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上海交通大学
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找到 115 条结果
[期刊论文] 张群亮 关新平
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:考虑一类不确定关联时滞系统,其中的不确定性满足范数有界条件,以子系统输出作为输入,分别为每个子系统设计一个线性滤波器.通过将系统的状态向量和滤波误差向量组合成一个新的增广向量,原系统状态方程和滤波误差方程就可以组成一个新的增广系统.如果可以设计滤波器参数,使得干扰噪声到增广系统输出的增益为最小,则噪声对系统估计的影响也就降为最低,受噪声影响的状态向量就可以恢复出来.这样,原系统的滤波问题就转化为最小化增广系统增益问题.通过选择一个适当的Lyapunov函数,并基于Lyapunov稳定性定理,得到了滤波器存在的充分条件.为了简化滤波器设计过程,将上述充分条件的未知参数矩阵定义为一个新的变换矩阵,在此基础上,实施了一系列巧妙的矩阵等价变换,同时定义了几个新的矩阵变量,将原充分条件化成了一组易于求解的线性矩阵不等式(LMI).使用Matlab的LMI工具箱,可以对上述LMIs直接求解,最后的数值算例验证了所给设计方法的有效性....
[期刊论文] 关新平 张群亮 龙承念
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北大核心 CSTPCD CSCD EI CBST SA
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摘要:当被控系统的数学模型存在不确定性时,需要设计鲁棒控制器才能使得受控系统稳定,然而,如果控制器本身也存在不确定性时,系统就会变得复杂难以控制,使用传统的鲁棒控制方法很难达到期望的控制目标,甚至不能保证受控系统的稳定性.本研究就是针对当系统模型和控制器同时存在不确定性时,给出了设计稳定控制器的简便方法.通过将控制器的不确定性分别表示为加法式和乘法式摄动,研究了以上两种系统的弹性保成本控制问题,并给出了相应控制器的设计方法.在主要结果推导过程中,巧妙运用了各种矩阵不等式放缩和等价参数变换等数学方法,最终将主要结果表示为线性矩阵不等式(LMI),利用Matlab的LMI工具箱,可以很方便地设计所需要的控制器.最后,对同一个受控系统,分别施加利用本文结果和已有结果设计的控制器,发现前者可以很好地控制系统,而后者却不能使受控系统稳定,从而验证了所得结果的有效性....
[期刊论文] 管晓宏 关新平 郭戈
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:信息物理融合系统(Cyber physical systems, CPS)是集控制、通信与计算于一体的智能系统.CPS 在智能感知和信息通信的基础上, 通过信息计算和物理过程的相互影响实现计算、通信和控制的深度融合和实时交互, 以安全、可靠、高效和实时的方式检测及控制物理系统, 实现全系统的自治和协作....
摘要:随着中国进入老龄化社会,老年人的健康管理问题已经变得空前严峻。本文将物联网技术与老年人健康监护系统相结合,针对老年人痴呆和心脑血管疾病,设计出针对老年人的人体传感器网络、定位系统和智能报警系统。传感器将数据实时的传送到健康管理平台和疾病监测专家系统平台。通过这两个平台的支持,联合社区、医疗卫生机构,最终建立老年人宜居环境体系。...
[期刊论文] 薛亮 关新平 袁亚洲
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ EI CBST SA
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摘要:如何在均衡地使用监测节点能量的同时降低监测数据的回传时延是无线传感器网络被动式路由研究中亟待解决的一个难点.综合网络传输快速性与能量均衡性需求,针对过程特征性事件,提出一种能量均衡的多流聚合路由算法(EB-MPA).该算法依据网络层次图选举区域中心节点,降低了数据到达基站的延迟.另外,EB-MPA引入能量耗损代价作为节点单跳路由选择的指标,在节点具备融合能力的情形下,进一步均衡了能量开销,延长了网络生命周期....
摘要:认为信息化和工业化的深度融合是未来工业化的必然趋势,基于感知、通信、控制相融合的工业网络系统有利于推动全局统筹调度、过程运行优化和系统反馈控制等的实现,为建立高品质、低能耗、个性化、小批量生产的智能工厂奠定基础.同时,还提出了一种基于工业网络系统的智能工厂架构,指出了传统工厂面临的挑战,以及实现智能工厂亟需解决的关键问题....
