近些年來，云計算與移動云計算迅速發展，隨之而來出現的問題是由于智能終端的數量和處理器計算能力能力的增加，越來越多的計算密集型應用應用被卸載到云端，這樣就給核心網絡造成很大的負載，從而不能滿足那些對延遲敏感的應用，所以移動邊緣計算就因此產生。它通過將計算、存儲等資源部署在網絡的邊緣，能快速地處理任務并傳輸。但是由于用戶終端的移動性，需要考慮的一個很重要的問題就是當服務厥量受到位置影響時應當采取什么措施。合理的計算切換能夠很好地解決這個問題。在移動邊緣計算中，什么時候進行計算切換以及切換到哪里是切換問題的關鍵。本文研究了計算切換的具體過程、影響計算切換的因素及管理體系，提出了計算切換的管理框架。在考慮任務完成時間、移動終端能耗和任務完成成本這些因素影響的基礎上并根據切換管理的框架和具體的判決準則，提出了簡單加權法、熵值法和基于理想解排序的這三種多屬性決策計算切換筧法。最后在實驗部分對這三種多屬性決策計算切換算法進行仿真實驗，在根據實驗結果對三種算法的性能進行分析，然后再研究計算量與數據量變化對算法性能的影響。實驗結果表明：采用多屬性切換決策的方法要優于不切換和總是發生切換的決策，并且在多屬性決策的方法中，班想解排序的方法要優于簡單加權法和值法，并且任務的完成時間、移動終端能耗、和任務的執行成本隨著終端移動速度的增大而有明顯減少，說明基于閾值的判決準則和多屬性切換決策算法適用于移動邊緣計算中的計算切換。關鍵詞：移動邊緣計算：計算切換：判決準則；多屬性決策
標簽： 移動邊緣計算
上傳時間： 2022-03-11
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一臺數控機床的先進程度衡量著一個國家制造業的先進水平，而數控機床最核心的部分就是數控機床控制系統。近年出現的ARM數入式系統具有硬件資源豐富、性能好、成本低和功耗低等優點，FPGA技術具有可重復編程、在線升級、實時性好、可靠性高等優點。為了克服傳統的數控機床成本高、控制精度低、實時性差，可靠性低等缺點，研究基于ARM+FPGA架構的新型數控機床系統，具有重要的社會經濟意義和重大的經濟價值本文以數控機床為工程背景，以何服電機PMSM為具體對象以ARM+FPGA作為數控系統的實現平臺，從提高何服系統位置環控制的自適應能力，提高位置環、速度環和電流環等復雜運算的處理速度，提高系統管理與控制程序開發的簡單性、界面的美觀性等方面開展了深入的研究。其主要研究工作和結論如下：（1）在對比分析了幾種控制系統架構基礎上，提出了一種基于ARM+FPGA的數控機床自適應模糊控制何服系統的設計方案。該系統采用以ARM作為系統主控與運動軌跡計算芯片，FPGA作為何服系統運動控制芯片，而其中的FPGA運動控制系統包括自適應位置控制模塊、速度控制模塊、電流變換模塊三大部分（2）針對提出的 ARM+FPGA的數控機床自適應模糊控制何服系統的設計方案，進行了有關數學模型的建立占推導，并借助MATLAB工具建立系統仿真模型進行仿真。系統仿真結果表明，該系統位置響應超調量小，響應時間短，系統性能優越（3）為了提高運動控制的實時性、可靠性、靈活度，根據運動控制系統的模型，提出了一種FPGA實現的運行控制系統的結構，井詳細進行了自適應位置控制模塊、速度控制模塊、電流變換模塊等內部各模塊的設計，之后利用HDL進行了有關模塊的程序設計和PGA實現仿真（4）針對基于ARM微處理器的主挖與運動軌跡計算系統，進行了系統控制界面的設計，FPGA與ARM芯片、FPGA與上位機等通信程序設計，進行了運動控制中加減速、插補方法的分析與設計關鍵字：數控機床：水磁同步電機：自適應模糊控制：ARM:FPGA
上傳時間： 2022-03-11
