基于传热正反模型的动态测温方法研究

为减少热惯性温度传感器的动态测温误差,提出了基于传热模型和反演算法的动态测温方法,其实质是将求解被测对象的真实温度转化为一个优化问题.该方法首先建立温度传感器非线性非定常瞬态传热正模型和有限元求解方程,并进行实验验证.在此基础上,推导了瞬态传热一阶敏度计算公式,建立了温度传感器的非稳态反演传热模型,结合快速反演算法,反求作为边界条件的被测对象真实温度.将所提出的动态测温方法应用于具有内外两层套管、传热过程复杂的复合温度传感器.实验和仿真结果均表明,正向模型的仿真值与测量值相比最大误差小于5℃,反演求解的被测对象真实温度误差不超过1％,热响应时间由548 s缩短到106s.应用实例分析结果表明,所提出的动态测温方法具有较高的准确性和快速性.     

基于非线性扩散率归一化的GAC模型图像分割

为了消除主动轮廓模型耗时的重新初始化过程,在分析了主动轮廓曲线演化特性的基础上,引入改进的符号距离函数的约束项到变分GAG模型中,该约束项是一个非线性热方程,通过对非线性热方程扩散率的归一化,使水平集函数始终快速稳定的保持符号距离函数的特性,新算法减少了迭代次数和运行时间.另外,新算法采用灵活的初始化方法和保持曲线二维梯度和散度算子旋转不变性的离散化数值方案,提高了分割算法对模糊边缘的辨别能力.实验表明该方法是有效的,对噪声有很强的鲁棒性.     

产品族设计的多目标优化方法

为帮助产品开发团队在设计产品族的过程中,可以交互选择多种目标的优化方案,提出了产品族设计的多目标优化模型,并设计了多目标遗传算法对模型进行求解.建模过程中考虑了市场分割、产品效用、竞争产品、顾客购买行为、产品开发费用等因素.通过一个应用案例,验证了所提模型和方法的可行性.     

铝电解过程神经网络预测控制技术应用研究

铝电解是非线性、时变、大时滞过程,受强电场、强磁场、强热场交互干扰,其控制难度大,耗能高.因此,节约电能,提高电流效率,提高铝的产量和质量是铝电解控制系统研究的热点问题.文中在分析铝电解过程工作特性及存在问题的基础上,提出了小波神经网络预测控制方法,该方法将神经网络控制技术与预测技术有机结合,通过对反映氧化铝浓度的槽电阻参数跟踪,实时调整控制器的控制策略,控制氧化铝下料装置下料量,使氧化铝浓度控制在理想值范围,并对系统的硬件和软件进行了设计.实验结果表明:该方法的有效性,具有良好的控制控制性能和节电效果,对提高铝的产量和质量具有重要意义.     

互联网网络时延特征研究

互联网宏观拓扑结构下时延特征的研究对互联网结构与性能的理解具有重要作用。择取CAIDA Ark项目下分别位于4个不同地区的探测数据,提取网络时延与通信直径,发现网络时延与通信直径关系很小且超过70%的有效路径中存在支配时延。经分析,正是支配时延的存在影响了网络时延与通信直径的关系。对支配时延链路两端进行地理映射,发现支配时延以较高概率出现在同一国家同一城市某一链路传输之间。在此基础上,得出链路两端距离小于5 000 km的支配时延主要由排队时延组成,而链路两端距离大于5 000 km的支配时延主要由传播时延组成的结论。     

基于马尔可夫链的网络蠕虫传播模型

提出了网络蠕虫的随机传播模型。首先,基于马尔可夫链对于网络蠕虫进行了建模,并且讨论了模型的极限分布以及平稳分布的存在性。然后,讨论了网络蠕虫在传播初期灭绝的充要条件以及在传播后期灭绝的必要条件。最后,讨论了网络蠕虫的传播规模。仿真实验对于模型进行了验证,讨论了模型中传播参数,时间参数以及漏洞主机数等相关参数对于网络蠕虫传播的影响,并且与G-W模型进行了数据对比,说明了本模型的优势。     

基于FPGA的虚拟电源的研究与实现

设计了以FPGA为核心控制芯片的虚拟电源系统。实现了虚拟电源的硬件平台和软件系统,包括控制开关模块、电压采集模块、电压输出模块、电压自调整模块、UART模块、数值转换模块等。系统利用UART与上位机实现通信,通过控制AD5662和TPS5450芯片输出设定电压,并实时地从AD7699芯片处获得实际输出电压值,通过自调整模块使电压稳定在设定值的附近。电压测试范围从2.6V到4.2V,当系统不带负载时,输出电压的纹波小于10mV,当输出电流为1A时,输出电压纹波小于20mV。     

无线传感器网络节点复制攻击和女巫攻击防御机制研究

在无线传感器网络(WSNs)中,节点复制攻击和女巫攻击可扰乱数据融合和阈值选举等网络操作.发起这两种攻击需先通过邻居发现认证过程.考虑到在WSNs中发起邻居认证是不频繁的,提出了一种基于单向密钥链的ID认证防御机制(OKCIDA),降低攻击者在任何时间段发起这两种攻击的可能性.然后基于椭圆曲线离散对数问题,构造对称参数,并组合OKCIDA和利用节点邻居关系,提出了一种无需位置的邻居认证协议(LFNA),以阻止复制节点和女巫节点成功加入网络.最后给出了安全性证明和分析,并在安全和开销方面将LFNA与已有典型防御方案进行了比较,结果表明该方案具有一定的优势.     

面向自适应的组合服务动态调整方法

为了实现组合服务对异常情况的自适应,提出了一种组合服务动态调整机制.该机制将调整逻辑和BPEL执行逻辑相分离,从而能够在不扩展BPEL语言的语法和语义基础上支持组合服务的动态调整,保证了方法的适用性.建立了服务异常模型来描述服务运行过程中所面临的异常情况的类别、产生原因以及外在表现,并且在该模型的基础上给出了异常监控策略.提出了组合服务替换范围确定算法和调整方案生成启发式算法,保证了组合服务动态调整的效率.系统实现和实验验证了提出的组合服务动态调整方法的有效性.     

基于PSO的Live Wire交互式图像分割算法

传统Live Wire算法易受伪轮廓干扰,并且算法执行速度较慢.针对这些问题,提出一种基于PSO的Live Wire交互式图像分割算法.算法首先构造新的代价函数,引入相邻节点间梯度幅值变化函数来减轻伪轮廓的干扰,提高了算法的分割精度;其次,为了提高算法的执行效率,应用粒子群算法求取图像中任意两点间最短路径来定位目标边界,并与经典的基于Dijkstra动态规划图搜索的Live Wire算法进行比较.实验结果表明,与传统方法相比,所提算法在分割精度和执行效率上都有很大提高.