基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法

摘要

本发明涉及一种基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法。用于玉米脱粒过程的研究。包括以下步骤：建立全局坐标系x-y-z和第一局部坐标系X-Y-Z；采用球颗粒聚合方法建立玉米穗和玉米芯的离散元法分析模型；以组成玉米籽粒或玉米芯某个球i的球心与另一个接触玉米籽粒或玉米芯组成球j的球心连线为X′轴，Y′轴和Z′轴符合右手旋转法则；把上步计算的每一个籽粒所有组成球的接触作用斥力，变换到第三局部坐标系X″-Y″-Z″下并求合力；如果连接力小于由试验测定的连接力，则该玉米籽粒从玉米芯上不脱离，此时需在第三局部坐标系X″-Y″-Z″下，求解未脱落籽粒相对玉米芯的新位置并更新玉米粒的位置。

权利要求

1.一种基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，建立全局坐标系x-y-z和第一局部坐标系X-Y-Z，在第一局部坐标系X-Y-Z生成玉米穗；

步骤二，采用球颗粒聚合方法建立玉米穗和玉米芯的离散元法分析模型，采用一个球即连接球模拟玉米籽粒果柄，且认为籽粒果柄与玉米籽粒是一个整体；

步骤三，以组成玉米籽粒或玉米芯某个球i的球心与另一个接触玉米籽粒或玉米芯组成球j的球心连线为X′轴，Y′轴和Z′轴符合右手螺旋法则，由此建立第二局部坐标系X′-Y′-Z′；在第二局部坐标系X′-Y′-Z′下，计算玉米籽粒或玉米芯与另一个接触玉米籽粒或玉米芯间的接触作用斥力；

步骤四，把步骤三计算的每一个籽粒所有组成球的接触作用斥力，变换到第三局部坐标系X"-Y"-Z"下并求合力，根据该合力在X"-Y"-Z"下求每一个籽粒与其生长的玉米芯之间的连接力，如果连接力大于由试验测定的连接力，则该玉米籽粒即从玉米芯上脱离——脱粒；

步骤五，如果连接力小于由试验测定的连接力，则该玉米籽粒从玉米芯上不脱离，此时需在第三局部坐标系X"-Y"-Z"下，求解未脱落籽粒相对玉米芯的新位置并更新玉米粒的位置；

所述球颗粒聚合方法，即在采用颗粒聚合体方法建立玉米穗分析模型时，当籽粒未脱落前，籽粒与其生长的玉米芯之间作用力为连接力即吸力，同一玉米芯组成单元之间的作用力也为连接力即吸力；而籽粒与其它籽粒之间、籽粒与其生长的玉米芯以外玉米芯之间、籽粒与脱粒部件之间的作用力为接触斥力；同理，玉米芯与其他玉米芯间、玉米芯与脱粒部件之间的作用力也为接触斥力；由于玉米籽粒和玉米芯的建模方法，均采用球颗粒组合的方法，因此，籽粒和玉米芯上的作用力采用球颗粒的计算方法进行。

2.根据权利要求1所述的一种基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法，其特征在于，所述全局坐标系x-y-z是大地坐标系，所述第一局部坐标系X-Y-Z的原点与玉米穗的质量中心重合，X轴方向与玉米穗轴线重合，Y轴方向与某一籽粒中心重合，Z轴方向符合右手螺旋法则。

3.根据权利要求1所述的一种基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法，其特征在于，所述玉米芯组成单元之间的连接，也采用步骤二同样的连接球方法。

4.根据权利要求1所述的一种基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法，其特征在于，所述玉米籽粒脱粒或玉米芯破碎后，删除连接球。

5.根据权利要求1所述的一种基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法，其特征在于，当玉米籽粒或玉米芯与脱粒机接触时，其接触作用斥力，也采用步骤三同样的方法计算；当接触的脱粒部件表面为平面时，第二局部坐标系X′轴为球i的球心到该平面的垂线；当接触的脱粒部件表面为球面时，第二局部坐标系X′轴为球i的球心到该球面中心的连线；当接触的脱粒部件表面为柱面时，第二局部坐标系X′轴为球i的球心到该柱面轴线的垂线；

