分析了两种算法的实现原理，并对这两种算法的计算公式和修正公式进行推导.在Matlab/Simulink环境下的仿真结果表明：该算法降低了频谱泄漏，减小了测量误差，提高了谐波的测量精度.

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风力发电技术

直驱型变速恒频风力发电机稳态特性

姚兴佳;马晓岩;鲍洁秋

2009, 31(1): 30-34.

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为了改进传统双馈风力发电机组可靠性相对较低的现状，实现直驱型风电机组可靠运行，在对风力机输入机械能和发电机输出电能进行分析的基础上，研究直驱机组常用的永磁同步发电机稳态运行特性.针对15MW直驱型风力发电机组实际模型参数，利用Matlab软件建立数学模型，对永磁发电机的稳态特性进行仿真并得出最佳功率曲线.仿真结果表明，直驱永磁同步发电机具有体积小、效率高、可靠性高等优势，在风力发电系统中具有良好的稳态运行特性.

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风力发电技术

大型风力发电机在电网电压扰动下的特性

厉伟;李广博;井艳军;鲍洁秋;刘君

2009, 31(1): 35-39.

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风力发电机并网后常常受到弱电网电压扰动的影响，甚至造成风机脱网使电网震荡加剧.为了避免此种情况的发生，通过分析在电网电压扰动情况下的变速恒频（VSCF）双馈感应（DFIG）风力发电机组运行特点，建立了风力发电机组模型，将一种改进的基于发电机定子磁链的定向矢量控制策略移植到风力发电机不间断运行控制中，对风力发电机组转子侧PWM输出电流和直流母线电压进行控制，从而达到风机稳定运行的目的利用Matlab/Simulink软件进行仿真，结果表明，该系统在电网波动时能够较好地抑制电网电压对转子电流和直流母线电压的影响.

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材料科学与工程

可控气氛热喷涂沉积层的成分及组织分析

李德元;宋丹;赵玲彦;关升

2009, 31(1): 40-43.

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为了制备结合强度更高、更加致密的沉积层，采用可控气氛热喷涂方法来取代常规喷涂方法，避免了常规喷涂时材料极易被氧化的问题，使制得的沉积层更加致密，结合强度更高.选取几种材料，并对它们分别进行了可控气氛喷涂及常规喷涂，对所得的沉积层进行成分及组织分析，将可控气氛喷涂方法制得的沉积层与常规方法制得的沉积层进行研究对比，分析可控气氛热喷涂方法的可行性.实验证明，采用可控气氛喷涂方法可以明显改善常规喷涂时的氧化物问题，从而提高了沉积层的结合强度.

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材料科学与工程

固溶处理对挤压WE43镁合金的影响

白彦华;何淼;于宝义;吴永广;杨继伟

2009, 31(1): 44-47.

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为了改善WE43镁合金的室温塑性，提高其利用价值，研究了不同固溶处理方法对WE43镁合金挤压件力学性能和微观组织的影响.结果表明：固溶处理对WE43镁合金挤压件的抗拉强度影响不大，但能够大幅度提高其室温的伸长率和断面收缩率，从而使WE43镁合金具有优良的综合力学性能.当固溶温度为525℃、固溶时间为8h时，全部的MgYNd稀土相和大部分的Mg12Nd溶解到Mg基体中，剩余少量的Mg12Nd转变为细小的颗粒状，均匀分布在晶界处，此时挤压件的抗拉强度为223MPa，室温伸长率达到峰值29.2%.

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材料科学与工程

气相沉积法制备单分散Cu纳米颗粒模板

李志杰;张旭;贺连龙

2009, 31(1): 48-51.

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针对纳米颗粒极易团聚而导致纳米材料失去特有功能的问题，鉴于常规物理、化学法无法彻底分散纳米颗粒的现状，创新性地运用了气相沉积法，提出了一种有效制备单分散Cu纳米颗粒模板的方法.该方法通过改变恒温时间、温度以及气体流速，制备了不同粒径、不同分散状态的单分散Cu纳米颗粒模板；运用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散谱仪（EDS）对样品分别进行了微观形貌观察和化学成分分析.结果表明：恒温时间、温度、气体流速对颗粒尺寸、分散密度、覆盖率和粒度均匀性都有一定的影响.