摘要:利用界面双电层和流动电流基本原理,设计并制作了一种新型的分子液环式角加速度计,可对角加速度进行直接测量.为了对该种新型的角加速度计进行功能演示,研制了其测量演示系统,可为角加速度计提供基准的角加速度输入,并实时处理和显示测量数据.实验结果表明:该种分子液环式角加速度计测量范围可达20000(°)/s2,测量精度≤1(°)/s2,带宽可达0.1Hz~120Hz,可应用于高精度、高动态的角加速度直接测量.其测量演示平台可以提供频率和幅值可控的角加速度输入,实现该种新型角加速度计功能演示....
[期刊论文] 杨日达 陈彩莲 关新平
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CSTPCD 北大核心
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摘要:针对传统循环谱计算复杂度高的问题,提出一种基于循环谱特征识别的频谱感知算法,该算法采用自相关矩阵替代频域平滑方法计算信号的谱特征,在降低算法复杂度的同时,能够准确区分噪声与有用信号,利用软件无线电构建测试平台,用以验证算法的有效性.实验结果表明,该算法能够准确检测出频谱空穴,准确度大于90%,并能降低时间复杂度,可以满足认知无线电中对频谱感知的性能要求....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CBST SA
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摘要:以多个智能机器人协作完成的实时区域监控为应用背景,3#个智能车为硬件平台,设计定位算法、通信模型和控制任务,用C编程语言实现该应用方案.考虑3 台智能车保持队形在区域内巡逻,用于保证完整覆盖、设定入侵目标的特征以及发现目标后的行为策略.该实验系统的构建为多智能体系统的理论研究提供了测试平台....
[期刊论文] 王国胜 关新平 吕强
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北大核心 CSTPCD CSCD EI CBST SA
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摘要:针对一类受干扰影响的不确定线性系统,研究了基于高阶比例积分(proportional integral,PI)观测器的鲁棒故障检测设计问题.通过对一类Sylvester矩阵方程的参数化解,将基于高阶PI观测器的鲁棒故障检测问题转化为具有多约束的优化问题.基于该优化问题的解,给出了具有鲁棒故障检测功能的高阶PI观测器存在的充要条件,并给出受干扰影响的不确定线性系统的鲁棒故障检测设计方法.最后,数值算例及仿真分析结果验证了所提方法的有效性....
[期刊论文] 李军朋 华长春 关新平
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:高炉冶炼过程具有强非线性、大时滞和欠调节的特性,其内部为多相多场耦合的复杂动态系统,仅单一地从机理角度构建高炉模型或简单地利用高炉数据建模很难达到较好的效果.为此,利用新型高炉传感器所测数据,并结合高炉冶炼机理、运行数据和专家经验构建了几个高炉局部模型.几个模型都以高炉实际数据进行了测试,并且成果已运行于柳钢2号高炉之上....
