无线传感器网络移动代理路由算法的仿真研究

路由选择问题是无线传感器网络中的核心问题.针对无线传感器网络节点能景、计算能力和通信能力有限等特点,为了降低能量开销和延长网络的生命周期,将蚁群算法和移动代理技术结合.提出一种新的无线传感器路由算法.考虑节点之间距离、路径能量消耗和节点剩余能量情况,使网络中的能量消耗更加均衡,同时对蚁群信息素更新规则进行了改进,加快了蚁群算法收敛到最优解的速度.仿真结果表明,与其它移动代理路由算法相比,算法在全局性和收敛速度方面都有所提高,有效地减少冗余数据传输,降低通信消耗,延长网络的生存周期,为路由传感器设计提供了参考.     

WSN中改进蚁群算法求解移动代理问题*

关于求解无线传感器网络中移动代理迁移路径问题,在蚁群系统基础上对蚁群算法进行改进,使算法更适用于无线传感器网络环境。从大量初始化路径中选出部分最优路径留下信息素,而且考虑节点的剩余能量,从而引导蚂蚁选择不同的路径;同时,针对无线传感器网络节点通信能力有限的特点,为了避免无效路径的产生引入变异操作。理论分析和仿真实验表明,改进后的蚁群算法增强了算法的全局搜索能力并有效求解无线传感器网络移动代理迁移路径问题。     

无线传感器网络多种群蚁群优化路由算法*

从无线传感器网络自身的特点出发,在蚁群算法的基础上,提出了一种适合该网络的多种群蚁群优化路由算法(MACO)。该算法设计了一个新的能够均衡传输能量消耗和节点剩余能量的蚂蚁前向移动的选择概率模型,并且能得到多条优化路径,使得均衡网络的能量消耗。仿真实验表明,该算法能延长网络的生存时间,并且可以有效地缓解网络拥塞。     

基于梯度和剩余能量的WSN路由算法研究

针对无线传感器网络能量受限的特征,提出一种基于梯度和剩余能量的智能蚁群路由算法,不仅考虑了节点间的梯度因素,而且还考虑了节点的剩余能量,从多角度节能并延长整个网络的使用寿命.在该算法中,若蚂蚁走过的当前路径比以往最佳路径更优,则加强当前路径信息素,并用当前路径取代最佳路径,否则减弱当前路径信息素.仿真结果验证了该算法在平均能量消耗和延迟方面表现出良好的性能.     

基于感染球策略的传感器网络移动代理路由算法

基于感染球策略提出一种移动代理能量有效路由算法(EEMAA),该算法利用感染球来缩小移动代理寻找及修复最优路径的范围,进而降低网络的寻路能耗;同时,还提出一种最优路径局部修复策略,该策略能在保留原有最优路径大部分信息的基础上,对最优路径作出局部修复.仿真实验表明,该算法在寻找最优路径时能避开剩余能量少的节点,使网络中各节点的能量呈整体性衰落,且在失效节点附近能快速修复最优路径.     

基于改进蚁群算法的无线传感网络路由算法研究

针对无线传感网络能量消耗不均及节点过早死亡等问题,提出一种新的基于改进蚁群算法的路由算法。在网络结构方面,加入网络分隔带和搜索角,并结合节点剩余能量,共同限制下一跳节点的转移概率;同时改进启发函数,加入能量影响因子,增强算法寻优,避免陷入局部最优;在信息素更新方面,引入阈值机制并设立最优路径权重值来寻找最优路径。仿真结果表明,改进后的算法能够进一步降低网络能耗,延长网络生命周期。     

基于改进蚁群算法的LEACH协议研究

针对LEACH协议在数据传输阶段,簇首与汇聚节点之间采用单跳模式传输数据使得能量消耗快并且不均衡的问题,提出一种基于改进蚁群算法的新型路由协议。该协议利用了能耗因子对蚁群转移概率以及信息素更新进行改进,充分考虑了节点的剩余能量和节点间距离,通过信息素的建立和更新,寻找簇首节点和基站之间的最优传输路径,进行多跳传输模式,从而均衡簇首节点能量消耗。仿真实验结果表明,改进后的ACO-BEC协议较之于LEACH协议,能够有效降低了整个网络能量消耗,延长了网络寿命。     

一种基于分簇蚁群策略的无线传感器网络路由算法

如何最大化地延长网络的生存时间是无线传感器（WSN）网络研究的核心问题.基于分簇策略,提出一种能量有效的路由算法（EEA）.该算法利用分簇原理减少了参与寻找最优路径的节点数,从而降低了系统的能耗.同时设计一种改进的最优路径评价标准,该标准兼顾了传输路径上各节点的剩余能量和最优路径上总的能量消耗.仿真结果表明,与其他蚁群策略的路由算法（如：基于蚁群算法的路由算法（ARA）和EEAWSN）相比,该算法能在寻找最优路径时避开剩余能量少的节点,使最优路径上各节点的能量呈整体性衰落,从而沿长了网络的寿命.     