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材料科学与工程

Ga对铸态AZ91镁合金的影响

杨林;伊洋;孙晶

2009, 31(1): 52-55.

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为了研究Ga元素在镁合金中的作用，利用扫描电子显微镜、能谱仪和x射线衍射仪研究了添加w（Ga）=2%的AZ91镁合金在铸态下的显微组织.研究发现：加入w（Ga）=2%可以明显地改变其铸态组织，β相由带有空洞的断续网状变为光滑的块状，并且在β相周围出现了共晶组织；加入的Ga主要存在于βMg17Al12相的周围，还有一些存在于βMg17Al12相中，而在基体相中没有Ga元素的存在.结果表明：Ga的加入，使Zn元素向βMg17Al12相的周围偏聚，同时βMg17Al12相中的Zn含量有所减少；Ga的加入，使βMg17Al12相中的Al元素含量增多，提高铸态下镁铝合金的力学性能，使AZ91.2%Ga镁合金的抗拉强度达到197.2MPa、塑性达到6.70%.

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材料科学与工程

柱状喷射沉积坯图像处理法的精确检测

曲迎东;马振涛;李晨希;黄宏军;谢懿

2009, 31(1): 56-60.

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为保证检测精度，在柱状喷射沉积坯尺寸的实时检测中，采用了两个不同尺寸模板的Zernike矩亚像素边缘算子进行边缘检测，其中较小尺寸的3×3模板用于快速检测边缘，较大尺寸的7×7模板用于重新精确定位边缘.检测结果表明，边缘的厚度为1个像素，实际边缘厚度为小于1的亚像素精度.采用贝塞尔曲线对边缘突变、边缘不连续处进行了修补，最终获得了完整的柱状喷射沉积坯轮廓.验证结果表明，检测的沉积坯尺寸相对误差为0.94%，满足检测精度的要求.

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材料科学与工程

碳纳米管结构的稳定性及其结构模拟计算

刘嘉慧;马贺;郭连权

2009, 31(1): 61-64.

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针对碳纳米管结构稳定性问题，利用分子静力学方法对单壁碳纳米管结构进行了模拟计算，利用Builder 6.0生成了可视化的“Tube生成器”程序，得到了扶手椅型、锯齿形和螺旋形3种单壁碳纳米管的三维立体结构，其模拟效果形象、逼真.结果表明：形成碳纳米管后，可以消除石墨片2个边缘上的悬挂键，因为悬挂键的减少，使得碳纳米管的能量将低于相应石墨片的能量，这就是碳纳米管能够存在的根本原因；碳纳米管的稳定性主要受到其直径大小的影响.

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材料科学与工程

VP PMIG焊接电弧及熔滴过渡控制

杭争翔;安敏;李小欣;贾莹

2009, 31(1): 65-68.

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针对熔滴过渡难以控制的问题，基于高速摄像技术研究了VP PMIG焊接电弧及熔滴过渡现象.研究过程显示，控制好VP PMIG焊接过程，选择合适的焊接参数，可形成稳定的电弧和熔滴过渡现象；电弧EN极性时电弧上爬，阴极斑点包围焊丝端而呈现亮区；控制EN极性的电流及时间，可形成合适的对焊丝的熔化作用，但是不形成熔滴过渡现象，因为EN极性期间电弧力不利于熔滴过渡.研究结果表明：EN极性与EP极性电流变换过程有利于降低电弧等离子流力及电弧对焊接熔池的作用力；控制电弧EP极性脉冲电流可形成稳定的一周一脉一滴的熔滴过渡过程

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信息科学与工程

基于嵌入式系统管道内检测数据的存储模块设计

杨理践;李春光;高松巍

2009, 31(1): 69-72.

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针对管道内检测装置的多通道实时检测数据存储问题，设计了基于FPGA并嵌入uClinux操作系统的管道在线检测系统数据压缩与存储部件，将采集数据压缩后存储到IDE设备.采用了多线程工作方式，多任务并行处理，避免了任务之间的等待和由于等待造成的采集数据的丢失.嵌入操作系统简化了FPGA对外部设备的管理与操作，使得压缩后数据的存储操作易于实现.

