基于耗散率最小的“盘点”脉管网络构形优化

以有限温差传热和流动阻力引起的最小耗散率和耗散数为优化目标,在圆盘总面积和脉管网络总体积给定的条件下,对圆盘区域内一级、二级和三级脉管网络进行构形优化,得到耗散率和耗散数最小的各级脉管网络最优构形.结果表明当参数B1?10??时,在相同无量纲质量流率M*(1?M*?102)下,耗散率最小和熵产率最小的一级脉管网络最优构形有明显区别.对于二级脉管网络,当无量纲质量流率在1?M*?102范围内时,传热耗散和流动耗散大小相当,此时脉管网络最优构形随质量流率变化显著.在相同脉管网络总体积和圆盘半径条件下,相同无量纲质量流率时,一级、二级和三级脉管网络最小耗散数性能几乎相同;当无量纲泵功率*5?10(?1,2,3)?i W i时,随着脉管级数的增大,脉管网络最小耗散数减小,此时增加脉管网络的复杂度有利于提高脉管网络的性能.此外,还以复合耗散率为优化目标对脉管性能进行优化.优化结果可从传热优化角度为脉管系统设计提供参考.     

一种多跳无线传感器网络中基于SMAC协议的性能分析模型

本文针对基于SMAC协议的多跳无线传感器网络,将节点建模为一个带关闭机制的有限队列单服务台系统,并考虑节点睡眠机制和竞争退避机制建立了二维Markov节点状态模型.基于该模型可准确推导出网络平均丢包率、网络吞吐量、数据包平均延时以及网络平均功率消耗等网络性能的表达式.通过与仿真实验给出的网络性能结果进行对比,发现模型给出的网络性能表达式有效逼近了仿真结果曲线,从而验证了模型的准确性.同时,运用该模型能准确分析多跳无线传感器网络在能量效率和QoS性能的折中关系,并为占空比、缓存队列容量等网络协议参数的优化提供理论指导.     

可扩展的DHT网络爬虫设计和优化

KAD网络是目前基于实际应用的一个最大的DHT网络,针对KAD网络的测量成为研究实际DHT的很好途径.各种针对覆盖网络的基于主动和被动的测量研究也正逐步展开,在主动测量中,网络爬虫是一项很重要的基础工作.通常,这类爬虫从一个起始的已知节点集开始扫描,然后通过迭代式地查询来获取更多的节点信息.设计爬虫的时候通常希望达到3个性能方面的目标:尽快完成对一个已知的节点集的扫描,尽可能抓取到更多的节点信息,尽量减少网络带宽的占用.由于这些目标之间存在互相制约关系,单纯优化其中的一项性能可能降低其它性能.文中提出了一个基本的DHT网络爬虫的框架,并提出基于该框架上可能的扩展,充分利用覆盖网络中的拓扑结构,对爬虫各部分工作的权重进行调整,从而降低爬虫总的工作量,达到对以上目标的优化.     

一种适用于IPv6网络的可用带宽测量方法

可用带宽测量是网络测量的重要内容,它为网络性能优化、网络资源分配与管理提供依据.本文分析了当前可用带宽测量的研究现状,并提出了适用于IPv6网络的可用带宽测量算法SR-SLoPS.该算法在使测试报文对网络正常业务流的影响减至最低,并保证测试路径唯一的基础上,利用发送端与接收端的速率差值实现对网络单向可用带宽进行测量.实验证明,该算法结果准确,网络开销小,收敛时间较短.     

(火积)耗散、耗散热阻与单股流混联热网络优化

本文基于理论对混联热网络进行了分析和讨论,并与熵产优化结果进行了对比.理论分析表明,混联热网络热量加权平均温度最小值对应于热网络最小(火积)耗散和最小热.以三个热件构成简单混联热网络为例,出了其(火积)耗散表达式,并对其传热面积与流体流量进行了优化计算,了使热网络(火积)耗散和热取最小值优化结果.本文还计算分析了三个热件之间多种合方式优化结果,如串联、并联以及其他形式混联等.数值计算结果与理论分析吻合.本文理论推与数值计算表明最小(火积)耗散和最小热对应最低热网络平均温度,而最小熵产不对应.     

