水下自航器的时变运动模型

为开发研制大航程、变速度的水下自航器 ,实现更精确的控制和导引 ,需建立水下自航器的时变运动模型。利用刚体分析动力学和理论流体力学的基本理论 ,研究水下自航器因燃料的消耗而引起的质量变化、质心位置和转动惯量的变化 ,导出描述其变化规律的方程 ;研究因推力变化而引起速度的改变 ,导出推力变化方程。在此基础上 ,推导出水下自航器空间运动方程组 ,并将数学模型表达成简明的矩阵形式 ,为研究变质量、变速度水下自航器的运动性能和设计控制及导引律提供基础     

非饱和情况下基于802.11 DCF的改进协议DIDD

DIDD(double increase double decrease)协议是一种无线局域网介质访问控制802.11DCF(distributed coordination function)协议的改进。为分析DIDD协议在非饱和情况下的性能,该文使用三维Markov链模型,分析DIDD协议的回退过程求解节点的稳态发包概率;使用一维Markov链模型,求解起始回退阶段数的稳态分布;使用排队理论,计算了网络的非饱和吞吐量和数据包延迟。结果表明:在各种数据速率下,理论分析结果与仿真结果一致。     

多余度飞行控制系统仿真平台设计

为验证飞行控制系统的余度配置方式,设计了多余度飞控系统仿真的软硬件平台。该平台基于Simulink图形化的建模方法和Vxworks嵌入式实时操作系统,利用实时仿真工具(RTW)可自动生成运行在Vxworks及相应硬件平台下的代码。还设计了三余度飞控计算机的余度管理算法和表决算法以验证该平台的功能。本仿真平台的建模方法直观明了,同时可利用Simulink外部模式进行实时监控和在线调参,从而提高了平台的升级和维护能力。     

并行遗传算法的新进展

并行遗传算法将并行计算机的高速并行性和遗传算法固有的并行性相结合 ,极大地提升了遗传算法的求解速度和质量 .在主从式、细粒度和粗粒度这三类遗传算法并行化模型中 ,粗粒度模型以其较小的通讯开销和对种群多样化 ,获得了最广泛的应用 .本文概括了基于模式定理和有限状态马尔可夫链的遗传算法理论 ,总结了前人在粗粒度模型下开展的理论分析和实践应用 ,并指出并行遗传算法的研究将向异步化 ,理论化和模型化的方向发展 ,而有限状态马尔可夫链是构建并行遗传算法可执行模型的有力工具.     

空间拦截器姿态的组合控制

当空间拦截器由中制导阶段转入末制导阶段时,受不确定因素的影响,其姿态可能与预定姿态相差较远。在这种情况下,拦截器必须进行大角度姿态机动。这时的姿态控制系统是一个非线性、多输入多输出耦合控制系统。在拦截器不滚转的前提下,上述复杂系统可以视为３个简单子系统的组合。在每个子系统中,应用变结构＋ＰＩＤ组合控制器,这样各子系统抗干扰能力强,收敛速度快,超调小,而且稳态精度高,无抖动。仿真结果证明了组合控制方法的有效性。     

基于视觉的自动空中加油技术

无人机在军用和民用领域都发挥着越来越重要的作用,但是续航时间短、负载能力弱等缺点限制了无人机的应用。自动空中加油技术能够增加无人机的续航时间,增强无人机执行长航时、复杂任务的能力,从而有效地弥补上述缺点。计算机视觉技术的发展为无人机自动空中加油技术的实现提供了有效的支持。对基于视觉的硬管式自动空中加油技术的2类典型解决方案进行了介绍和对比,并在此基础上提出了基于切换模式的双目视觉解决方案,总结了涉及的关键技术和待研究的问题。     

嵌入式机载性能数据库的搭建与应用

嵌入式机载性能数据库是飞行管理系统的重要组成部分,它是飞机飞行过程中进行性能计算的数据来源,为性能计算提供必要的飞机、发动机性能参数以及操作约束参数,使飞行员可以计算飞机飞行中的各种信息。在嵌入式实时操作系统VxWorks上,使用开源的嵌入式数据库Berkeley DB,搭建了初步满足要求的嵌入式机载性能数据库。而后对数据库的数据内容进行了归纳整理,并初步探讨了性能数据的存储方法。最后通过调用数据库中的图表数据完成了飞机巡航段的性能优化计算,从而验证了性能数据库在实际应用中的可行性。     

基于多属性决策的无线传感器网络路由算法

针对传感器网络容易出现数据流量集中于少数路径的现象,提出了一种基于多属性决策的能量平衡路由(Multiple Attribute Decision Making Routing,MADMR)算法.MADMR算法通过综合评价节点的能量、偏好及位置等信息,选择最优的节点转发数据,它考虑了网络的能量分布状况,使数据流量得到合理的分配,从而使网络的能量消耗趋向平衡,延长了网络生存时间.仿真实验表明MADMR算法达到了预期的效果且具有良好的环境适应性.     

一种用于嵌入式系统建模的扩展PRES网

在嵌入式系统设计前期需要对系统建立适当的形式化模型并进行仿真分析。该文在分析现有Petri网模型的基础上,提出了一种EPRES(extended Petri net based onrepresentation for embedded system)模型,并具体给出了相应的结构定义、图形表示和行为规则。EPRES将库所分为控制库所和数据库所两类,引入变迁函数和变迁时延,可以对嵌入式系统的功能实现、资源消耗和时间约束进行描述和仿真分析。给出的使用EPRES对嵌入式系统建模的实例表明,该方法能够较好地解决嵌入式系统的建模问题。