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建模、控制算法研究以及仿真試驗都是燃氣輪機研制過程中必不可少的環節，本文針對三者展開研究首先，采用容積慣性法代替牛頓-拉普遜法建立三軸燃氣輪機非線性動態模型，并考慮變比熱、引氣與冷卻等環節，通過與試車數據比較驗證了所建模型具有良好的仿真精度。采用容積慣性法不但提高了模型的實時性，并且動態過程更接近真實燃氣輪機運轉狀態。分析了容積慣性法建模中低轉速階段仿真時出現的參數振蕩現象產生的原因，通過增加低轉速特性數據消除了參數振蕩，并提出了一種基于指數平衡與樣條擬合的外推方法來獲得低轉速特性數據。通過低壓壓氣機特性數據外推計算與分析，證明了該外推方法具有較好的準確性。然后，針對重型燃氣輪機非線性強、慣性大和負載多變等特點，提出了一種基于深度信念網絡的自適應控制器。該控制器結合了深度信念網絡和傳統PD控制器，其中深度信念網絡作用是在線調整PID參數，而傳統PD控制器負責控制量的計算與輸出。通過數字仿真，驗證了該控制器滿足燃氣輪機轉速控制的要求，并且具有良好的自適應性，在燃氣輪機不同工況下，能夠對其轉速進行準確控制，使得系統快速響應的同時無超調量。最后，針對燃氣輪機硬件在環仿真平臺的需要，設計了一種能夠采集并模擬多種范圍電壓、電流與頻率信號的接口模擬器。搭建了燃氣輪機硬件在環控制平臺，在試驗前對接口模擬器以及控制器進行了標定與平臺的實時性驗證。在已有的控制器上，完成了基于RIX作系統的多任務嵌入式控制系統開發。通過硬件在環試驗，進一步驗證了本文設計的控制器具有良好的控制效果與較強的自適應能力關鍵詞：燃氣輪機，容積慣性，建模，仿真，自適應控制，深度信念網絡，硬件在環
標簽： 自適應控制
上傳時間： 2022-03-14
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光電探測技術是一種根據目標和背景輻射或者反射的光波在波長和強度之間的差異來進行目標探測的一種技術，它包括從紫外光（02-04um）、可見光（04-0.7um）、紅外光（1~3μm，3~5μm，8~12μm）等多種波段的光信號探測。本文通過對低小慢目標的紅外特性進行分析，提出了一種新的紅外低小慢目標探測算法。低小慢飛行器因為其成本低廉和獲取容易，極易形成黑飛，近年來隨著低小慢目標威脅態勢的增加，國內外關于低小慢目標的管控需求日益增長。但是因為低小慢目標本身種類、制作材料多樣，且很多沒有強熱源，導致其在紅外圖像上與周圍環境成像特征類似，常用的紅外弱小目標探測算法無法充分抑制背景，探測效果較差。當前對于低小慢日標的探測以雷達探測為主，紅外探測算法較少，但國內外很多研究機構都已在陸續開展紅外低小慢目標探測方面的研究。本文主要對以下四點內容進行了研究總結。（1）本文首先以無人機為例對低小慢目標的紅外成像特性進行分析，通過分析低小慢日標與傳統紅外弱小目標在紅外特征差異，總結說明了低小慢目標在紅外圖像上更難與背景區分，同時具有復雜多變的運動軌跡（2）對紅外低小慢目標增強進行了研究，通過對奇異值分解（SVD）后的奇異值矩陣設計非線性變換函數，使重構后圖像中目標所在的高頻部分的對比度得到增強從而使目標和背景之間的區別更加明顯，達到了增強目標的目的。（3）針對 Robinson guard濾波器對極值敏感的問題，對原有的計算方式進行了改進，改進后的 Robinson Guard濾波器可以更有效的區分前景和背景，對于背景的抑制更加充分。（4）在上述研究的基礎上，提出了一種新的紅外低小慢目標探測算法，該算法首先使用本文所用的目標增強方法對目標進行增強，然后使用改進后的 RobinsonGuard濾波器進行背景抑制，最后使用基于局部對比度（LC）的自適應閾值分割方法來提取目標使用真實拍攝的紅外低小慢目標序列圖像對本文方法進行仿真分析，實驗結果表明本文方法具有很好的背景抑制效果，可以有效的實現低小慢目標的探測
標簽： 光電探測
上傳時間： 2022-03-14
