基于回溯剪枝算法的燃烧反应路径可视化分析

为响应国家节能减排改善环境质量的号召,我国汽车产业节能减耗势在必行,提高内燃机燃烧效率,降低尾气有害物排放是其中强有力的手段,目前针对内燃机内部燃烧反应的研究多是基于反应分子动力学用大规模分子并行模拟器（LAMMPS）进行燃烧模拟实验,但由于内燃机内部燃烧反应是极为复杂的链式反应,后期实验数据非常庞大,且其中有大量的重复数据和异常数据。人工进行数据清洗并统计结果要消耗大量的时间和精力,错误率还高,严重耽误实验进程。本项目的开发即是希望通过计算机代替人工,用程序实现内燃机内部燃烧反应后期数据清洗的自动化,并运用回溯剪枝算法处理技术和数据可视化技术,将原本繁杂抽象的数据以图表的形式直观显示,简化人工操作,在缩短数据处理周期的同时降低错误率,对推进内燃机内部燃烧反应的相关研究有重要意义。     

解一类函数极值问题的动约束同伦算法

本文对可行域为不等式约束构成的带洞非凸域上光滑优化问题,通过添加动约束函数的形式,将带洞非凸可行域分割为两个非凸不带洞可行域,讨论了带洞非凸域上优化问题与不带洞两个非凸优化问题KKT点的关系;在非凸不带洞的可行域上,给出了初始点方便选取的动约束同伦算法,证明了同伦路径的存在性,有界性和收敛性,通过数值算例表明该算法是可行的,有效的.     

CMOS有源像素传感器辐射损伤对星敏感器星图识别影响机理与识别算法

为分析恶劣空间辐射环境导致星敏感器性能退化、姿态测量精度降低的原因,深入研究了⁶⁰Co-γ射线辐射环境下互补金属氧化物半导体有源像素传感器(complementary metal oxide semiconductor active pixel sensor,CMOS APS)电离总剂量效应对星敏感器星图识别的影响机理.通过搭建外场观星试验系统,实际观测天顶和猎户座天区,经过星图数据采集、星点提取与星图识别等试验流程,获得⁶⁰Co-γ射线辐照后CMOS APS噪声对星图背景灰度均值、识别星点数量的影响机理,并提出一种寻找被辐射噪声湮没星点的识别算法.通过理论推导分别建立了CMOS APS暗电流噪声、暗信号非均匀性噪声和光响应非均匀性噪声与星点质心定位误差的定量关系.研究结果表明⁶⁰Co-γ射线辐照后星敏感器星图背景灰度均值增大、星点识别数量减少, CMOS APS辐照后噪声增大导致星点质心定位误差增大,从而影响星敏感器的姿态定位精度,该研究结果为高精度星敏感器的设计和抗辐射加固提供一定的理论依据.     

α稳定分布噪声环境下DLMP算法的收敛特性分析

本文给出了分数低阶统计量的一个定理,对DLMP算法的收敛性进行了数学分析和理论证明.包括:DLMP算法代价函数的收敛性证明以及DLMP算法步长因子μ值的选取分析.当p=2时,DLMP算法的代价函数,算法估计结果的无偏性以及算法的步长因子μ值的选取范围均与基于二阶统计量的DLMS算法保持了统一.证明了DLMP算法为DLMS算法在α(1＜α≤2)稳定分布噪声环境下的推广.     

按需轮循的蓝牙微微网调度算法与性能评估

提出了一种低时延、高信道利用率与公平性好的按需轮循的蓝牙微微网调度算法.首先通过速率估计过程计算出上行链路分组到达率的估计值,然后在主调度过程中分别计算各链路对自上次轮循时刻到当前时刻的分组到达数量的估计值与等待时间,根据提出的动态轮循选择规则选出优先度最高的链路对进行轮循,再根据自适应轮循间隙规则计算出下次轮循应该进行的时间.分别在混合、下行与上行三种传输模型的仿真中进行了与其他经典算法的性能比较.结果表明:算法在前两种传输模型中具有最佳的整体性能,尤其是时延分别降低了24.1%与41.4%以上,在第三种传输模型中也具有较佳的整体性能.该算法效率高、实现复杂度低,可应用于蓝牙与其他无线网络.     