摘要:数字化切片显微成像与分析仪器实现了组织切片的多维高分辨率扫描成像与智能分析,在生物新药研制、临床病理诊断、细胞生物工程、环境监测等方面具有广阔的应用前景。 在仪器开发方面,主要进行仪器整体集成机械、光学设计,针对仪器的关键模块进行了调研和开发,包括TDI-3CCD成像模块、大数值孔径物镜模块、自适应运动对焦模块、切片装载模块、图像处理与拼接等。 主要进展包括: 1)已经完成整机方案设计和各个模块机械接口设计,正在细化设计方案,基于光学实验和仿真,对各个机械模块、整机壳体形成详细设计,以付诸样机加工试制。 2)引进4096×96 TDI-CCD相机系统,以Motic VM为基础建立了TDI-CCD验证平台,初步实现组织切片的TDI扫描成像。设计与加工了三色分光Philip棱镜,测试了相关光学参数。在此基础上,制定了彩色TDI-3CCD成像的详细技术路线。 3)建立了以Olympus IX73显微镜、荧光相机和电控载物台为基础的原理样机测试平台,在MATLAB上实现了高光谱信息线性分离的几种算法的编程,并在遥感高光谱数据上获得验证。 4)已完成设计20x/0.75复消色差物镜方案,陆续采购相关检测设备来保障加工和装调精度;已完成20x/0.75复消色差物镜其配套成像系统和照明系统设计,包括CCD成像系统,高亮度透射照明系统,LED落射荧光照明系统设计,目前已在试制中。 5)设计搭建一套共聚焦显微成像系统,已实现植物标本的自发荧光图像和人眼视网膜切片等共聚焦成像。提出了一种结合对焦深度法(DFF)和改进的离焦深度法(DFD)的自动对焦方法,已通过实验验证结合型自动对焦方法的对焦效率是传统DFF方法的3-5倍。 6)已经完成了三自由度切片装载机构、切片弹性装夹、切片仓库的设计,并付诸试制加工,已完成基于切片夹具的XY扫描方法的方案设计,正准备在Thorlab XY显微扫描台上进行研发; 7)已经完成基于shift算法特征点匹配的自适应配准技术研发,正在解决拼缝消除,提高拼接速度、拼接鲁棒性的问题。正在研究基于拉普拉斯梯度算子的医学图像预处理方法,应用于自适应配准算法,形成整套拼接方案。 在应用开发方面,各应用单位根据任务要求,在白血病癌变血细胞的形态定量分析、水稻胚乳发育切片观察、结直肠癌病理定量分析、交界性肿瘤形态定量分析等方面开展了应用研究,并形成了检测标准与方法,通过问卷调查反馈了仪器开发需求。 在产业化方面,已经将成熟的LED落射荧光技术转换成产品,已有100多台在肺结核临床检测中推广。
摘要:在LMAP(Localization with mobile anchor points in wireless sensor networks)算法的基础上提出了一种改进算法:ELMAP算法.ELMAP算法改进了原算法的参考信息分组的选取机制,以达到摆脱对节点传输模型假设的依赖和提高实际应用中定位性能的目的.该算法选取具有相同接收信号强度(RSS)值的信息分组作为参考信息分组来对未知节点进行定位计算.仿真结果表明ELMAP算法比原算法具有更强的环境适应能力,并且可以通过调节接收到的信息分组数量和限定用于定位计算的参考信息分组的RSS值的范围来达到最佳状态....
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CSTPCD 北大核心
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摘要:基于自适应卡尔曼滤波器研究了智能电网假数据注入攻击检测问题.首先通过给出电网的状态空间模型,对两种攻击进行描述:随机攻击和假数据注入攻击.其次,研究表明常用的卡方检测器可以有效检测随机攻击,但无法检测出隐蔽假数据注入攻击.由此进一步在分析假数据注入攻击隐蔽性的基础上,考虑实际噪声变化的影响,提出基于R,Q自适应动态估计的卡尔曼滤波器的方法检测此类攻击,给出其设计过程,并对隐蔽假数据注入攻击提出了检测判断方法.最后进行Matlab仿真实验,验证了提出的隐蔽假数据注入攻击检测方法的有效性....
[期刊论文] 王国胜 关新平 吴爱国
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北大核心 CSTPCD CSCD EI CBST SA
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摘要:针对具有干扰的线性定常系统,研究了基于高阶PI观测器的鲁棒故障检测设计问题.基于Sylvester矩阵方程的参数化解,给出了干扰与残差解耦的充要条件,并提出了基于高阶PI观测器的线性系统鲁棒故障检测参数化设计方法.数值算例及仿真分析表明所提鲁棒故障检测参数化设计方法是有效的....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:本文研究了一种适用于临床前研究的小型化(<0.4mm)、低成本纤维束内窥镜装置.该装置包含有一个渐变折射率(GRIN)透镜,它安装在光纤图像引导器的近端.提出了一种简化、低成本的装置连接方案,并讨论了可应用的连接方案.装置中使用的纤维束表面包覆有聚酰亚胺,其在长期和短期植入时都具有生物相容性.最终制备的装置能够承受化学清洗、消毒和高压灭菌,满足普通实验室和临床程序的需求,并且对整体性能有较小的影响.为了验证纤维束的成像质量,本文使用标准测试靶标和荧光微球进行评估.结果表明,光纤与自发荧光之间的串扰对成像质量的影响很小,该纤维束无需复杂光路和激光扫描即可实现荧光样品分子级的分辨率....