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信息科学与工程

基于Java3D的虚拟雕塑系统的设计与实现

黄有群;邴玉磊

2009, 31(1): 73-76.

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针对雕塑作品构思和设计阶段的需求，开发了一个基于Java3D中索引曲面造型方法的虚拟雕塑系统.可以用简单的交互操作，模仿雕塑的手工过程，修改形体几何信息.通过对变形结果的展现、比较和修改，优化设计效果，给出修改形体拓扑结构的实现方法，丰富了虚拟雕塑操作的种类，提高了模型的变形能力.该系统操作方便，对用户使用的技术水平要求低，与专业雕塑人员习惯操作比较吻合，并可推广到工艺品、玩具、景观的方案设计等多个领域.

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信息科学与工程

基于物元群组决策的盟员评价方法

张颖;刘娟

2009, 31(1): 77-83.

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针对在网络联盟企业中盟员评价体系有较多模糊描述难以精确量化的问题，采用群组决策方法将语言变量转化为对应的三角模糊数.在物元分析的基础上，结合模糊集合理论，将各盟员评价方案、指标及其相应的模糊量值构造成复合模糊物元，利用物元分析中的关联函数，通过计算候选盟员各特征与各等级的关联度来确定其各特征的等级，对于在同一等级的特征，按照其等级变量特征值评价其优秀程度，克服了盟员中指标的独立性和不相容性.将算法应用于实践，证明了其可行性和有效性.该研究旨在解决信息化整体规划中从定性决策转变为定量决策的问题，以便推动企业信息化的成功实施.

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信息科学与工程

流体动力学软件在孔板测量中的应用

高松巍;勾丹

2009, 31(1): 84-88.

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针对孔板流量计流场分布问题，应用计算流体动力学软件，对流体流经标准孔板前后的流动状态进行仿真研究，得到了流体流经标准孔板前后的压力流线、速度流线以及压力的分布曲线.通过对流线和曲线的分析，得出了流体流经孔板流量计的一些特点.该研究结果对于应用计算流体动力学软件测量流体的流量提供了方向，同时，对标准孔板流量计的开发也具有一定的指导及借鉴意义.

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信息科学与工程

基于Cr、Cb色彩空间的森林火焰图像分割方法

崔宝侠;乔继斌

2009, 31(1): 89-92.

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为了解决对有很强日光干扰的火焰图像进行分割的问题，通过研究森林火焰在Y、Cr、Cb颜色空间上的分布情况，提出了一种基于Y、Cr、Cb空间的森林火焰彩色分割方法以及利用相似距离进一步提高处理效果的方法.实验表明，该处理方法对在有较强日光干扰下的森林火焰图像有良好的提取效果.该方法充分利用了火焰图像的分布特性以及颜色空间的色彩信息和不同颜色空间特征的互补性，为火焰图像的提取提供了一个新思路.

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控制工程

一般广义不确定周期时变系统的鲁棒稳定性

王刚;苏晓明

2009, 31(1): 93-97.

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针对一般广义不确定周期时变系统存在鲁棒稳定性问题，根据一般广义周期时变系统的Lyapunov不等式，提出一般广义不确定周期时变系统鲁棒稳定的概念，并采用矩阵不等式（LMI）方法进行分析，得到了该类系统鲁棒稳定的充分必要条件.研究了在状态反馈控制下保证闭环系统鲁棒稳定的条件，给出了一组状态反馈鲁棒控制器的设计方法；引入了一般广义不确定周期时变系统二次稳定的概念，讨论了二次稳定性与鲁棒稳定性的关系，是广义定常系统相应结论向一般广义周期系统的自然推广.

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控制工程

基于模糊神经网络UC轧机中间辊弯辊控制

谢书明;张词秀;丁惜瀛

2009, 31(1): 98-102.

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由于UC轧机中间辊弯辊回路的数学模型具有很强的时变性和不确定性，常规的PID控制算法无法对系统变化做出快速、精确的反应，板形的精度不易保证.为此设计一种模糊神经网络控制器并将其应用于中间辊弯辊回路控制中，在网络训练过程中用遗传算法进行寻优，将搜索范围缩小后再利用BP网络来精确求解.仿真结果表明，该模糊神经网络控制器比单独用BP算法训练网络能更好地跟踪二次板形的目标设定值，系统响应快、超调小、鲁棒性强.