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能源短缺和環境惡化是人類共同面臨的挑戰。開發新型清潔能源是解決能源短缺和環境惡化的捷徑，但是太陽能能源不連續和不穩定的缺點影響其單獨使用的效果。為了解決這個問題，可以選擇使用多種性質互補的能源聯合供電，相互彌補彼此的不足，以達到連續穩定的電能輸出。基于雙輸入直流變換器（Multipk-Input Converter，MC）的光電互補系統相對于風光互補系統而言，在太陽能功率充足時，可以選擇將多余的能量進行并網，省去了蕃電池等儲能設備，也可大大節約成本，簡化控制：而且電網是全天候的，比純新能源聯合系統更加可靠。因此本文將對光電互補系統，研究其拓撲、能量管理和系統參數設計等等在隔離應用的中小功率場合，推挽變換器控制方便，結構簡單，應用廣泛傳統的多輸入推挽變換器結構復雜，成本高。通過分析MIC的生成方法，利用脈沖電壓源 Pulsating Voltage Source Ce，PⅤSC或者脈沖電流源（Pulsating Curren Source Cell，PCSC）中聯或者并聯構成簡單實用的一族多輸入推挽變換器，詳細分析了BUCK型PVSC串聯構成的雙輸入推挽變換器的小信號模型和控制方式，為了能夠提供交流輸出，本文還詳細分析了半橋逆變電路的控制方式，并推導出其數學控制模型通過分析系統的工作模式、能量管理策略和不同控制方式對系統的影響，闡叨基于雙輸入推挽變換器的光電互補系統的工作原理。并對系統軟件涉及到的太陽能最大功率跟蹤、光電互補控制和逆變控制等算法進行重點研究功率電路參數設計合理與否，直接影響著系統的性能和指標，其中推挽變壓器和濾波器的參數設計尤為重要，為此專門給出了硬件參數設計步驟；然后，根據軟件算法，設計了控制軟件流程圖來更清晰的表達軟件控制的思想軟件參數是影響系統魯棒性和快速性的另一個關鍵因素，在硬件設計的基礎上，對軟件參數進行優化設計，并利用 Simulink軟件對設計參數進行仿真分析和修正。然后采用TMS320F2809作為控制芯片，搭建了實驗原理樣機，并進行了相關驗證實驗
標簽： 推挽變換器
上傳時間： 2022-03-16
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隨著材料技術以及開關電源技術的進步，照明領域開啟了新的時代。IFD照明作為第四代光源具有節能、環保、高效、長壽命的特點，其正在逐步替代傳統白熾燈作為LED燈具的核心部分，LED驅動電源一直是國內外集成電路設計公司重點研究的領域。LED燈具應用于家庭中小功率照明場合時，用戶希望其電源具有結構簡單，成本低、性能穩定、效率高、安全性高的優點，而市場上現階段能滿足這一特點的ACDC型LED驅動電源不多，因此該類型驅動電源也成為當前研究的重點本文主要任務是根據項目要求對ACDC型LED恒流驅動驅動電源模型進行分析，然后利用 SIMetrix軟件對模型進行建模與仿真，通過對驅動電源模型的研究促進集成電路設計人員對恒流驅動電源工作原理的理解進而加快產品研發速度以及提高產品的質量。在建模過程中，首先通過分析和總結不同的恒流控制方式及電路拓撲結構，確定驅動電源模型采用的控制方式為單閉環峰值電流控制模式，其拓撲結構為反激式拓撲結構。然后通過對不同狀態下驅動電源的邏輯分析，設計驅動電源的邏輯和功能電路結構。針對當前眾多電力電子軟件在電子電路建模方面存在的弊端，如仿真收斂性差仿真速度慢、占用系統資源等，本文選用 SIMetrix軟件對驅動電源進行建模仿真，該軟件可以很好地克服其他軟件在仿真收斂性、仿真速度以及占用系統資源等方面的缺點。仿真結果表明驅動電源模型正確。最后，設計基于該驅動模型流片樣品的驅動電源測試電路，并搭建測試平臺。對驅動電源進行的相關性能測試，測試結果表明驅動電源的負載電流控制精度可達5%，其實測最大效率可達782%，不同故障狀態下的功能測試結果表明電源能準確啟動保護。因此，根據測試數據分析的結果可以看出該驅動電源在恒流特性、保護功能及效率都滿足設計要求，同時通過仿真結果與測試結果的對比分析，也進一步驗證了模型的正確性關健詞：LED恒流驅動拓撲結構邏輯分析 SIMetrix建模斷續模式
上傳時間： 2022-03-16
