水下自航行器外形及水动力性能优化

研究水下自航行器(AUV) 外形及水动力性能优化的问题,为使得AUV具有较小航行阻力的同时拥有较大承载能力,需要不断进行AUV模型重建以及水动力结果分析,人工完成将会耗时很长,Isight多学科优化设计平台搭载常用的优化算法—NSGA-II遗传算法,整合Solidworks、Gambit、Fluent三大集成模块实现数据交换以进行AUV外形的建模、仿真并完成设计过程的自动化和智能的设计探索,确定最佳设计参数;仿真结果表明,最终优化后的AUV不仅减小了航行阻力并且拥有更大的承载能力;因此采用多学科优化软件Isight能够有效提高AUV外形及水动力性能优化的准确性和效率,提升其整体水动力性能。     

嵌入式单目机器人视觉检测及避障系统设计

为实现机器人在移动中快速检测和避开障碍物功能,提出一种在室内以单目视觉为基础的嵌入式机器人检测障碍和避障的设计方案;通过对HSI颜色空间的H空间进行分块,获取分块区的颜色矩特征进行比较,能快速检测障碍物;通过几何法建立机器人坐标和图像坐标的关系,计算障碍物实际距离,准确定位障碍物;通过输入障碍物距离和偏离前进方向的角度到模糊控制器,获得输出转动角度,并对输出的角度进行调节;实验结果表明该系统具有实时性和可行性,实现了利用图像分块的信息快速检测定位障碍物,并通过模糊控制器完成了避障要求。     

基于SI4463的信息采集系统设计

为满足无线信息采集系统远距离、低成本、部署灵活、维护方便等要求,设计和实现了一个远距离信息采集系统,具有无线传输和可靠的IAP(In-Application Programming)升级;在无线信号覆盖范围内,系统自动完成对目标节点的信号采集、IAP无线升级;介绍了节点的软硬件设计、IAP升级、冲突避免机制;经测试,无线传输速率200 bps的条件下有效通信半径为500米;无线数据包转发误码率为2/10000。     

基于改进图划分的异构并行计算模型设计

为了实现大规模计算机集群上的高效分布式并行计算,设计了一种基于改进图划分和量子遗传算法的异构节点并行计算模型;首先,介绍了传统图划分模型并分析了其不足,然后从图的有向性、通信开销计算和负载均衡度等方面对传统的图划分模型进行了改进,从而得到一个改进的图划分模型;最后,以最小化通信开销和优化资源负载均衡为目标,通过设计编码方案,在改进的图划分模型上提出了采用量子遗传算法获取最优任务划分方案的最优解;仿真实验表明:文中方法能有效实现任务的并行计算,与其它方法相比,具有较小的通信开销和较好的负载均衡度,具有很强的可行性。     

基于AES算法汽车门禁系统的设计与研究

针对汽车采用传统机械方式打开车门操作复杂、安全系数低等问题,设计了汽车智能门禁控制系统;通过车载基站与智能钥匙的双频通信,实现了车门的开与关,根据钥匙的位置,还可实现发动机的一键启动;考虑到无线通信的随机性和可变性,为保证信号传输安全,系统采用AES算法加密技术,加入了动态循环扩展密钥,并对整个系统进行MATLAB建模仿真;实验研究结果表明,系统加密性能好,密码破解率仅为,当信噪比为10dB时,系统误码率小于10-4,符合无线通信系统的性能指标要求。     

基于虚拟仪器的远程控制砷/氟离子自动检测系统

叙述了一种基于虚拟仪器的远程控制砷、氟离子自动检测系统设计,主要介绍了仪器的整体技术路线、液体自动进样、采集电路、控制软件以及信号处理;当待测水环境中的砷、氟含量发生变化时,仪器通过三电极方法全自动的检测出电流变化,然后通过基于小波分析的信号去噪分析方法和峰面积计算方法计算出相应的离子浓度;实验结果表明,氟含量检测指标为最小分辨为0.2ppm,检测范围是0.2~50ppm;砷含量检测指标为最小分辨为0.1ppb,检测范围是1~500ppb;检测系统能够实现无人值守和远程无线控制,使饮用水中有害离子的现场实时快速监测成为可能。     

基于混合多种群自适应蚁群算法的无人机航路规划

针对基本蚁群算法在航路规划中易于过早陷入局部最优解,对蚁群算法进行了改进;提出了具有多种群的蚁群算法,并将导引因子引入到状态转移策略中,减少蚂蚁局部搜索的盲目性,确保蚂蚁最终完成航路搜索;当算法陷入局部收敛时,通过交换各种群的信息素,并对每个种群的挥发系数进行自适应调整,从而扩大了搜索空间,提高了搜索全局性;最后在代价函数简化后的栅格图中对改进算法进行了仿真;仿真结果表明,该方法可以有效防止算法陷入局部最优,是一种有效的航路规划方法.     

基于改进的PSO优化SVM火灾火焰识别算法研究

针对室内复杂环境下火灾识别准确率会降低的问题,提出了一种改进的粒子群算法优化支持向量机参数进行火灾火焰识别的方法;首先在YCrCb颜色空间进行火焰图像分割,对获得的火焰图像进行预处理并提取相关特征量;其次采用PSO算法搜索SVM的最优核参数和惩罚因子,并在PSO算法中加入变异操作和非线性动态调整惯性权值的方法,加快了搜索SVM最优参数的精度和速度;然后将提取的火焰各个特征量作为训练样本输入SVM模型进行训练,并建立参数优化后的SVM分类器模型;最后将待测试样本输入SVM模型进行分类识别;算法的火灾识别准确率达到94.09%,分类效果明显优于其他分类算法;仿真结果表明,改进的PSO优化SVM算法提高了火焰识别的准确率和实时性,算法的自适应性更强,误判率更低。     

基于RFID电子标签的公交信号单点优先策略

为加强路口单元与公交车辆的信息交互,提高公交信号优先系统的效能,以RFID电子标签为信息交互中介,建立车路通信环境,构建交通信号系统、公交系统为一体的公交信号优先系统;通过与电子标签的信息交互,路口单元对公交车的信号优先请求进行分级错开,计算信号配时、建议车速、驻站时间等控制参数,制定出基于引导的优先方案,在交叉口实现公交车的优先通行与安全行驶服务;实验结果表明,在高饱和状态下,文章引导策略能使交叉口公交的平均延误降低30%,在中、低饱和状态下的效益更佳。     

一种新型高精度充电桩系统的设计

设计了一种用于电动车等移动设备的高精度充电控制系统,以STC12C5A60S2单片机作处理器,采用CS5464电能计量芯片,通过MF-RC522读卡芯片实现智能刷卡结算;对于蓄电池充电保护与判断何时为电量充满状态提出了新的方案,并设计了人性化的人机交互界面;实验结果表明:该充电桩系统能精确完成电量的计量计费,在户外电能补给方面,具有较高的应用价值。