时变能量网络建模与分析

不同类型的能源系统通过能量转换设备(感应电动机、离心泵等)相互耦合,研究能源系统的动态特性及其仿真方法对综合能源系统优化设计及性能分析具有重要的实际意义.为对时变能量网络进行建模和分析,本文从能量本质的角度出发,通过深入探讨能量传递及转换机理,分别建立时变传递线(管)路和能量转换设备的能量网络等值模型.在时变能量网络模型的基础上,提出通过构建时变能量网络方程(包括状态方程和输出方程)对综合能源系统的动态特性进行建模仿真的分析方法,最后通过具体算例对本文所提分析方法的有效性及实用性进行验证.本文的研究内容为时变能量网络的建模、分析、优化及规划奠定了基础.     

激活函数可调的神经元网络的一种快速算法

将激活函数可调的神经元网络的结构做了一个变形, 给出了网络学习的一种快速算法, 并对异或问题, Feigenbaum函数和Henon映射进行仿真实验, 结果表明, 该算法具有很快的收敛速度, 很高的收敛精度, 性能优于BP算法. 在此基础上, 将变形后的网络再进行改进, 实验表明改进后的网络具有更好的性能.     

基于区间的风机系统翼型气动性能不确定性优化

针对样本数据少、信息缺乏的工程问题,研究了一种风机翼型气动性能区间的不确定性优化方法.通过建立区间模型非概率可靠性指标,在Kriging近似模型基础上,构建了稳健性优化模型.并采用了双重优化求解策略进行求解,以提高优化效率.为了提高叶型造型的拟合精度,采用五项多项式方法对翼型各截面进行参数化建模.通过和试验结果进行对比可知,该方法可满足风机气动性能优化精度要求.该方法为风机气动性能优化提供了新的途径,为轨道交通风机系统节能减排的市场实用化奠定了基础.     

供水管网抗震拓扑优化算法研究

针对供水管网抗震拓扑优化问题,引入管线单元投资重要度的概念评价管网中管线对管网抗震的贡献.在此基础上,将遗传算法、遗传-模拟退火算法、蚁群算法和微粒群算法等现代组合优化算法应用于供水管网抗震拓扑优化中.通过算例对上述算法的优劣进行了对比分析.结果表明：遗传-模拟退火算法表现最好,遗传算法和微粒群算法次之,而蚁群算法的搜索性能较差.     

基于Clifford代数的混合型传感器网络覆盖理论分析

分布式传感器网络对目标区域的覆盖性能是整个分布式网络信息获取的基础．已有研究工作分别在2维和3维空间，主要通过单位圆覆盖模型和球覆盖模型进行传感器网络系统覆盖性能分析．已有方法在对多种类型的目标进行监测的传感器网络应用当中，无法给出一致的覆盖分析模型．提出一种基于Clifford代数的空间传感器网络覆盖理论分析方法，为分布式传感器网络在复杂环境下的覆盖性能分析建立了统一的理论模型，实验分析验证了该方法的有效性．     

基于干扰动态性建模的MHWN多路径路由协议

作为无线网络实现普适性的有效架构,多跳无线网络（MHWN）逐渐成为一个研究热点．但MHWN固有的媒质开放性、多跳性,干扰威胁也更加严峻．如何实现干扰条件下的可靠组网,成为MHWN研究的棘手课题．传统的方法多是基于干扰存在二元性来实现路由的优化选择,但这忽略了实际无线网络中,干扰往往是动态的．为此,本文提出了一种基于干扰动态性建模并融合多路径的路由算法．协议通过网络干扰动态性检测,利用干扰活跃度值获取遭受干扰最小路径,从而可有效提高网络抗干扰能力并极大降低源重路由次数．文中对协议的实现方法给出了详细的阐述,并基于网络仿真软件NS2对协议进行了较全面仿真比较,结果表明该方法相比已有协议不仅具有更好的路由抗干扰性能,同时在多业务流的冲突碰撞中也有很好路由优化能力．     

电力系统专网的无线Mesh监测终端的研制

针对Ad hoc网络在电力系统应用中节点流量任意性的问题,提出一种改进型的无线Mesh监测组网方式.同时,研制了一套针对230 MHz电力系统专网的无线Mesh监测终端,并介绍了其实现方法.在实际的使用中,该终端在传输视音频数据方面性能表现良好.     

