针对飞机机翼结冰的特点,提出一种新型的主动式红外结冰探测方法.该方法采用红外激光直接照射物体的结冰表面,通过物体结冰表面反射回来的激光回波能量提取不同入射角和观测角下结冰表面的反射系数,利用光电探测器接受不同观测角下的结冰表面激光回波能量,光电探测器将光信号转换成电信号,通过放大和滤波电路对信号进行处理,经过A/D转换输入到计算机进行进一步的处理和分析.运用神经网络方法对其进行分类,最后给出物体表面结冰程度的信息.

将模糊推理机制引入到专家PID系统,提出了基于模糊推理的专家PID控制器,定义了规则触发度、指标符合度等概念,其推理规则表达简洁规范,使整个专家系统能够以并行触发的方式工作,即使在整定失败的情况下也可以使用一个次优参数替代,克服了一般专家PID系统存在无法找到满足性能指标参数导致整定失败的缺点.以典型控制对象进行仿真验证,结果表明本方法在PID控制器参数的自整定应用中的有效性和实用性.

以国产某型号精确空投系统为研究背景,提出9自由度系统对象建模的一般方法.此建模方法根据气动学理论,推导出系统的非线性方程,同时考虑了系统间由于柔性连接引起的耦合作用,因此该模型更精确、更全面地反映了遥控空投系统的实际运行特性.运用Matlab软件建立系统仿真模型,仿真结果表明该模型能正确地反映真实系统的飞行特性.

研究了一类新混沌系统的全局指数吸引集与全局指数同步的问题.首先,根据全局指数吸引集的定义及李雅普诺夫稳定性理论,在没有任何存在性的假设下,对于系统所给参数构造了广义正定、径向无界的李雅普诺夫函数簇,给出了新混沌系统的全局指数吸引集和正向不变集的新估计.其次,对于两个混沌系统,采用线性反馈同步方法给出了两个混沌系统全局指数同步的充分性代数判据.最后,通过数值仿真给出了系统的同步误差图,结果表明此方法是可行有效的.

为了实现卫星信号的快速捕获,考虑到"北斗二号"B2频段采用的AltBOC(15,10)调制方式由两路QPSK组成,每一路QPSK都包含数据通道和与其正交的导频通道两部分,导频通道没有数据调制,因此可以通过对周期数据进行累加提高信号的信噪比来进行检测.为此采用了基于FFT的"频率补偿和同步块累加"的方法直接确定信号的多普勒频移,同时为了减小搜索空间提出了双数据块的方法,在不改变频率敏感性的前提下,使速度加倍.仿真结果表明,虽然双数据块累加造成了一定的幅值损失,当信噪比为-24 dB时,20ms的数据可以有效完成多普勒频移的估计.

针对在REM拥塞算法局部稳定性的相关研究中,把Internet网络中数据传输时延简单地描述为有界随机时延的缺陷,采用定常时延dm和服从马尔可夫跳变规律的有界时变时延d(t)之和来准确描述网络传输时延变化规律,得出了一些REM拥塞控制算法在平衡点局部稳定的进一步结果,并采用Matlab中的线性矩阵不等式形式给出了常时延相关随机稳定条件.相对于有界随机时延描述,该描述具有较强的针对性,更能充分体现REM拥塞算法局部稳定性特征,所得到的随机稳定条件为REM算法选择确保系统稳定的参数提供了一种较好方式.

把整个浮桥系统作为研究对象,建立了分置式动力固定浮桥的动力学模型,按照动力固定控制系统设计要求对模型进行简化,将浮桥系统分为可控部分和不可控部分,针对可控部分,通过系统状态反馈进行模型解耦研究,考虑混合灵敏度问题,设计H∞鲁棒控制系统.仿真结果表明,所设计的动力固定控制系统能够有效地保持浮桥的可控桥节横向稳定性,即保证整个浮桥的横向稳定性,同时有效地抑制外界干扰.

针对复杂非线性系统,提出了一种基于I/O数据的多模型建模方法.首先,利用模糊划分对输入数据进行在线聚类;然后,采用最小二乘法在每一个聚类点处建立一个局部模型,并利用新获得的I/O数据对局部模型的参数进行更新.该方法借鉴模糊模型中空间划分的思想,将模糊空间划分与多模型建模相结合,利用即时I/O数据对局部模型的数量以及每一个局部模型的参数进行在线更新,从而实现对复杂非线性系统的在线建模.仿真实验证明了该方法的有效性.

针对在基于合成推理规则(CRI)的近似推理研究中,模糊蕴涵算子的选择这一核心问题,对采用t-范数与t-余范数以及否定算子所构造的模糊蕴涵算子进行归纳,分为五类(t,S,R,QL和D蕴涵),为构造新的算子提供了强有力的依据;采用绝大多数模糊规则芯片中使用的CRI方法,依据广义取式推理与广义拒式推理中的12条模糊推理准则对分类后的模糊蕴涵算子进行实际的逻辑推演,通过对逻辑推演中实例数据和推演结果的分析,给出选择模糊蕴涵算子的参考依据.

