Leach协议分析及其Matlab实现

Leach协议是无线传感器网络的一种典型层次型拓扑控制算法,许多层次型拓扑控制算法都是基于Leach进行研究和改进的。研究了Leach协议的工作原理,对其优缺点进行了分析,使用Matlab进行了仿真实验。     

基于部分反馈的LQG模态半主动控制算法

针对复杂结构半主动控制造价高、难以实现工程应用的缺点,对传统模态半主动控制算法改进并提出基于部分反馈的LQG模态半主动控制算法.算法中设计的Kalman滤波估计器可直接从结构的部分反馈信息对截断模态响应向量进行估计.通过在一安装有MR阻尼器的平板网架结构振动控制数值仿真表明,该算法对外部激励有很好的适应性,控制效果可以接近传统Clipped-optimal半主动控制算法,同时由于控制方程维数和所需传感器个数的降低,将更适合于复杂结构的工程应用.     

基于无模型控制理论的机械臂运动控制

工业串联机械臂是工业机器人的一种,由多个关节串联而成.由于关节较多,机械臂在运动过程中各关节运动误差不断叠加,导致机械臂末端执行器误差较大.为了更加精确控制机械臂运动,文章在分析微分先行PID算法的基础上,结合HOOKE搜索法,改进了原始人造鱼群优化算法.基于传统无模型控制理论,提出一种改进的无模型控制算法,并进行了相关仿真分析.仿真结果表明,改进后的人造鱼群优化算法具有较高的准确性,收敛速度大大加快,改进后的无模型自适应算法,具有较好的鲁棒性,系统跟踪误差明显降低。     

改进的三级遗传算法定制片上网络拓扑仿真

针对G.Leary的3级遗传算法的遗传个体数量巨大,仿真速度慢的不足,提出了一种改进的3级遗传算法,从第1级路由器选择级数据结构,第2级节点/路由器映射级数据结构,第3级路由器/路由器映射级别数据结构来改进3级GA的拓扑结构优化技术。实验结果表明,改进算法虽然在能耗方面改进不大,仅有3.74%,但是仿真时间却有较大的减少,由309.125 s减少至254.2 s,平均提高17.4%,因此新的GA算法具有较好的实用价值。     

面向大规模农业传感器网络的多目标鸽群优化定位算法

针对单目标优化函数的农业传感器网络定位精度不高问题,基于多目标鸽群优化算法,提出了多目标鸽群定位算法,用于求解传感器网络的多目标优化定位问题.多目标优化函数由空间距离函数与几何拓扑函数构成,通过多目标鸽群优化算法得到其优化解.仿真实验表明,该方法具有良好的鲁棒性,极大地提高了传感器节点的定位精度.     

一种适合校园网网内服务的拥塞控制算法

针对校园网拓扑结构和连接带宽的特点,提出了一种适合校园网内部服务器的TCP拥塞控制方法。该方法结合校园网的特点,利用已知的网络连接信息和网络拓扑信息,使拥塞控制的方法更加有效。仿真结果表明,改进的拥塞控制算法能够提高网络的传输效率。另外,该算法仅在发送端对协议进行修改,该算法的采用对整个网络几乎没有影响。     

含分布式电源的配电网重构优化算法研究

针对含分布式电源(Distributed Generators,DG)配电网络优化运行的问题,进行了配电网重构优化算法的研究,对含有DG的配电网络应用改进二进制粒子群优化算法进行重构,建立基于多种负荷方式(最大、最小、一般负荷方式)的配网重构模型,建立计及DG的配网辐射状判定依据,并对配电网潮流计算进行了改进,使其适用于拓扑结构变化频繁的网络。最后运用IEEE33节点测试系统对所提算法进行仿真验证,结果表明所提优化算法可使含DG配电网络的网络损耗明显降低,在一定程度提升系统的电压水平。     

流量控制系统模糊控制器设计与仿真

针对流量控制系统具有时变性和滞后性的特点,设计了一种模糊控制算法,利用MATLAB中模糊控制工具箱对该算法进行仿真研究,并做了与传统PID控制算法的效果对比试验.仿真结果表明,基于模糊控制算法的流量控制系统超调量小,且动态性能和稳定性均优于传统PID控制算法.     

改进ARED拥塞控制算法研究与实现

为实现基于路由器的拥塞控制算法性能提升,分析了RED与ARED拥塞控制算法,并提出一种改进算法QARED。与传统DropTail算法对比,RED算法具有较高链路利用率、吞吐量及较低网络延迟、丢包率等优点,但存在参数配置无法适应网络动态改变的缺点。ARED算法增加了自适应功能,根据平均队列长度变化动态调整最大丢包概率,稳定平均队列长度在最小阈值与最大阈值之间,但存在瞬时队列长度振荡等稳定性问题。改进算法QARED,通过优化最大丢包概率计算函数,以提高平均队列长度稳定性、降低丢包率、提高吞吐量。通过NS2仿真网络环境对比,改进算法QARED相对ARED算法在控制平均队列长度上更具稳定性,能够实现更低网络延迟与丢包率,提高了动态网络环境下拥塞控制稳定性。     

基于ADRC的四旋翼无人机高度协同控制

本文主要讨论基于ADRC(自抗扰控制)的四旋翼无人机高度协同控制。在建立四旋翼无人机动力学和运动学模型的基础上,根据自抗扰控制的基础理论,基于模型设计了四旋翼无人机三个欧拉角和高度的自抗扰控制器。同时,根据四旋翼无人机高度运动学模型,设计了三种不同通信拓扑的高度协同算法。通过仿真,分别验证了姿态角的ADRC控制算法、高度的ADRC控制算法和三种不同的高度协同控制算法的有效性。     

一种可自适应优化模糊控制规则的控制系统

提出一种模糊控制规则可自适应调整的控制算法.该算法利用模糊逻辑系统构建模糊辨识器和模糊控制器,依据辨识器在线预估输出误差与模糊控制规则相关参数优化之间的内在联系及自适应优化模糊控制规则.仿真实验表明了该算法的有效性.     