蚁群算法在无线传感器网络中的应用研究

针对蚁群算法（Ant ColoW System,ACS）在无线传感器网络路由中对网络拥塞问题和能量控制方面的不足,提出了一种改进的蚁群算法。该算法将蚁群的信息素与网络节点的能量结合起来,在蚁群算法收敛的同时,通过动态地调整信息素来减少其最优路径上的信息素浓度．通过采用最优、最差路径信息素全局更新策略加快搜索速度,避免了网络拥塞和个别节点能量消耗过快的问题。从而延长了整个网络的生命周期。通过实验验证了该方法的可行性,并给出了实验结果。     

一种基于蚁群算法的WSN路由算法

针对蚁群算法（Ant Colony System,ACS）在无线传感器网络路由中对网络拥塞问题和能量控制方面的不足,提出了一种改进的蚁群算法。该算法将蚁群的信息素与网络节点的能量结合起来,在蚁群算法收敛的同时,减少其最优路径上的信息素浓度,避免了网络拥塞和个别节点能量消耗过快的问题,从而延长了整个网络的生命周期。通过实验验证了该方法的可行性,并给出了实验结果。     

一种基于拟态物理学优化的多目标优化算法

提出一种使用拟态物理学优化(APO)解决多目标优化问题的算法(MOAPO).根据多目标优化问题的特点,借鉴聚集函数法的思想,利用APO算法实现了对多目标优化问题中Pareto最优解集的搜索,并且在搜索过程中动态调整惯性权重与引力因子,以增强非劣解的多样性.实验结果表明了将APO应用于多目标优化问题的有效性.通过与基于微粒群优化(PSO)的多目标优化算法及NSGA-Ⅱ算法的比较,表明了MOAPO算法具有较好的分布性.     

具有输入齿隙的一类非线性不确定系统自适应鲁棒控制

针对一类具有未知输入齿隙、参数不确定以及未建模动态和干扰的非线性系统,设计了自适应鲁棒控制器.将齿隙非线性模型等价表示为具有有界建模误差的全局线性化模型,在此基础上设计了包含自适应模型补偿、反馈稳定和鲁棒反馈3部分的自适应鲁棒控制器,并给出了系统动态跟踪误差和稳态误差指标.理论分析证明,闭环控制系统信号有界且跟踪误差在任意期望的精度范围内,仿真研究验证了所提出方法的有效性.     

基于细胞自动机的移动机器人路径规划算法

针对移动机器人全局最优路径规划问题,提出一种基于细胞自动机的路径规划算法.该算法首先将移动机器人的起点、目标点和空间障碍物定义为一组离散的细胞状态,建立环境的细胞自动机模型;然后由机器人移动的曼哈顿距离设计演化规则;最后根据演化后的细胞状态搜索最优路径.对简单和复杂环境下的机器人路径规划问题进行了仿真实验,实验结果验证了该算法的有效性.     

具有传递变量的动态贝叶斯网络结构学习

针对现有学习方法对完全时间不对称数据的动态贝叶斯网络学习不具有实用性,提出一种借助传递变量进行完全时间不对称数据的动态贝叶斯网络结构学习方法.首先进行相邻时间片间的传递变量序列学习;然后,基于节点排序和局部打分一搜索,进行动态贝叶斯网络局部结构学习;最后通过时序扩展得到整个动态贝叶斯网络结构.     

自适应和声粒子群搜索算法

针对现有改进和声搜索算法(IHS)的不足,提出一种自适应和声粒子群搜索算法(AHSPSO).首先对和声记忆库中每个变量用粒子群算法寻优,再利用自适应参数PAR和bw调节来提高对多维问题的搜索效率.利用5个标准的优化算法测试函数对AHSPSO算法进行测试,并与IHS,PSO和SA算法进行对比,仿真结果表明了AHSPSO算法具有较强的精确寻优和跳出局部最优的能力.     

线性时滞系统前馈-反馈次优控制: Taylor 级数法

研究线性时滞系统最优控制的前馈反馈近似设计问题.基于Taylor级数法,将系统的二次型最优控制问题转化为线性代数方程组的求解问题,给出了系统前馈反馈次优控制律的存在唯一性条件和Taylor级数表示形式.仿真算例验证了方法的有效性.     

无线分布式网络MBBS时钟同步

针对无线分布式网络时钟同步中误差及信息的数目随层数增长过快的问题,提出基于管理和边界时钟广播的时钟同步算法(MBBS),详细介绍了MBBS的思想来源以及实现步骤.MBBS算法与PBS(pairwise broadcast svnchronization)算法相比,虽然在每轮同步中增加一条同步信息,但是同步的从时钟数目增加了一层.实验结果表明,在多层网络拓下,MBBS减少了全局时钟同步所需的信息数目,提高了网络时钟同步的精度.     

一种安全有效的基于身份的门限签密方案

签密是一种将加密和数字签名技术结合在一起的思想,它比采用先签名后加密的方法具有更高的效率.基于双线性对技术,提出了一种新的基于身份的门限签密方案.它利用决策双线性Diffie-Hellman(DBDH)问题的困难性在随机预言模型下给出了方案的语义安全性证明,并利用计算Diffie-Hellman(CDH)问题的困难性证明了方案的不可伪造性,同时指出方案具有较高的效率.     

变精度集对势粗糙集模型

为使粗糙集理论能有效处理含噪音的不完备信息系统,将集对势扩充粗糙集模型和Ziarko教授提出的多数包含关系相结合,提出了变精度集对势粗糙集模型.然后,给出了正域相似度的定义,提出了基于正域相似度的启发式属性约简算法,并分析了算法的时间复杂度.仿真实验表明了该方法处理含噪音的不完备信息系统的有效性.     

磁浮列车悬浮控制系统电磁铁故障诊断技术研究

针对磁浮列车的电磁铁的部分失效故障会导致悬浮控制系统的结构参数发生变化,影响该支撑点的稳定悬浮问题,研究了悬浮控制系统电磁铁故障诊断及其容错控制问题,提出一种将执行器故障导致的控制系统参数变化等效为控制输入变化的算法,实现了对执行器故障的量化指示,给出了执行器(电磁铁)的故障百分比.通过仿真和实验验证了算法的有效性.