摘要:本研究针对我国中长期科技发展规划对大型飞机的重大战略需求,研究飞行器在复杂条件下进近可视导航所需的空地通信网络基础科学问题。根据飞行器在不同飞行阶段的运动特点及对通信的需求差异,本研究从两个方面展开研究:巡航区飞行器的混合式地空蜂窝网络;进近飞行器可靠通信的机场终端区无线mesh网络。重点研究了网络的基本组成和实现机理,并进行大规模的试验和验证;为可视导航技术创新提供基础理论支持。 在混合式地空蜂窝网络架构中,空中飞行器组成自组织网络,地面VHF基站与区域管制中心联网,整合所有导航、管制及服务相关信息。飞行器可与地面VHF基站通信,获取所有与安全飞行相关的信息,并及时向地面提供自身的飞行数据;飞行器之间可自由通信,保证周围态势信息的及时获取,缩小安全间隔,减少基站通信负荷。为建立具有可扩展、可重构特性的空地协同传输体系,本研究围绕该混合式地空蜂窝网络架构,本研究着重研究了网络系统容量分析方法及异构网络下多域协同编码技术,提出网络系统容量分析方法。优化空地数据链网络结构,获得较高传输可靠性和较强复用能力,提高系统容量。 另一方面,在全天候、高交通密度和各种复杂的机场建筑布局情况下,保证飞行器和地面车辆在机场的安全、有序及快速运行是机场运行的重要目标,也是提高机场对飞行器架次的处理能力、效率及安全的先决条件。因此,本研究在机场表面建立的无线mesh网络利用运行在场面上的飞行器、车辆、地勤人员及场面设备等作为通信节点,并在跑道周边布设传感器节点等,旨在快速、准确地传输塔台对飞行器、车辆和地面人员的指挥调度信息。利于实现安全、高效、高速、有序的民航航站空侧交通管理工作,在全天候条件下能够对航站交通进行科学的管理。由于机场终端区存在各种复杂的机场建筑,使得机场表面无线通信受多径效应干扰严重,因此本研究采用协作通信技术,利用场面塔台和目标节点间的空闲节点进行信号的中继转发,有效提高传输的可靠性。同时,为满足突发事件报告对传输实时性的要求,提出了基于虚拟Agent 的事件报告传输机制,有效减小传输时延。
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:TCP在高带宽时延积网络中不能获得良好的性能,主要表现为低的吞吐量和大的窗I=1震荡.HSTCP算法解决了传统TCP算法在高带宽时延积网络下的性能瓶颈,但HSTCP在拥塞点时会产生大量的数据包丢失,同时当队列管理为去尾算法时,存在着严重的RTT不公平性问题.针对HSTCP算法的性能缺陷,该文提出一种在拥塞避免阶段进行拥塞避免模式切换的改进算法,称为EHSTCP.基于拥塞窗口历史值的端到端可用带宽预测方法,利用拥塞窗口历史信息来判断拥塞避免切换点.同时引入RTT公平因子,消除了HSTCP的RTT不公平性问题.NS2仿真实验验证了算法的有效性....
摘要:本文针对电网中的经济调度问题,提出了基于梯度下降和一致性协议的分布式优化算法,以最小化总的发电成本.该算法不需要将全局信息传递给每条母线的控制单元,仅需要在相互连通的母线之间进行局部信息的交换以此来平衡电力的供应和需求.通过理论分析,得出可通过选择合适的步长和初值使该算法收敛到原问题的最优解,进而通过以IEEE 9母线系统为例的仿真证实了所提出的算法的有效性....
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CSTPCD 北大核心
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摘要:研究了多智能体有向固定网络的一致性和H∞滤波器设计问题.为了便于滤波器设计,首先对系统模型进行了变换,进而构造了一致性H∞滤波器的形式,得到了保证多智能体渐近一致并满足H∞干扰衰减性能指标的充分条件.通过求解一组线性矩阵不等式可以求得滤波器参数.仿真实例证明了所提出方法的有效性....
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