云计算中的网络拓扑设计

根据云计算的网络需求,分析了云计算的网络拓扑结构特点,提出了云计算网络拓扑结构应该由中心的主干交换部分和外围的树状子网组成的基本构想;利用图论和最优化理论,基于贪心算法思想,针对其主干交换网络的拓扑设计,提出了自动拓扑设计算法RGA并仿真实现。实验结果表明,与已有算法比较,此算法更为有效。     

浅谈桁架结构的拓扑优化

桁架结构优化根据其设计变量类型和优化层次的不同,可大致分为尺寸优化、形状优化和拓扑优化。在优化设计过程中,一旦建立了优化模型,那么根据模型中变量、目标函数以及约束条件的特点选择合适的优化算法就成为可能,这是较快速、较准确地得到结果的关键问题。目前一些基于进化、模糊和人工神经网络等智能优化算法被逐渐应用到桁架结构拓扑优化中。     

改进蝠鲼觅食优化算法的配电网故障定位

复杂的配电网系统中,蝠鲼觅食优化算法存在后期搜索能力不足导致故障定位准确率下降的缺点。针对该问题,提出了一种基于阈值反馈蝠鲼觅食优化算法的多电源配电网故障定位方法。在确立适用于复杂多电源网络的故障定位数学模型的基础上,采用Limit阈值控制算法求得极值时的迭代次数;在算法位置更新阶段引入交流反馈机制,加快算法收敛速率;利用Sigmoid函数对算法进行二进制离散化,输出故障向量完成故障定位。在Matlab中建立故障定位仿真模型,对多种算法开展对比实验。结果表明,不同故障情况下,改进的配电网故障定位算法的定位速度与准确度均优于其他算法。     

基于非均匀虚拟网格的无线传感器网络拓扑重构算法

拓扑控制是无线传感器网络研究中一个十分重要的技术问题.根据无线传感器网络的通信特点,本文提出了一种采用基于网络空间非均匀虚拟网格的方式,旨在复杂环境中无线通信遭到破坏时如何快速重建拓扑的方法.仿真结果表明,与传统算法相比,该算法在通信突然中断的情况下可以快速恢复拓扑,并且该算法更适用于大规模网络.     

基于丢包率预测的P2P流传输拥塞控制研究

针对目前P2P流传输拥塞控制算法不能实时反映网络可用带宽状况,且在流传输时容易产生抖动的问题,提出了使用丢包率预测算法改进TFRC拥塞控制协议的拥塞控制算法。仿真实验结果表明改进算法可以较好地解决以上问题。     

通用组合式教育机器人动力学模型及其快速仿真算法(英文)

为实现具有开放结构的组合式教育机器人自动建模与动态仿真,建立了教育机器人的动力学模型及其仿真算法.首先,将教育机器人抽象为多体系统,利用牛顿一欧拉法建立其通用的动力学模型,并结合教育机器人的结构特点,以构件绑定方法对机器人模型进行了简化.其次,基于稀疏矩阵计算技术,对计算机仿真中常用的增广动力学求解算法和直接投影修正算法进行改进,以此作为教育机器人的仿真算法,提高仿真速度和精度.最后,通过一个算例验证了模型和改进算法的有效性.该研究为实现教育机器人仿真平台奠定了动力学基础.     

改进型粒子群算法及在证券投资中的应用

在证券市场中有很多不连续的投资优化模型,为了快速有效的寻求模型的解,设计了一种改进的优化算法.通过引入遗传算法中的交叉操作,得到了基于最优和次优位置的改进粒子群优化算法(INPSO).在性能检测中,该算法比部分改进的粒子群优化算法表现更佳,克服了早熟的缺陷.然后,在仿真实验中,运用INPSO分别获得了两种投资组合模型在不同期望收益率下的优化值,同时算法在迭代过程中展现出了很好的收敛性.     

Delta域广义预测控制的线性矩阵不等式方法

针对预测控制算法中滚动优化带来的算法不稳定问题,提出Delta域广义预测控制的线性矩阵不等式方法.在Delta域用LMI方法设计预测控制器,给出稳定控制器存在的条件和基于LMI稳定控制器的闭环结构.     

基于改进BESO算法的集材绞盘机卷筒优化设计

通过修正材料插值模型和引入应力均方差作为性能收敛指标,改进了基于von Mises应力的双向渐进结构拓扑优化(Bi-directional Evolutionary Structural Optimization, BESO)方法,并结合Abaqus有限元软件及MATLAB语言编程实现了该算法;在此基础上,优化设计了集材绞盘机摩擦卷筒,得到不同材料体积分数、不同旋转周期数时,摩擦卷筒的最优拓扑结构,在减轻质量的同时,降低了应力集中水平。优化结果对实现集材绞盘机摩擦卷筒轻量化设计具有工程指导意义。