有向复杂网络的目标可控性分析

针对大型复杂网络难以控制的问题,本文主要对有向复杂网络的目标可控性进行研究。首先分析单输入下有向网络的目标控制,并将贪婪算法进行优化,同时对大型复杂网络的目标控制提出了新的算法。与贪婪算法相比,新算法引入对目标节点集施加免疫信号,可有效阻断免疫节点部分与外界的连接,有效避免干扰,提高网络目标控制的效率;新算法中的免疫方法结合随机免疫和熟人免疫这两种方法的优点于一体,可更大范围地移除网络中目标节点部分到非目标节点部分的出边。说明通过新算法寻找网络目标节点部分的最小驱动节点集更加高效方便。该研究为解决更为复杂图的目标可控性问题提供了方向和方法。     

基于改进卡尔曼滤波目标跟踪分簇方法研究

针对现有的目标跟踪分簇算法没有从根本上解决参与跟踪的节点数量过多,导致整个无线传感器网络(WSN)能耗的增加问题,提出一种基于Fisher信息矩阵的改进卡尔曼滤波的目标跟踪分簇方法 (Fisher Matrix for Kalman Filter,FMKF),用于针对性的选择节建立跟踪簇。该算法利用随机矢量估计的克拉美罗下界获得未知噪声的统计特性,优化卡尔曼滤波器的误差协方差。在无线传感器网络动态分簇时,创新的使用信息判据作为标准,并且加入节点剩余能量判据。仿真结果显示,FMKF算法与控制簇的激活半径算法和无分簇算法相比,FMKF算法可以在减少跟踪节点的数量的同时提高跟踪精度。     

复杂网络中最小驱动边的选取研究

针对复杂网络中边动态的能控性问题,本文主要对有向复杂网络下维持系统边能控的最小驱动边的选取问题进行研究。建立了复杂网络中边动态的系统模型,从结构能控性和精确能控性两个方面研究边动态能控性,提出了边控制力的概念。同时,对有向复杂网络中最小驱动边的选取提出了新的算法,并通过实例,对所提出的理论结果进行验证。验证结果表明,与以往驱动边的选取方法相比,新算法建立在Kalman秩判据基础之上,通过引入边控制力的概念,可有效避免干扰,从而更加精准高效地寻找维持网络边动态能控所需的最小驱动边,且该算法适用于任意结构的有向复杂网络。该研究为解决具有任意结构复杂网络的边能控性问题和最小驱动边的选取问题提供了理论基础。     

地铁网络可控性的研究

地铁网络的可控性决定了地铁系统在突发事件情况下成网应急恢复的效率.文章在分析地铁网络结构特性的基础上,构建了基于驱动节点的地铁网络拓扑结构.依据传统的控制理论状态方程,建立了基于地铁网络的可控性模型.从控制的角度,定义驱动节点,对地铁网络进行建模,实现地铁网络可控性的判断.以典型地铁网络为例分析了其网络可控性,并对典型地铁网络的结构特性进行分析.结果表明现行地铁网络不可控,可通过适当增加驱动节点数量,提高系统可控性.     

联合路由、信道分配和调度的无线Mesh网络容量

研究了多信道多接口无线二维随机Mesh网络容量的联合优化问题.在用户流量比例公平的条件下,分析了路由、动态信道分配和调度算法的约束模型,把网络容量的联合优化建模为线性规划（LP）问题.基于该模型提出了容量的上、下界低复杂度计算方法,仿真计算了25个结点的二维随机网络在不同信道数、接口数和网关数约束下容量的上下界,所得下界至少为上界的85%.同时根据容量计算的结果分析了网络容量随上述诸因素变化的规律,表明一个接口可以有效利用多个信道,网关带来的容量边际效应越来越小.     

逻辑切换控制网络的可控性和稳定性

研究了多值逻辑切换控制网络和混合值逻辑切换控制网络的可控性和稳定性。通过多值逻辑切换输入状态的关联矩阵,得到多值逻辑切换控制网络可控和稳定的充分必要条件。将多值的情况推广到了混合值,得到混合值逻辑切换控制网络可控和稳定的充要条件。结论可以用于多值逻辑切换系统和混合值逻辑切换系统可控性与稳定性的判别。     

水面无人艇动态障碍目标视觉跟踪方法

针对目前Camshift跟踪算法计算量大,实时性差的缺点,提出一种基于Kalman与Camshift相结合的方法,能够有效提高算法的实时性。通过目标分割算法得到目标物体的轮廓区域,计算出目标的质心,以目标质心坐标和运动速度作为Kalman滤波器输入预测出目标在下一帧中的位置,然后在预测位置附近用Camshift算法搜索和匹配,得到目标的精确位置信息,以此时得到的精确位置信息为Kalman滤波器的测量输入,参与到下一轮预测,依次循环进行下去。经过验证该方法在一定条件下有很好的准确性和实时性。     

线图、全图和细分图的augmented Zagreb指数

图的augmented Zagreb指数是化学图论中一种新的拓扑指数,在化学中有着许多的应用.研究表明该指数能有效地预测辛烷和庚烷的能量信息.对线图、全图和细分图的augmented Zagreb指数进行了研究.采用分析结构的方法,得到了线图、全图和细分图的augmented Zagreb指数的上界和下界,并且刻画了达到上界和下界时的图类.     

一类网络系统的结构能控性研究

针对网络系统中外部控制信号的数目和驱动节点的位置对系统结构能控性的影响,本文利用图论的方法对一类网络系统的结构能控性进行研究。分析外部控制信号数目固定且状态节点数目较少的网络,提出了最优控制框架的设计策略,确保该策略下网络获得的能控子空间维数最高;然后把该网络的拓扑结构按照既定规则进行扩展,增加了节点数目。基于最优控制框架的设计策略,在外部控制信号数目不受限制的情况下,得到了扩展后该类网络系统结构能控时所需要的外部控制信号的最少数目。该研究能更快速、准确地解决此类网络系统的结构能控性问题,具有一定的实际应用价值。     

用对偶理论求网络可靠度的下界解

应用无向网络图的对偶理论 ,建立有向网络的伪对偶网络 ,用网络可靠度的上界算法求得网络可靠度的下界解 ,算例验证了方法的有效性 .