并行化洪水演进模拟研究综述

近年来,并行化洪水演进模拟技术发展迅速,在防汛减灾领域发挥重要作用。在考虑洪水演进模型的数值方法、并行模式和编程技术等因素后,选取一些有代表性的洪水演进模型,分析了同构并行和异构并行洪水演进模型涉及的技术细节,提出并行化模型开发的技术难点和解决方法。最后,提出将来并行化洪水演进模型研发的着力点：非结构网格模型的异构并行化;混合并行的洪水演进模型;适于GPU异构并行的网格形式;并行环境下的实时可视化和交互式计算;基于动态编程语言的模型开发;界面式开发及模型应用推广。     

基于用户满意度的图标动态形式设计

为了增加用户对人机界面图标的可理解性,提高用户认知效率,提出一种基于用户满意度的图标动态形式评价方法.利用速率、方向、范围、路径分别定义图标旋转、左右、上下平移、缩放4种基本动态形式;采用阈限测量法获得图标动作时间的上阈、舒适值、下阈,通过线性回归建立图标动作时间与图标动作幅度间映射关系;通过Likert量表进行动态图标范围适合度调查;结合方差分析和最小显著性差异实验,分析图标动作时间和图标动作幅度对用户偏好满意度、认知负荷的影响,并用于指导动态图标设计.实验结果表明在4种基本动态形式下,移动端的动态图标最佳动作时间在450 ms左右;动作时间与动作幅度为正相关,设备尺寸、图标复杂度对动作时间的设定有决定性的影响;动作幅度的设定与设备尺寸相关.为人机界面中动态图标设计提供了一种动态图标量化分析模型,以便为人机界面的动态图标设计提供一定的理论参考.     

New Robust Stability Criteria for Lur’e Systems with Time-varying Delays and Sector-bounded Nonlinearities

This paper deals with a robust stability problem for uncertain Lur’e systems with time-varying delays and sector-bounded nonlinearities. An improved delay-dependent robust stability criterion is proposed via a modified Lyapunov-Krasovskii functional (LKF) approach. Firstly, a modified LKF consisting of delay-dependent matrices and double-integral items under two delay subintervals is constructed, thereby making full use of the delay and its derivative information. Secondly, the stability criteria can be expressed as convex linear matrix inequality (LMI) via the properties of quadratic function application. Thirdly, to further reduce the conservatism of stability criteria, the quadratic generalized free-weighting matrix inequality (QGFMI) is used. Finally, some numerical examples, including the Lur’e system and the general linear time-delayed system, are presented to show the improvement of the proposed approach.

     

Modeling and Control of Hybrid-driven Gliding Motion for an Underwater Gliding Snake-like Robot

International Journal of Control, Automation and Systems - An underwater gliding snake-like robot (UGSR) combines the advantages of an underwater glider (UG) and an underwater snake-like robot...     

基于LSTM神经网络的管道缺陷模式识别方法研究

针对复杂环境下,管道振动信号特征微弱难以提取的问题,提出一种基于长短时记忆网络(LSTM)深度学习神经网络的管道缺陷模式识别方法;首先利用改进型自适应噪声的完全集合经验模态分解(ICEEMDAN)对采集的原始信号进行分解得到若干个固有模态函数(IMF)分量,随后根据信息熵理论计算IMF分量的近似熵作为管道典型状态的特征值构造特征向量集合,然后构造LSTM深度学习神经网络训练模型并调节深度神经网络在训练过程中的相关参数进行网络的结构优化,最后将特征向量输入到LSTM神经网络模型进行训练和识别;结果表明:针对管道振动信号特征微弱难以提取的问题,该方法对管道缺陷模式识别的准确率达到了95％,在消除管道振动信号的背景噪声、挖掘特征信息和保证识别准确性方面优势明显.     

武器装备测试数据立方体模型的构建

针对大规模、高频率数据交换的实际需求,结合武器装备测试数据的特点,构建了装备测试系统的数据立方体模型;首先介绍了数据立方体的基本概念以及常用的基本模型,之后分析了装备测试系统的实际需求,以概念模型、逻辑模型以及物理模型三级数据模型的方法实现整体设计;数据立方体为装备测试数据提供多维的观测角度,满足了实际任务对高效率数据交换的要求,为之后的数据分析应用提供了良好的数据基础平台.     

基于深度学习的小样本声目标识别方法

声目标分类识别是声源识别领域的核心问题,然而,在应用深层神经网络进行声目标分类识别时,从少量样本中学习(样本复杂度较低)是一个具有挑战性的问题;针对此问题,提出了一种基于深度学习的小样本声目标识别方法,该方法将手工设计特征和对数梅尔声谱特征结合到一起,扩充了深度学习模型的可利用特征量,提高了声信号识别效率和精度;在实验验证中,该方法在测试集上实现了87.6%的识别精度;更进一步地,用较少量的训练样本对该方法和其它几种主流的深度学习模型的性能进行了比较验证,结果表明,该方法只需要更少量的数据即可实现同样的识别精度,在声源探测领域具有一定应用价值。     

基于框架的开放式机载电子战嵌入式软件设计

当前机载电子战嵌入式软件复杂度和安全性越来越高,传统结构化程序设计方法已不能适应当前机载嵌入式软件研发的需求,为此提出了一种基于框架技术的开放式机载电子战嵌入式软件设计方法;该方法重点阐述了机载电子战嵌入式软件的开放式架构设计、软件框架的设计决策、软件构件接口抽象与实现要点,并基于软件框架对典型的机载电子战管理控制和信号处理软件进行了示例设计;该方法统一和规范了机载电子战嵌入式应用软件的体系结构,使得电子战系统软件架构具备开放式软件架构特征,提升了软件质量的同时使得软件开发人员聚焦应用开发,有效提升了机载电子战嵌入式软件研发效率,使得电子战系统具备快速迭代升级能力。     

基于北斗卫星通信的航天测控频段故障诊断系统设计

针对传统航天测控频段故障诊断方法受到信息传输时延影响而导致诊断精准度低的问题,提出基于北斗卫星通信的航天测控频段故障诊断系统设计;硬件结构设计了判断故障类型的波头信号检测模块;通过地面接收机接收卫星发出的微弱信号,计算本机晶振脉冲数,以此修改北斗卫星通信数据;利用北斗授时模块,保证了输出时间的准确性,避免了延迟问题;软件部分用逻辑推理设计航天测控频段故障诊断流程,并使用北斗卫星诊断技术,纠正误差;由实验结果可知,该系统信号线松动脉冲信号诊断结果与实际情况一致,陀螺输出角度量漂移与实际值一致,误差为0,具有精准诊断结果.     

考虑供给侧和需求侧的公交车充电时段调度策略

为分析区域充电行为和时间的规律,通过蒙特卡罗法对市北电网所辖国江场的充电负荷进行预测.综合考虑需求侧和供给侧的收益,以电动公交车(Electric Bus,EB)的充电状态为决策变量,建立计及多因素的EB充电时段调度策略优化模型.设计基于粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)的模型求解流程,在国江淞行站的案例中,合理规划出EB的初始充电时间,改善了电流峰谷差、电流方差和充电成本等指标,避免了大量EB在夜间同一时间集中充电造成电网"峰上加峰"的现象.