当接触的脱粒部件表面为锥面时，第二局部坐标系X′轴为球i的球心到该锥面轴线的垂线。

6.根据权利要求1所述的一种基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法，其特征在于，计算籽粒的接触作用斥力采用接触力学模型；计算籽粒的连接作用力采用连接力学模型。

7.根据权利要求1所述的一种基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法，其特征在于，试验测定的玉米籽粒与其生长的玉米芯之间的连接力，应与计算玉米籽粒与其生长的玉米芯之间的连接力，在同一个坐标系下进行。

8.根据权利要求1所述的一种基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法，其特征在于，所述第三局部坐标系X"-Y"-Z"，其X"轴与第一局部坐标系X-Y-Z的X轴重合，Y"轴为被分析玉米籽粒质心与玉米芯中心的连线，Z"轴符合右手螺旋法则。

9.根据权利要求1所述的一种基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法，其特征在于，其步骤是在一个时步内的计算方法，下一时步的计算，重复上述步骤。

说明书

基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法

技术领域

[0001] 本发明涉及玉米脱粒过程的研究，是一种分析玉米脱粒过程的新方法，特别适合于玉米脱粒过程分析和玉米脱粒机优化时采用。

背景技术

[0002] 玉米是典型的多用途高产作物，经过多年发展，我国玉米的种植面积，已成为仅次于水稻的第二大作物，年产玉米近一亿五千万吨。由于各地地理和气候等原因，大部分玉米都是收获晾晒后，再进行脱粒操作。因此，玉米脱粒机的使用非常广泛。

[0003] 但由于玉米脱粒过程的复杂性，到目前为止，国内外已报道的玉米脱粒过程分析，大都采用试验方法、统计分析方法或传统连续介质力学的分析方法。试验方法和统计分析方法费时费力，所得结果一般也不具有普遍意义，还不能洞察玉米脱粒过程的物理机理。传统连续介质力学的分析方法，只能分析脱粒过程中单个玉米穗、玉米芯或玉米籽粒的受力和运动情况，或把玉米穗、玉米芯和玉米籽粒当成一个整体来分析，这与实际玉米脱粒过程中，玉米穗、玉米芯和玉米籽粒群体的相互作用和运动过程差别较大。

[0004] 本发明专利提供一种分析玉米脱粒过程的新方法，即基于颗粒动力学——离散元法的玉米脱粒过程分析方法。从已经掌握的文献资料看，采用颗粒动力学方法，从细观角度对脱粒过程进行物理仿真尚未见报道。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种分析玉米脱粒过程的新方法，该方法的优点是：①在设计阶段通过修改脱粒机的CAD模型、玉米籽粒、玉米芯和玉米穗的分析模型、连接和接触作用的力学模型、离散元法计算参数，能分析不同品种玉米、不同工况、不同原理、不同结构和尺寸玉米脱粒机的性能，由此实现玉米脱粒机结构方案和尺寸参数的优化；②通过脱粒机的CAD模型，能进行玉米脱粒过程的动态仿真，由此分析玉米脱粒机的工作机理或工作过程，还可以发明新原理和新结构的玉米脱粒机，这是现有玉米脱粒机的研究和设计方法不能做到的。

[0006] 本发明的上述目的通过以下技术方案实现。

[0007] 一种基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法，包括以下步骤：

[0008] 步骤一，建立全局坐标系x-y-z和第一局部坐标系X-Y-Z，在第一局部坐标系X-Y-Z生成玉米穗；

[0009] 步骤二，采用球颗粒聚合方法建立玉米穗和玉米芯的离散元法分析模型，采用一个球即连接球模拟玉米籽粒果柄，且认为籽粒果柄与玉米籽粒是一个整体；

[0010] 步骤三，以组成玉米籽粒或玉米芯某个球i的球心与另一个接触玉米籽粒或玉米芯组成球j的球心连线为X′轴，Y′轴和Z′轴符合右手旋转法则，由此建立第二局部坐标系X′-Y′-Z′；在第二局部坐标系X′-Y′-Z′下，计算玉米籽粒或玉米芯与另一个接触玉米籽粒或玉米芯间的接触作用斥力；