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在工業應用中常用一組傳感器對問一個被測量目標在一個過程的不同位置進行測量，然而由于每個傳感器位于過程的不同位置，它們將不問程度的受到嗓聲的干擾，為了從被嗓聲干擾的多傳感器測量值中獲得更準確的測量結果，霱要進“步研究多傳感器的融合理論多傳感器數據融合系統的關鍵在于如何充分利用各個傳感器的信息，得到對被測參數的最優估計，本文主要研究了以加權的方式進行多傳感器數據融合的方法，即研究如何對每個傳感器進行加權，從而得到對被測參數最優佑計的方法為此本文在介紹了多傳感器數據融合技術的基礎上，首先研究了基于奇異值分解的數據融合算法，通過對傳感器測量值構成的矩陣進行奇異值分解，利用每個傳感器測量值所對應的奇異值，可以估計出對每個傳感器權值的最優估計，從而在不要任何先驗知識的條件下，可僅由多傳感器的測量值，利用提出的算法得到在最小均方誤差意義下的被測參數的最優估計，此外，在許多工業過程中，人們利用多傳感器測量同一過程參數以控制該參數在過程中的不同位置能根據需要進行合理分布，此時人們希望利用多傳感器融合的測量結果，對每一個傳感器的測量數據進行重建，以獲得對每一個傳感器的測量結果進行更為準確的估計。為此，本文進一步研究了基于小波降噪和數據融合的傳感器數據重建算法，仿真和實驗結果都說明提出算法是有效的，最后，研究了非線性動態系統的狀態融合問題，研究了加權無氣味卡爾曼濾波（UKF）方法，研究表明無氣味卡爾曼波波能克服了擴展卡爾曼濾波（EKF）在狀態融合估計中的不足，可以得到了更準確的狀態融合估計結關鍵詞多傳感器系統，數據融合，奇異值分解，UKF
上傳時間： 2022-03-16
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虛擬現實技術的國內外研究現狀與發展-許微虛擬現實技術的國內外研究現狀與發展 許 微 (中國地質大學(武漢) 信息工程學院 ,湖北 武漢 430074) 摘 要 :虛擬現實技術是一門新興邊緣的技術 ,研究內容涉及多個領域 ,應用十分廣泛 ,被公認為是 21 世紀重要的發 展學科以及影響人們生活的重要技術之一。從虛擬現實的概念出發 ,對虛擬現實技術的國內外研究現狀進行了充分論述 , 并展望了虛擬現實的發展趨勢。 關鍵詞 :虛擬現實 ;研究現況 ;發展趨勢 中圖分類號 : F061. 3 文獻標識碼 :A 文章編號 :167223198 (2009) 0220279202 1 虛擬現實 虛擬現實(Virtual Reality ,簡稱 VR) ,又譯為臨境 , 靈 境等。從應用上看它是一種綜合計算機圖形技術、多媒體 技術、人機交互技術、網絡技術、立體顯示技術及仿真技術 等多種科學技術綜合發展起來的計算機領域的最新技術 , 也是力學、數學、光學、機構運動學等各種學科的綜合應用。 這種計算機領域最新技術的特點在于以模仿的方式為用戶 創造一種虛擬的環境 ,通過視、聽、觸等感知行為使得用戶 產生一種沉浸于虛擬環境的感覺 ,并與虛擬環境相互作用 從而引起虛擬環境的實時變化。現在與虛擬現實有關的內 容已經擴大到與之相關的許多方面 ,如“人工現實”(Artifi2 cial Reality) 、“遙在”( Telepresence) 、“虛擬環境”( Virtual Environment) “、賽博空間”(Cyberspace) 等等。 2 國外虛擬現實技術研究現狀 計算機的發展提供了一種計算工具和分析工具 ,并因 此導致了許多解決問題的新方法的產生。虛擬現實技術的 產生與發展也同樣如此 ,概括的國內外虛擬現實技術 ,它主 要涉及到三個研究領域 :通過計算圖形方式建立實時的三 維視覺效果 ;建立對虛擬世界的觀察界面 ;使用虛擬現實技 術加強諸如科學計算技術等方面的應用。 2. 1 VR 技術在美國的研究現狀 美國是虛擬現實技術研究的發源地 ,虛擬現實技術可 以追溯到上世紀 40 年代。最初的研究應用主要集中在美 國軍方對飛行駕駛員與宇航員的模擬訓練。然而 , 隨著冷 戰后美國軍費的削減 ,這些技術逐步轉為民用. 目前美國在 該領域的基礎研究主要集中在感知、用戶界面、后臺軟件和 硬件四個方面。 上世紀 80 年代 ,美國宇航局 (NASA) 及美國國防部組 織了一系列有關虛擬現實技術的研究 ,并取得了令人矚目 的研究成果 ,美國宇航局 Ames 實驗室致力于一個叫“虛擬 行星探索”(VPE) 的實驗計劃。現 NASA 已經建立了航空、