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建筑工程

新型膨胀螺栓锚固下空心砖的应力场分析

栗青;孙利云;陈四利;安跃军

2009, 31(1): 103-106.

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针对专用于空心、酥松、软质和易碎墙体材料的新型膨胀螺栓锚固能力可靠性问题，采用试验和有限元模拟的方法，分别计算了不同位置、不同拉力值下膨胀螺栓的锚固力和空心砖的应力.试验与有限元软件分析结果表明：虽然膨胀螺栓的极限锚固力在不同的位置上有所不同，但均能达到并略超过标准所规定的设计值，从而验证了能形成“自螺母效应”的专用膨胀螺栓在空心砖中应用的可靠性，解除了社会各界对多孔砖锚固可靠性的疑虑，有利于该技术的广泛应用与推广.

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建筑工程

不同掺量粉煤灰混凝土的强度试验

鲁丽华;潘桂生;陈四利;张月

2009, 31(1): 107-112.

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针对Ⅱ级粉煤灰对混凝土力学性能及耐久性影响问题，采用试验方法，通过对水胶比为0.32，Ⅱ级粉煤灰掺量分别为10%、18%、25% 3种混凝土抗压强度发展规律的实验研究，验证了在混凝土中掺入粉煤灰不仅可以改善混凝土的和易性、溺水性和耐久性，而且还会影响混凝土的抗压强度.通过对粉煤灰掺量的增加，粉煤灰混凝土抗压强度跟普通混凝土抗压强度相比下降程度越来越大.当粉煤灰掺量为10%时，其对混凝土强度发展影响较小，从28d到90d时，混凝土抗压强度赶上并超过普通混凝土抗压强度，说明Ⅱ级粉煤灰掺量存在一个合理范围，且混凝土中掺入适量粉煤灰，对混凝土性能有很好的改善作用.

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建筑工程

无限大平板非稳态导热理论分析

顾祥红

2009, 31(1): 112-115.

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针对非稳态导热集总参数法在应用中有较大限制条件问题，提出了在0＜Bi＜∞条件下，非稳态导热平均温度集总参数分析方法，建立了平均温度瞬态响应关系式.以无限大平板为例，建立了平均温度、外表面温度、中界面温度、任意无量纲位置处的瞬时温度表达式，并给出具体的实例验证.该式比通用的Heisler图解法更为简洁方便.应用推导出的温度表达式，结合给出的辅助参数表，可以方便地进行工程实际问题的求解，解决了非稳态导热问题误差大的困惑.

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建筑工程

基于神经网络的方钢管混凝土短柱承载力计算

高华国;杨玉春;王海军

2009, 31(1): 116-120.

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针对方钢管混凝土偏心受压柱钢管和混凝土材料受力状态复杂，各种因素对极限承载力的影响难以独立精确描述的问题，通过神经网络自学习、自组织、自适应和非线性映射，可找到输入、输出变量之间的关系，建立了预测钢管混凝土极限承载力的神经网络模型.以现有的方钢管偏心受压柱试验数据为样本，训练了一个四层BP网络模型，用模型计算了偏心受压方钢管混凝土柱的极限承载力.对6组实验数据进行了预测，结果表明，预测值与试验值吻合良好，精度较高.该方法可作为实际结构设计的一种辅助手段，对钢管混凝土偏心短柱进行承载力计算.

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信息科学与工程

基于Java3D的X-VRML虚拟场景解析器模型

牛连强;宋强;张胜男

2009, 31(1): 445-449.

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针对当前虚拟场景建模不能灵活地修改场景内容，缺乏可定制性、可重用性和可扩展性的问题，分析虚拟场景解析器在虚拟场景显示和用户交互中所起到的关键作用，进而介绍了一种虚拟现实建模语言X-VRML，并提出了X-VRML场景解析器的原型设计.利用Java3D图形引擎实现了对X-VRML场景描述文件的语法分析和场景重建，给出了场景显示中某些细节问题的解决方法.通过实际浏览器进行测试，结果表明，系统具有较为理想的三维显示效果和响应速度.

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