分数阶傅里叶变换的快速计算新方法

本文提出了一种分数阶傅里叶变换(FRFT)高分辨(Zoom-FRFT)算法,通过设置谱区间和输出点数M,可实现任意局部谱的高分辨计算.随后,针对M很小时Zoom-FRFT运算效率低的问题,提出了基于Horner的单点快速计算(SP-FRFT)方法,并针对零点计算做出进一步简化.利用SP-FRFT可提高少量点输出时的计算效率,也可用于非均匀采样点计算.仿真结果验证了算法的有效性.     

一种复杂运动目标的ISAR成像算法

在对复杂运动目标进行逆合成孔径雷达成像时,由于转动矢量随时间而变化,回波信号中会引入一个与散射点位置有关的相位误差,无法用通常的相位补偿方法进行校正,应用距离-多普勒算法获得的ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar)像会变得模糊.本文分析了目标转动矢量变化使得ISAR像模糊的内在原因,给出了目标三维转动状态下的ISAR信号形式,并基于散射点信号的特点提出了一种复杂运动目标的ISAR成像算法.该算法不仅适用于转动矢量方向不变的非均匀转动目标,而且对于转动矢量方向缓慢变化的目标,算法仍然能够有效地提高ISAR成像的质量.仿真试验结果表明了该算法的有效性.     

低复杂度放大转发多中继选择及功率分配

为了解决传统多中继选择协作通信网络算法复杂度高、资源利用率低等问题,本文提出了低复杂度放大转发多中继选择及其功率分配方案.它先利用修正的选择函数选择最优中继集合,再采用改进的低复杂度功率分配方案,对选择的中继集合功率分配.所提方案考虑到等功率分配时,分配功率应随中继数不同而改变,添加修正因子以充分利用功率资源.同时,所提功率分配避免了超越方程求解,极大降低了计算复杂度.仿真表明：当中断概率为10^-4时,所提方案相对于现有预选择单中继放大转发(pre-select Single relay Amplify-and-Forward,SAF)和全中继放大转发(All relay Amplify-and-Forward,AAF)方案,所需信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)分别降低约2.5 dB和5.3 dB.其性能与穷举法相当,二者所需SNR仅相差约0.01 dB.     

永磁同步电机GWO-PID优化控制

永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）由于具有结构简单、效率高、重量轻、故障率低等特点,成为新能源汽车中一类动力电机,并被广泛地使用。由于PMSM拥有强耦合,非线性、动态时变系统的特点,当其处于运行状态时会受温度、磁通、电流等因素影响,使电机系统参数产生变化。这些变化会极大地影响系统的鲁棒性以及各种性能稳定性。然而在使用同步电机的过程中,对系统参数的高精度识别以及控制是保证控制系统可以平稳运行的重要条件。针对永磁同步电机(PMSM)参数辨识算法存在辨识精度低、同时辨识多参数困难等缺点,提出一种基于永磁同步电机模型的灰狼优化算法(GWO)的PID控制策略。在MATLAB软件中利用Simulink中建立了PMSM模型,通过对比PID、GWO-PID在启动环节和负载变化时的速度变化,验证了改进GWO-PID控制的有效性。仿真结果表明GWO-PID控制具有更快的响应,更好的抗干扰素力。经仿真与实验表明,GWO算法对于PID控制的PMSM参数辨识具有更好的精确性、收敛性和稳定性。     

ADLE:一种Ad hoc网络分布式领导者选取算法

Ad hoc网络的动态拓扑结构和节点自组织给分布式算法的实现带来了诸多困难.Ad hoc网络分布式领导者选举算法:ADL.该算法基于广播机制,采用逻辑时戳保证消息的时序性,避免了节点饿死.同时,它通过缩小算法执行范围降低了消息复杂度,而且不需要节点了解系统中所有节点的信息,因而能够适应Ad hoc网络的动态拓扑结构和节点频繁出入.分析与仿真结果表明该算法具有较低的消息复杂度、小响应延迟和公平性.