基于移动设备云迁移的节能决策算法

随着云计算的兴起,云迁移计算开始成为移动设备获取计算资源和降低功耗的有效方式.云迁移的主要想法是将移动终端的复杂任务经由无线网络迁移到云端执行,然后再接收计算结果.然而,无线网络的不稳定性和数据传输的高功耗限制了云迁移计算在移动设备中的应用.不同于已有工作,本文通过引入数据压缩的方法完善了云迁移计算决策模型,并且基于对未来时段网络期望的预测,提出了一种节能迁移计算决策算法——EPVAD.基于实际的3G网络带宽数据和开发测试平台,实验结果显示:EPVAD算法的节能效果较同类算法平均优14.9%,并且算法自身的系统开销可忽略.     

全双工通信关键技术研究

传统的半双工(half-duplex,HD)无线系统利用正交的时隙进行信号的发送和接收,造成无线频谱资源的极大浪费.而全双工(full-duplex,FD)通信技术以其链路容量倍增及其潜在的频谱资源利用率提升能力得到学术界和工业界的广泛关注.本文首先将全双工与半双工的模式性能进行比较,详细列举了现有全双工技术的优缺点.作为全双工系统的核心难题,自干扰(self-interference,SI)消除技术可以采用两类主要技术加以实现:被动自干扰抑制和主动自干扰消除.本文对相应技术的优缺点进行了比较.此外,针对复杂时变的无线频谱环境以及动态变化的无线网络结构,本文讨论了全双工媒体接入控制层(medium access control,MAC)协议的设计.本文还进一步论述了实际系统环境下的全双工算法设计与实现,包括中继网络编码、中继选择以及动态资源分配等.最后,本文对全双工通信未来研究方向进行了探讨,并总结全文.     

无线网卡在设备监测系统的研究与应用

针对传统有线监测系统传输柔性程度低的现状,提出了将无线网卡应用于设备监测系统的方案。介绍了Linux环境下,基于ARM9263数据处理板的设计方案。论述了无线网卡驱动开发方法及其关键环节,最后将驱动程序编译后加载到内核。实际应用表明,该系统具有较好的效果。     

无线终端网络配置的图形用户界面设计与实现

根据目前宽带无线移动终端的发展所提出的新要求,针对用户较为关心的图形界面系统,提出并设计了一套基于ARMLinux嵌入式系统的网络配置的图形用户界面,旨在配置具有自主知识产权的IEEE802．11g无线网卡芯片。运行测试表明,该界面具有占用资源少、性能稳定可靠、便于移植等特点。     

基于Zigbee的煤矿无线数据采集系统设计与实现

根据煤矿环境的特点,提出了一种基于Zigbee技术的适用于煤矿巷道多参数采集的无线传感器网络检测系统。该系统利用多种传感器,通过无线传感器网络实现对井下环境及生产参数的实时监测和智能预警。采用RS-485通讯协议及硬件模块化,实现了传感器的灵活添加与监测计算机软件稳定性的增强。通过实验证明了该系统设计的可行性和良好的稳定性。     

基于S3C2410构建PDA数据采集节点系统

描述了以现代的无损检测技术为基础,以S3C2410为核心构建的PDA数据采集系统。该系统实现了无线网络节点的数据采集功能。在此基础上设计了一套PDA数据采集,其硬件结构由S3C2410、无线网络节点和通信模块等组成;系统软件分为驱动程序模块、通信协议模块等,可应用于高校的教室温度采集系统。     

基于 ZigBee的新型无线楼层呼叫系统设计

针对当前建筑工地所使用施工升降机的应用要求,利用新兴的 ZigBee无线技术设计了一种新型楼层呼叫系统.该系统使用 CC2430无线单片机,并对2.4GHz高频天线和 PCB制板进行了良好的设计,可应用于恶劣的工业环境中,同时减少了布线带来的困难.通过现场试验,得出该无线楼层呼叫系统能有效实现复杂网络组建和数据通信功能,具有安装方便等特点     

改进果蝇优化算法优化广义回归神经网络的预测问题研究

为提高传统非线性预测模型的预测精度,提出一种基于改进果蝇优化算法优化广义回归神经网络的预测方法,将果蝇群体分两部分分别进行迭代寻优,从而改进了果蝇优化算法的寻优性能,进而避免了在寻优过程中陷入局部最优。该方法利用改进果蝇优化算法优化广义回归神经网络的径向基函数扩展参数,然后用训练好的广义回归神经网络预测模型进行预测,最后通过订单预测算例进行实证研究。实证研究结果显示,该方法在解决订单预测问题中与未改进的果蝇优化算法优化广义回归神经网络和传统的广义回归神经网络方法对比,具有更高的预测精度和更好的非线性拟合能力。