[0011] 步骤四，把步骤三计算的每一个籽粒所有组成球的接触作用斥力，变换到第三局部坐标系X″-Y″-Z″下并求合力，根据该合力在X″-Y″-Z″下求每一个籽粒与其生长的玉米芯之间的连接力，如果连接力大于由试验测定的连接力，则该玉米籽粒即从玉米芯上脱离——脱粒；

[0012] 步骤五，如果连接力小于由试验测定的连接力，则该玉米籽粒从玉米芯上不脱离，此时需在第三局部坐标系X″-Y″-Z″下，求解未脱落籽粒相对玉米芯的新位置并更新玉米粒的位置。

[0013] 所述全局坐标系x-y-z是大地坐标系，所述第一局部坐标系X-Y-Z的原点与玉米穗的质量中心重合，X轴方向与玉米穗轴线重合，Y轴方向与某一籽粒中心重合，Z轴方向符合右手螺旋法则。

[0014] 所述玉米芯组成单元之间的连接，也采用步骤二同样的连接球方法。

[0015] 所述玉米籽粒脱粒或玉米芯破碎后，删除连接球。

[0016] 当玉米籽粒或玉米芯与脱粒机接触时，其接触作用斥力，也采用步骤三同样的方法计算；当接触的脱粒部件表面为平面时，第二局部坐标系X′轴为i球的球心到该平面的垂线；当接触的脱粒部件表面为球面时，第二局部坐标系X′轴为i球的球心到该球面中心的连线；当接触的脱粒部件表面为柱面时，第二局部坐标系X′轴为i球的球心到该柱面轴线的垂线；当接触的脱粒部件表面为锥面时，第二局部坐标系X′轴为i球的球心到该锥面轴线的垂线。

[0017] 计算籽粒的接触作用斥力采用接触力学模型；计算籽粒的连接作用力采用连接力学模型。

[0018] 试验测定的玉米籽粒与其生长的玉米芯之间的连接力，应与计算玉米籽粒与其生长的玉米芯之间的连接力，在同一个坐标系下进行。

[0019] 所述第三局部坐标系X″-Y″-Z″，其X″轴与第一局部坐标系X-Y-Z的X轴重合，Y″轴为被分析玉米籽粒质心与玉米芯中心的连线，Z″轴符合右手螺旋法则。

[0020] 其步骤是在一个时步内的计算方法，下一时步的计算，重复上述步骤。

[0021] 本发明的技术效果：

[0022] 根据上述玉米脱粒过程分析方法，设计了基于离散元法的玉米脱粒过程分析软件，并实现了与CAD软件的集成，从而开发出一种集设计和性能分析评价为一体的玉米脱粒过程分析和脱粒机优化设计软件，其结构如图5所示。

[0023] 图6为采用上述分析方法及其软件，由CAD模型实现的一种结构滚筒式玉米脱粒机工作过程的二维离散元法仿真分析。图7为改变CAD模型，采用上述分析方法及其软件，实现的另一种结构滚筒式玉米脱粒机工作过程的二维离散元法仿真分析。

[0024] 图8为一种滚筒式玉米脱粒机的三维CAD模型，图9为由图8的CAD模型和软件建立的该脱粒机的三维离散元法分析模型。图10为采用上述分析方法及其软件，实现的脱粒机脱粒过程的三维离散元法仿真分析。从图中可以看出，随着仿真计算时间的延续，玉米粒逐渐从玉米穗上脱落并从脱粒机凹板上的孔漏出。图11为软件给出的脱粒过程的破碎率、脱净率和籽粒沿脱粒机轴线分布的分析结果，由此可评价脱粒过程或脱粒机性能。

[0025] 上述实例充分证明了本发明的方法及其实现软件的可行性和优点，而且也证明了本发明的方法及其实现软件，可由玉米脱粒机的CAD模型，进行玉米脱粒过程的仿真分析，通过改变玉米脱粒机的CAD模型，可分析不同结构和尺寸玉米脱粒机的性能，从而实现玉米脱粒机的性能优化，由此可解决玉米脱粒机的优化设计技术问题，并可产生显著的技术效果。