提出了基于需求动态优先级排序算法的领域资产权重设置方法,建立领域资产的权重和用户最近的访问频度的关系,即能根据用户的即时需求,动态计算用户所提出的需求的优先级,进而求得各个领域模型的权重值;讨论了该算法在网络化软件开发的领域建模与管理工具中的具体应用.解决了领域资产的演化对象选择问题,为实施领域模型的演化提供了技术手段.

基于iSCSI存储系统的实现通常采用带内方式,在此方式中数据流和命令流必须通过管理端向用户端和存储端转发,使系统的性能受到管理端的影响较大.为解决这一问题,采用一种带外方式,管理端只向用户端和存储端转发命令流,而数据流只在用户端和存储端之间交互,使得数据传输率比带内系统要快.实验证明了带外方式的性能要优于带内方式.

提出了一种高效的子空间可逆skyline查询算法RSQS.该算法采用基于分区的B+树对可逆Skyline进行计算,不同于传统的R-tree修剪方法;RSQS利用提出的几种修剪策略,包括相互修剪、预计算、尽早终止搜索等,采用过滤-精炼框架实现,能快速地修剪搜索空间,避免了大部分的I/O操作.实验结果表明:RSQS算法具有极高的修剪能力和很高的效率:在二维子空间中每个对象平均仅需与约1.2个其他对象比较.

为了提高资源的利用率和更好地满足不同负载的QoS,提出一种基于市场机制的虚拟资源自适应分配策略:根据负载的特性,构建了体现其对所获资源的满意程度和符合自身经济利润的效用函数,利用资源代理不断调整价格的方式达到提高和合理化资源利用率,同时利用遗传算法最大化每个负载的效益.定义市场模型的均衡状态并证明了均衡状态的最优性.仿真实验验证了资源调价算法的有效性和可行性.

讨论了基于XML文档的关键字查询技术,根据XML文档结构的特点,结合关键字查询的需求,提出查询文档中主题的概念;建立XML文档的主题索引,设计出基于主题的高效查询算法.该算法依据主题索引和输入的关键字判断用户的查询主题,再根据主题执行获取最终查询的结果.在查询过程中不仅排除了查询主题不相关的关键字节点,同时也避免生成不相关的查询结果,提高了查询效率和质量.实验结果证明了该算法在绝大多数情况下的高效性.

针对相控阵雷达中多通道接收机的幅相这一保证波束形成的重要指标,在一种变步长的LMS(最小均方)算法基础上,引进动量项,并通过步长来调节动量项加权参数,提出一种新的变步长的自适应算法.通过理论分析,比较了新算法和变步长LMS算法的性能.仿真结果表明,新算法在对接收机窄带信号处理上,收敛性和稳定性相对于变步长的LMS算法都有提高,能较好地达到稳态误差和收敛速度之间的平衡,对信号具有良好的校准效果.

在分析后向非线性混合独立分量分析算法的基础上,提出了一种基于粒子群优化的独立分量分析算法.该算法以互信息量最小化为目标函数,用高阶奇数多项式拟合非线性分离函数,针对现有粒子群算法的不足,引入带有扰动项改进速度更新公式,通过对粒子群位置矢量和速度矢量的更新,得到全局最优值,从而得到分离矩阵和分离多项式参数.仿真结果表明所提算法是一种非常有效的盲源分离算法.

基于WS小世界网络的生成原理及网络社团结构的性质,提出一种具有社团结构的网络模型.在网络生成参数的控制下,可生成社团结构紧密程度不同以及随机化重连程度不同的网络.通过分析聚类系数、平均最短路径等统计特征量相对于模型生成参数的变化规律,明确模型具有的小世界特性.仿真结果表明在参数的一定范围内,所生成的网络无论是局部还是整体都同时具有小世界特性与社团结构的性质,称为具有社团结构的小世界网络(CWS网络).利用网络效率和网络的可通信性指标,通过调整参数的取值,可使所生成的网络在信息传输方面的性能超过完全随机的网络,表现出较好的信息传输与通信能力.

针对船用直流空气断路器短路分断和过电流保护问题,选择船用ZDS直流空气断路器作为基型,对其电子式过电流保护装置的设计进行了研究,完成了电流检测、控制单元及直流变换器的设计.通过过电流保护的分断,对所研制的样机进行了试验验证.结果表明,所研究电子式过电流保护装置的精度、调节范围与可靠性较之传统船用过电流断路器均有较大提高,为船用直流空气断路器走向电子化、模块化,以及断路器的工程设计奠定了基础.

