基于HHT的多自由度结构渐进损伤特征提取方法

大型复杂工程结构的损伤实际上是一个渐进损伤的过程,为解决结构损伤识别中非平稳随机信号的时变性并有效地识别这个损伤过程,研究了基于Hilbert-Huang变换的结构渐进损伤特征提取方法.首先模拟产生了多自由度结构系统发生渐进损伤的加速度振动信号;然后对加速度振动信号进行经验模式分解,将其分解为多个平稳的固有模式函数之和;再选取若干个包含主要损伤信息的固有模式函数进行Hilbert变换,提取瞬时频率作为特征参数进行损伤特征提取.研究结果表明:HHT是一种有效的信号处理方法,通过提取瞬时频率,可以准确地提取结构渐进损伤的特征.     

两轮自平衡车运动姿态的测量和控制

两轮自平衡车姿态测量与控制是两轮自平衡车设计的关键环节.针对两轮自平衡车倾角的测量问题,采用了卡尔曼多传感融合算法.该算法融合了加速度传感器和陀螺仪传感器数据,实现了两轮自平衡车倾角实时在线估算.根据测量得到的倾角和角速度,采用了比例微分(PD)控制算法,实现了两轮自平衡车姿态的稳定控制.     

引入担保的云计算框架及担保方风险分析

针对云计算市场化、社会化发展中面临的信用缺失问题,借鉴互联网中PKI/CA的思想,建立了一种基于担保的云计算框架,通过引入担保方为云服务提供有偿担保,并在云服务QoS不达标或发生安全事故时向用户及时赔偿,从而为云计算引入了一种货币化的信用体系。在此之上,对担保方所面临的破产风险进行了分析,并通过仿真实验验证了引入担保为云计算平台所带来的诸多变化。仿真结果表明,引入担保后,用户的累积损失过程趋向光滑,风险承受能力显著增强,总体的协作发生率明显增加,从而云计算的总体价值可以得到进一步的提升。     

隧道围岩沉降自适应实时识别及测量

针对传统隧道围岩沉降监测方法鲁棒性较差、难以及时有效的监测隧道围岩沉降值的问题,提出将坐标注意力结合目标检测算法的隧道围岩沉降自适应识别测量算法。利用工业相机拍摄不同环境靶标图像建立数据集,训练具有坐标注意力的目标检测模型,在测试集中验证模型预测精度为97.9%。使用图像中靶标的数字以及LED灯点的像素坐标标定测量算法模型并计算沉降值。结果表明在25 m范围内测量误差小于1 cm,在10 m范围内的靶标测量误差小于5 mm。     

六边形覆盖条件下的HWSN最大寿命模型

提出一种在六边形覆盖约束条件下异构无线传感器网络的“突然死亡”能量消耗模型,该模型可以保证能量均衡消耗和网络寿命最大化。在该能耗模型基础上给出一种考虑节点能耗约束和数据完整性等因素的网络寿命模型,并求得网络寿命模型的最优解。仿真结果表明,构建在六边形覆盖条件下的异构监测传感器模型可以均衡网络能耗,且使网络寿命最大化。     

用可分负载理论分析无线传感器网络任务调度

针对无线传感器网络的任务如何在最短时间内完成且充分利用网络资源的问题,提出了一种基于可分负载理论的无线传感器网络任务调度算法（WDTA）.该算法根据网络中各个节点的处理能力和节点间的通信能力,将总任务从SINK节点下发至网络中.通过去除节点间的通信干扰来提高资源利用率和减少总任务完成时间.算法在两种分群结构的异构网络环境下进行了分析,得到了在各个节点上最合理的任务分配方案,以及最短的任务完成所需时间.理论分析了基于可分负载理论的无线传感器网络任务调度的极限情况.实验结果表明WDTA算法能够通过合理分配任务,而减少任务完成时间及节点能耗.该方案可以作为设计大规模无线传感器网络的原则.     

基于JBoss的高速公路路域气象信息采集与发布系统设计

路域气象信息采集与发布是减少交通事故的重要环节.搭建基于JBoss的C/S架构公路路域监控与气象预警联网联控系统;采用ARM+ Linux技术设计了高速公路路面实时监控系统与气象信息采集终端.系统可为司机提供现场实时气象信息,实现气象信息共享,为高速公路的指挥、调度提供评判依据.经现场安装测试表明:系统运行良好,实测温度误差小于0.1℃,风速误差小于2％,雨量误差小于3％,可满足高速公路对气象信息采集与发布的需要.     

基于跟驰模型的隧道群交通流仿真与分析

针对高速公路隧道群的特殊交通环境,通过分析车辆在隧道群路段的行驶特征,提出基于隧道群的广义力跟驰模型。根据两座隧道间的间距长度不同,分别给出了车辆速度变化、车队的平均车速,以及车队的时空分布图。从微观和宏观两方面分析了交通流的变化过程。研究结果表明,头车较大的减速会造成后随车辆的速度振荡,但该振荡会沿着与速度相反的方向逐渐减弱;隧道入口处和出口处的平均速度均较低;上游隧道入口处及其过渡段会形成较长的拥挤路段,且隧道群比连续隧道对于道路通行能力的影响更大。     

基于Kullback-Leibler分歧的变分滤波WSNs贝叶斯移动定位跟踪西

为了在降低资源能耗和带宽占用情况下,提高无线传感器网络WSNs移动目标定位跟踪的精度,提出了基于Kullback-Leibler分歧的变分滤波的WSNs贝叶斯移动目标定位跟踪算法。首先,利用高斯和Wishart分布在不考虑速度限制和方向移动限制情况下,构建WSNs移动定位的贝叶斯状态演化模型,并基于路径损耗模型构建移动目标定位的观测模型;其次,利用Kullback-Leibler分歧构建变分滤波的误差计算模型,通过周围激活节点实现移动节点目标的位置估计,设计了递归概率计算过程综合预测和更新两个过程,并实现了定位和目标跟踪的同步化;最后,通过仿真验证了所提模型在跟踪精度和资源节约上的优势。     

无参考图像质量评价的视觉测量照明

为提高视觉测量系统的图像质量,通过分析成像器件和照明光源的光谱匹配特性及照明光源的光谱-色差特性,研究了照明系统的光谱对图像质量的影响;引入对比度信噪比(constrast signal noise ratio,CSNR)和灰度清晰度Tenengrad函数的无参考图像质量的评价方法对不同照明光谱下的图像对比度和清晰度分别进行评价,通过评价函数获得视觉测量照明系统的光谱优化选择原则;最后对相同照度下的单色光和白光(复色光)照明获取的图像的对比度和清晰度成像指标进行对比实验,用所提出的评价函数对不同光谱条件下获取的数字图像进行质量评价.结果表明,使用接近于CCD光谱响应函数峰值波长附近的光谱照明,其图像对比度和清晰度指标都优于用复色光照明所获得图像的指标,为从事视觉测量系统设计者选择照明光源光谱提供了一个参考.