附图说明

[0026] 图1全局坐标系和第一局部坐标系的建立。

[0027] 图2玉米芯、籽粒和籽粒果柄。

[0028] 图3两颗粒组成球接触时的第二局部坐标系的建立。

[0029] 图4计算玉米籽粒转动的局部坐标系。

[0030] 图5玉米脱粒过程分析和脱粒机优化设计新方法及其软件的结构。

[0031] 图6由CAD模型实现的一种结构滚筒式玉米脱粒机工作过程的二维离散元法仿真分析。

[0032] 图7改变CAD模型实现的另一种结构滚筒式玉米脱粒机工作过程的二维离散元法仿真分析。

[0033] 图8一种滚筒式玉米脱粒机的三维CAD模型

[0034] 图9一种滚筒式玉米脱粒机的三维离散元法分析模型

[0035] 图10玉米脱粒过程的三维离散元法仿真分析，其中，(a)玉米穗生成；(b)玉米穗开始脱粒；(c)脱粒继续进行；(d)脱粒过程结束。

[0036] 图11软件给出的脱粒过程分析结果，其中，

[0037] (a)脱净率分析结果；(b)破碎率分析结果；

[0038] (c)脱落籽粒沿脱粒机轴线分布统计结果。

[0039] 图中：1.玉米籽粒P，2.玉米籽粒，3.玉米芯，4.籽粒果柄，5.凹板，6.分离筛，7.滚筒钉齿，8.玉米穗，9.玉米穗入口

具体实施方式

[0040] 下面结合附图进一步说明本发明的具体内容及建模过程。

[0041] ①玉米脱粒机的建模方法

[0042] 脱粒机的建模方法，采用申请人获得的发明专利“基于CAD模型的边界建模方法”(专利号200510016835.7)建立，即把与玉米穗接触的脱粒机中零件表面离散成图元，如平面、球面、柱面、锥面等，并添加运动属性和材料特性，由此建立脱粒机的离散元法分析模型。

[0043] ②脱粒过程的作用力计算方法

[0044] 通过观察可知，玉米穗包含玉米芯和生长在芯上的籽粒两个部分组成，且通常玉米穗成圆台形，而玉米籽粒截面近似梯形。

[0045] 为分析玉米的脱粒过程，需建立图1所示的全局坐标系x-y-z和局部坐标系X-Y-Z。其中全局坐标系x-y-z是大地坐标系，局部坐标系X-Y-Z的原点与玉米穗的质量中心重合，X轴方向与玉米穗轴线重合，Y轴方向与某一籽粒质心重合，Z轴方向符合右手螺旋法则。为了模拟玉米籽粒与玉米芯之间的连接，采用一个球(称连接球)模拟籽粒果柄，且籽粒果柄与玉米籽粒是一个整体，如图2所示。玉米籽粒脱落后，连接球删除。玉米芯组成单元之间的连接，也采用同样的连接球方法。

[0046] 为分析玉米的脱粒过程，首先在全局坐标系的脱粒机玉米穗入口随机产生一点，作为待生成玉米穗的质量中心，然后以该中心为坐标原点，产生局部坐标系X-Y-Z并生成一个玉米穗，下一时步再随机产生一点，并用同样方法生成另一个玉米穗，如此反复。其中玉米籽粒和玉米穗的分析模型，可通过实际玉米籽粒和玉米穗的测量参数控制。

[0047] 分析玉米脱粒过程可知，作用力包括籽粒与籽粒之间、籽粒与玉米芯之间和籽粒与脱粒部件之间的作用力，还包括玉米芯与玉米芯之间和玉米芯与脱粒部件之间的作用力。在采用颗粒聚合体方法建立玉米穗分析模型时，当籽粒未脱落前，籽粒与其生长的玉米芯之间作用力为连接力(吸力)，同一玉米芯组成单元之间的作用力也为连接力(吸力)；而籽粒与其它籽粒之间、籽粒与其生长的玉米芯以外玉米芯之间、籽粒与脱粒部件之间的作用力为接触斥力；同理，玉米芯与其他玉米芯间、玉米芯与脱粒部件之间的作用力也为接触斥力。由于玉米籽粒和玉米芯的建模方法，均采用球颗粒组合的方法，因此籽粒和玉米芯上的作用力，可采用球颗粒的计算方法进行，这样就避免了求解非线性方程组。下面以某一玉米籽粒P为例，介绍作用力的计算方法。