標簽： 虛擬現實
上傳時間： 2022-03-17
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隨著電力電子技術的飛速發展，高頻開關電源由于其諸多優點已經廣泛深入到國防、工業、民用等各個領域，與人們的工作、生活密切相關，由此引發的電網諧波污染也越來越受到人們的重視，對其性能，體積，效率，功率密度等的要求也越來越高。因此，研究具有高功率因數、高效率的ACDC變換技術，對于抑制諧波污染、節釣能源及實現綠色電能變換具有重要意義通過分析目前功率因數校正PFC）技術與直流變換（DcDC）技術的研究現狀，采用了具有兩級結構的AcDc變換技術，對PFC控制技術，直流變換軟開關實現等內容進行了研究。前級PFC部分采用先進的單周期控制技術，通過對其應用原理、穩定性與優勢性能的研究，實璄了主電路及控電路的參數設計與優化，簡化了PFC控制電路結構、根據控制電路特點與系統環路穩性要求，完成了電流環路與整個控制環路設計，確保了系統穩定性，提高了系統動態響應。通過建立電路閉環仿真模型，驗證了單周期控制抑制輸入電壓與負載擾動的優勢性能及連續功率因數校正的優點，優化了電路參數后級直流變換主電路采用LLC諧振拓撲，通過變頻控制使直流變換環節具有軾開關特性。分析了不同開關頻率范圍內電路工作原理，并建立了基波等效電路，采用基波分析法對VLc需城電路的電反增益性，輸入阻抗持性進行了研究，確定了電路軟開關工作范圖。以基波分析結果為基礎進行了合理的電路參數優化設計，保證了直流變換環節在全輸入電壓范圍、全負載范圍內能實現橋臂開關管零電壓開通zVS}，較大范圍內邊整流二極管零電流關斷區CS），并將諧振電路中的電壓電流應力降到最小，極大的提高了系統效率同時，為了提高系統功率密度，選擇了優化的磁性元器件結構，實現了諧振感性元件與變壓器的磁性器件集成，大大減小了變換電路的體積在理論研究與參數設計的基礎上，搭建了實驗樣機，分別對PFC部分和DcDC部分進行了實驗驗證與結果分析。經實驗驗證ACDc變換電路功率因數在0.988以上，直瓿變換電路能實現全范圖軟開關，實現了高效率AcDC變換。關鍵詞：ACDC變換：功率因數校正：；高效率；LLC諧振電路：單周期控制
上傳時間： 2022-03-24
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靜電放電（Electrostatic Discharge，ESD）是構成集成電路可靠性的主要因素之一，存在于生產到使用的每一個環節，并成為開發新一代工藝技術的難點之一，近年來，對ESD的研究也因而越來越受到重視，仿真工具在ESD領域的應用使得ESD防護的研究變得更為便利，可大幅縮短研發周期然而，由于ESD現象復雜的物理機制，極端的電場及溫度條件，以及ESD仿真中頻繁的不收斂現象，都使得FSD的仿真變得極為困難本文詳細闡述了ESD的來源、造成的危害以及如何測試集成電路的防靜電沖擊能力，并基于 Sentaurus軟件，對ESD防護器件展開了的分析、研究，內容包括1）掌握ESD保護的基本理論、測試方法和防護機理2）研究了工藝仿真流程的步驟以及網格定義在工藝仿真中的重要性，并對網格定義的方法進行了探討3）硏究了器件仿真流程以及器件仿真中的物理模型和模型函數，并對描述同一物理機制的的各種不同模型展開對比分析.主要包括傳輸方程模型、能帶模型、各種遷移率退化模型、雪崩離化模型和復合模型4）研究了雙極型晶體管和可控硅（Silicon Controlled rectifier，SCR）防護器件的仿真，并通過對仿真結果的分析，研究了ESD保護器件在ESD應力作用下的工作機理關鍵詞：靜電放電；網格；器件仿真；雙極型晶體管；可控硅
上傳時間： 2022-03-30
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