基于间歇控制的不确定主从Lur’e系统的指数同步

研究了不确定主从Lur’e系统的问歇控制同步问题．运用Lyapunov稳定性理论和S-过程,首先推导出保证标称主从Lur’e系统指数同步的一个充分条件．在此基础上进一步得到了具有范数有界不确定性主从Lur’e系统鲁棒指数同步的结果．这些同步判据以矩阵不等式的形式给出．另外我们还提出了一种最小化性能指标的优化策略．最后,通过两个数值例子验证了结果的有效性．     

铁基材料在城市水处理中的应用

近年来,许多学者针对铁基材料在城市水处理中的应用进行了深入研究,包括在给水处理中的混凝和消毒作用,在排水管网中对硫化物的抑制作用,在污水处理系统中对除磷、污泥脱水与厌氧消化的强化作用、对自然黑臭水体的改善作用等方面。研究结果表明了铁基材料在水处理系统有非常广泛的应用潜力。不同于传统药剂,铁基材料在城市水循环过程中可以回收使用。基于铁基材料在实现城市水管理的可持续性方面具有巨大的潜力,围绕给水处理系统、污水管网系统、污水处理系统、自然黑臭水体四个方面,综述了铁基材料在城市水循环过程中的应用效果、机理和目前存在的问题,以期更好地优化铁基材料的应用潜力。     

基于激光雷达的无人驾驶3D多目标跟踪

无人驾驶汽车行驶是连续时空的三维运动, 汽车周围的目标不可能突然消失或者出现, 因此, 对于感知层而言, 稳定可靠的多目标跟踪(Multi-object tracking, MOT)意义重大. 针对传统的目标关联和固定生存周期(Birth and death memory, BDM)管理的不足, 提出基于边界交并比(Border intersection over union, BIoU)度量的目标关联和自适应生存周期管理策略. BIoU综合了欧氏距离和交并比(Intersection over union, IoU)的优点, 提高了目标关联的精度. 自适应生存周期管理将目标轨迹置信度与生存周期相联系, 显著减少了目标丢失和误检. 在KITTI多目标跟踪数据集上的实验验证了该方法的有效性.     

快速检测病原菌含量的简易微流控系统

针对现有水产养殖病原菌检测时效性差、自动化程度低的缺点,提出了一种快速检测水产养殖病原菌含量的简易微流控系统研究方法。该系统将微电极构造于微流控芯片通道底部并与数字阻抗测量电路连接,通过在磁珠表面包被水产病原菌抗体,利用外部高斯磁场控制诱导磁珠捕获水产病原菌,并将水产病原菌与磁珠结合体带至微电极阵列,通过在电极端构建基于阻抗测量的计数电路,从而有效检测水产病原菌含量。研究结果表明该系统能够有效测量水产病原菌的含量,检测时间由传统的平板计数法48 h减少至30 min,检测效率提高为原来的60多倍,检出限相比现有的微流控阻抗法缩小100倍。     

C程序内存泄漏智能化检测方法

内存泄漏在采用显式内存管理机制的C语言中是一种常见的代码缺陷,内存泄漏的检测方法目前主要是静态分析与动态检测.动态检测开销大,且高度依赖测试用例;静态分析目前被学术界和工业界广泛应用,但是存在大量误报,需要人工对检测结果进行确认.内存泄漏静态分析的误报通常是由于对指针、分支语句和全局变量分析的不准确性导致的.提出了一种内存泄漏的智能化检测方法,通过使用机器学习算法学习程序特征与内存泄漏之间的相关性,构建机器学习分类器,并应用机器学习分类器进一步提高内存泄漏静态分析的准确性.首先构建机器学习分类器,然后通过静态分析方法构建从内存分配点开始的Sparse Value Flow Graph（SVFG）,并从中提取内存泄漏相关特征,再使用规则和机器学习分类器进行内存泄漏的检测.实验结果显示,该方法在分析指针、分支语句和全局变量时是有效的,能够提高内存泄漏检测的准确性,降低内存泄漏检测结果的误报.最后,对未来研究的可行性以及面临的挑战进行了展望.     

基于多智能体的太阳能无人机能源控制

为满足太阳能无人机对长航时飞行和高载重能力的需求,研究能源系统的储能均衡控制问题.通过将太阳能无人机中每个由光伏-储能-输出单元组成的发电节点作为一个智能体,设计基于多智能体的分布式控制器并给出满足系统约束的控制算法,实现储能单元荷电状态的一致性.分别针对连续系统模型和离散系统模型给出分布式控制协议,并通过理论分析说明连续和离散的控制协议均可实现控制目标.通过搭建半实物平台进行实测验证,采用光伏模拟器和电子负载模拟能源系统运行的外部环境,以18650锂离子电池作为储能单元,实验结果表明,分布式协同控制协议能够有效地解决光伏功率不均及电池参数差异导致的不均衡问题,使系统的充放电深度得以有效提升.     

Lurie控制系统的关联绝对稳定性-双线性矩阵不等式方法

研究任意两个相互独立的Lurie控制系统能否通过关联或协调控制组成绝对稳定大系统的问题,给出两个Lurie控制系统可关联绝对稳定的充分条件,并给出了计算关联矩阵的双线性矩阵不等式方法.研究结果表明:两个非绝对稳定的系统可以通过关联或协调控制来实现关联大系统的绝对稳定性,取消了大系统稳定性分析中对关联的不合理限制.文末给出了本文结果的数值例子.     

基于核外计算的Datalog引擎设计与实现

随着新兴技术的迅速发展,领域软件对开发效率提出了新的要求. Datalog语言作为一门具有简洁语法和良好语义的声明式编程语言,能帮助开发人员快速开发和解决问题,近年来越来越受到重视与欢迎.但解决真实场景问题时,现有的单机Datalog引擎计算规模往往受限于内存容量大小,不具有可扩展性.为解决上述问题,设计并实现基于核外计算的Datalog引擎.方法首先设计一系列计算Datalog程序所需的支持核外计算的操作算子,然后将Datalog程序转换合成带核外计算算子的C++程序,接着方法设计基于Hash的分区策略和基于搜索树剪枝的最少置换调度策略,将相应的分区文件调度执行计算并得到最终结果.基于该方法,实现原型工具DDL (disk-based Datalog engine),并选取广泛应用的真实Datalog程序,在合成数据集以及真实数据集上进行实验,实验结果体现了DDL良好性能以及高可扩展性.     

基于多线程并行的符号执行引擎设计与实现

符号执行作为一种高效的测试生成技术,被广泛应用于软件测试、安全分析等领域. 然而,由于程序中的执行路径数量随着分支数量的增加而指数级上升,符号执行往往无法在大规模程序上进行高效执行,缺乏可扩展性. 已有的基于多进程的并行化方法具有较大的额外通信开销,并且缺乏对现有约束求解优化技术的利用. 提出了基于多线程并行处理模型的符号执行加速方法. 具体来讲,为解决并行符号执行中的不同工作节点负载不平衡问题,设计了不需要中间节点参与的工作窃取算法. 为充分利用现有约束求解优化技术,提出了让不同工作节点共享约束求解信息的加速求解方法. 基于符号执行引擎（KLEE）实现了多线程并行化符号执行方案,从而形成多线程并行化符号执行引擎（PKLEE）. 实验验证表明,在穷尽执行路径场景下,KLEE平均耗时是在给定8个线程下PKLEE的3~4倍;在同样的时间内,PKLEE执行的有效工作负载平均是KLEE的3倍.