[0048] 首先在全局坐标系x-y-z中，建立图3所示的局部坐标系X′-Y′-Z′。其中X′轴为玉米籽粒P组成球i的球心与另一个接触籽粒或玉米芯组成球j的球心连线，Y′轴平行于全局坐标系x-y平面，Z′轴符合右手螺旋法则。在X′-Y′-Z′局部坐标系中，当i球与j球的中心距小于两球的半径之和时，则两球接触，其法向叠合量δn为[0049]

[0050] 式中Ri、Rj、(xi，yi，zi)和(xj，yj，zj)分别为球i和j的半径及中心点在全局坐标系x-y-z的坐标。当采用线性粘弹性力学模型，计算两球的接触斥力时，两球间的法向(沿X′轴方向)作用力为

[0051]

[0052] 式中 为t时刻接触两球沿X′轴的作用力； 为接触的法向弹性力，为接触的法向刚度系数； 为接触的法向阻尼力，CX′为法向粘性阻尼系数；ΔuX′为t时刻两球接触处的法向相对位移，Δt为计算时间步长。接触两球间产生的切向(沿Y′、Z′轴方向)接触作用力为

[0053]

[0054] 式中 为t时刻接触两球沿Y′或Z′轴方向的切向作用力； 为沿Y′或Z′轴方向的切向弹性力， 为上一时步接触的切向弹性力； KY′(Z′)为接触的切向刚度系数；ΔuY′(Z′)为t时刻两球
接触处沿Y′或Z′轴方向的切向相对位移； 为沿Y′或Z′轴方向的切向阻尼力，CY′(Z′)为切向粘性阻尼系数。两球接触时产生的绕X′轴回转
力矩为

[0055]

[0056] 式中 为 t时刻 两球 接 触时 产生 的 绕X′ 轴 回转 弹性 力 矩，为上一时步两球接触时产生的绕X′轴回转弹性力矩；KR为接触的回转刚度系数； 为t时刻接触两球绕X′轴相对角位移；
为t时刻接触两球绕X′轴回转阻尼力矩， CR为回转阻尼系数。

[0057] 上述计算的法向和切向接触作用力，还应满足库仑-莫尔准则，即当 时， 由 上 式 计 算；当 时，且 的符号取修正前切向力的符号。其中μj和μd
分别为两球间接触的静、动摩擦系数。

[0058] 当球i与脱粒部件某一表面接触时，如以平面为例，局部坐标系X′轴为i球的球心到该平面的垂线，Y′和Z′轴的确定方法及法向和切向作用力的计算方法与上述相同。

[0059] 当采用线性粘弹性力学模型计算球i与球j的连接力时，计算方法也与上述相同，但刚度系数和阻尼系数选取不同，计算斥力时选取接触刚度系数和接触阻尼系数，计算连接力时选取连接刚度系数和连接阻尼系数。而且在籽粒没脱落前，不采用库仑-莫尔准则对切向力进行修正。

[0060] 当采用上述方法计算的籽粒与其生长的玉米芯之间法向及切向的连接力、玉米芯组成单元之间的法向及切向连接力，还需分别与由试验测定的连接力比较，如果计算的连接力大于试验测定的连接力，则玉米籽粒即从玉米芯上脱落——脱粒，或玉米芯组成单元之间分离——破碎。

[0061] 当采用上述方法计算的作用在玉米穗、脱落的玉米籽粒或破碎玉米芯单元上每个组成球的法向和切向作用力后，还需把作用力分别移到玉米穗、玉米籽粒或玉米芯单元的质心上，并变换到全局坐标系下，然后再求出作用在玉米穗、玉米籽粒或破碎玉米芯单元质心上的合力和合力矩。

[0062] ③颗粒运动计算方法

[0063] 分析玉米脱粒过程可知，颗粒运动包括玉米穗的运动、脱落籽粒的运动、破碎玉米芯单元的运动、未脱落籽粒相对其生长的玉米芯的运动。

[0064] 通过上面的分析计算后，可求得作用在玉米穗、脱落玉米籽粒和破碎玉米芯单元上，在t时刻沿全局坐标系三个坐标轴方向所受的合力 继而可得t+Δt时(t+Δt) (t+Δt) (t+Δt)刻颗粒质心在全局坐标系的新位置x 、y 、z 为

[0065]

[0066] 式中x(t)、y(t)、z(t)分别为t时刻玉米穗、脱落玉米籽粒和破碎玉米芯单元质心，在全局坐标系三个坐标轴的位置；分别为玉米穗、脱落玉米籽粒和破碎玉米芯单元质心，在t-Δt/2
时刻，沿全局坐标系三个坐标轴方向的平动速度；m为玉米穗、脱落玉米籽粒和破碎玉米芯单元的质量；g为重力加速度。

[0067] 玉米穗、脱落玉米籽粒和破碎玉米芯单元，在t时刻转动角速度满足欧拉动力学方程为

[0068]

[0069] 式中IX、IY、IZ分别为玉米穗、脱落玉米籽粒和破碎玉米芯单元，在图1和图4所示的局部坐标系X-Y-Z中，绕三个惯性主轴的转动惯量；为在局部坐标系X-Y-Z中，绕三个惯性主轴的角加速度和角速度； 和 为在局部坐标系X-Y-Z中，绕三个惯性主轴的力矩。求解上述方程，即可得到颗粒在局部坐标系X-Y-Z中的角位移并由此建立新的局部坐标系X-Y-Z。

[0070] 计算未脱落籽粒相对其生长的玉米芯的运动，还需建立局部坐标系X″-Y″-Z″，参见图2所示。其中X″轴与X轴重合，Y″轴为玉米籽粒质心与玉米芯中心连线，当分析籽粒为P时，Y″轴与Y轴重合，当分析其它籽粒时，Y″轴为被分析籽粒质心与玉米芯中心的连线，Z″轴符合右手螺旋法则。在X″-Y″-Z″局部坐标系中，求出籽粒上作用的合外力，据此求出籽粒与玉米芯的连接力，根据该连接力即可求出未脱落籽粒相对玉米芯的新位置并对其更新。

[0071] 通过上述计算方法按时步迭代，即可求出玉米穗、脱落玉米籽粒、破碎玉米芯单元、未脱落籽粒相对其生长玉米芯，在每一时刻所受的力、力矩、运动速度、新位置和转角，由此即可分析玉米的脱粒过程。

[0072] 在本发明的实施例中，构成了一种软件应用程序以实现上述方法，该软件应用程序包括所构成的用来引起计算机执行所述方法的指令，这些指令可以存储在任何类型的计算机可读介质上，这些介质可以无限制的包括CD-ROM、软盘、磁带和固态存储器等。++

[0073] 在Window平台并采用C 语言，实现了上述玉米脱粒过程分析方法和分析软件，还实现了与CAD软件的集成，从而开发出一种集设计和性能分析评价为一体的玉米脱粒过程分析和脱粒机优化设计软件，其结构如图5所示。

[0074] 采用上述玉米脱粒过程分析方法和分析软件，首先在CAD软件中设计玉米脱粒机的CAD模型，然后通过人机交互识别脱粒机CAD模型中与颗粒(玉米穗、玉米籽粒和玉米芯)接触作用的零件表面(曲面)，同时给曲面添加运动参数和材料特性参数，最后把曲面类型和参数保存到数据库中，由此即建立了脱粒机的离散元法分析模型。

[0075] 然后生成玉米穗并选取接触和连接力学模型及参数，接着采用离散元法计算分析玉米穗、玉米芯、籽粒和脱粒部件之间的作用力，及颗粒(玉米穗、玉米籽粒和玉米芯)的运动，并将根据计算结果保存，以分析玉米的脱粒过程或进行玉米脱粒机的结构及尺寸参数优化。

[0076] 通过对上述软件的实例验证，参见图6、图7、图9、图10和图11，证明了本发明的玉米脱粒过程分析方法及其实现软件的可行性和优点。

[0077] 虽然已经参照特定的实施例对本发明进行了说明，但应当理解，实施例是示例性的，而本发明的范围不限于这些实施例。许多对所述实施例的变化、改型、附加和改进是可行的。特别是这些变化可以包含计算机或其它数据处理装置，包含软件、固件或其它实施上述方法编程的计算机可读介质(诸如软盘、CD-ROM、DVD-ROM等)、存储装置、计算机存储器等。这些变化、改型、附加和改进被认为属于在以下权利要求内所述本发明的范围内。