提出了一种基于轮廓的形状特征描述方法,以及基于此形状特征的相似度度量方法.将轮廓形状的质心作为极点,在极坐标系中对轮廓等角间距采样获得轮廓点,并将相邻两采样轮廓点的极径所围面积比值作为轮廓特征向量.将改进后的归一化欧式距离作为轮廓特征向量之间的相似度距离.实验表明,基于轮廓的形状特征描述方法,仅用少量数据来表示原始轮廓信息而保留了原始轮廓信息的主要特征,且对于形状的缩放、旋转、翻转等形变操作具有尺度不变性;同时,也可以获得轮廓向量之间的相似度距离和旋转角度.实验证明了此方法可行、有效.

提出了一种自动快速的基于活动轮廓模型的超声图像颈动脉血管内外膜分割方法.该方法给出一种快速有效的颈动脉内膜初始轮廓确定方法,使用改进的活动轮廓模型对内外膜进行分割,包括使用新的外部能量函数来检测内膜,以及各向异性扩散滤波(AD)后使用GVF外力场来改善外膜的检测.提出的方法在临床数据测试中得到验证,分割结果与心血管超声专家手工勾勒的结果相符合.该方法能测量内中膜沿血管轴心线方向的厚度变化曲线,为心血管疾病的诊断、治疗研究提供重要的参数和诊断参考依据.

为了进一步提高三角形非对称逆布局模型(TNAM)表示的效率,根据格雷码(Gray code)的所有相邻整数在它们的数字表示中只有一个数字不同的特点,将格雷码应用到灰度图像的位平面分解中.提出了一种基于格雷码的TNAM优化策略(简称为GTNAM优化策略).给出了GTNAM优化策略算法的形式化描述,并对其存储结构、总数据量和时空复杂性进行了分析.理论分析和实验结果表明:基于格雷码的TNAM优化策略能显著降低子模式数和节约存储空间,是一种有效的TNAM优化策略.

针对基于角点特征的目标识别存在的不足,提出了一种角点特征的构造方法,这种特征具有平移不变性、旋转不变性、尺度不变性以及对噪声的抗干扰能力.利用角点间的全局约束和局部约束得到类型可分离程度较高的模式向量,并根据目标角点的空间关系对模式向量进行适度的维数约简;根据目标的三维模型建立二维视面模型,从而提取出目标在不同姿态下的特征,解决目标姿态变化造成的难以识别的问题.结合反向传播网络的分类能力,将其应用到视点变化的目标识别领域.与其他三种形状特征进行实验对比,结果证明该方法在视点发生变化时对目标的识别更为有效.

为保证水声通信系统的可靠性,提出了一种具有位同步跟踪能力的盲均衡算法,根据通信升余弦成形函数的波形特点,借助早迟积分比相原理,利用分数间隔均衡器的输出值,在对水声信道多径效应、载波相位偏差补偿的同时,实现了对位同步最佳采样位置的跟踪估计,同时从节省带宽资源的角度出发,对采样误差函数进行了改进.仿真结果表明,所提出的算法能够有效地对信号最佳采样位置进行定位,并对复杂水声信道环境造成的采样位置偏移进行跟踪,在强烈多普勒频移效应影响下,能够保证均衡算法可靠运行,较单纯盲均衡算法具有更好的收敛性和稳定性.

针对移动自组织网络QoS路由开销大的问题,研究了一个基于位置信息的路由消息转发方法,该方法可降低路由开销并提高路由成功率.在此基础上提出了一种路径优化的基于位置信息的QoS路由算法ODLAQR.不同于利用位置信息的路由算法,ODLAQR算法将路由消息转发域进一步分为Green区和Yellow区两个不同的区域,处在不同区域的节点采用不同的路由消息转发策略,最终根据费用选择最优路径传输数据分组.ns2仿真结果表明,和一些QoS路由算法相比,ODLAQR算法能够以较小的路由开销取得较高的路由成功率.

针对多用户多输入多输出(MIMO)下行链路,提出一种降低反馈开销的双阈值机会传输策略.该策略采用双阈值判断机制,其中严格阈值用于降低反馈开销,宽松阈值保证系统具有低的中断概率.在每个时隙,仅信道质量满足阈值要求的用户向基站反馈信息.基站根据所获信道信息从候选用户中选择一个进行通信.此外,各用户进行自适应通信方式,包括波束成形和空分复用,使反馈开销动态变化,有效利用发射功率,改善通信性能.理论分析和仿真结果表明,该策略能够显著降低反馈开销,获得高的吞吐量和好的中断性能.

为解决多分散性光子相关光谱反演运算存在的典型不适定性问题,基于Tikhonov正则化策略采用L曲线法确定正则参数反演光子相关光谱.数值模拟的结果表明,在不同的模拟测量噪声下,该方法能成功反演各种粒径分布.聚苯乙烯乳球实验表明,L曲线法可应用于实际实验数据的反演,确定正则参数反演光子相关光谱,是一种有效的光子相关光谱数据处理方法.

为解决未知环境下移动机器人的实时路径规划问题,提高路径的综合性能,采用多约束局部环境建模方法,综合考虑了各行进方向上的可通行性、安全性、运动平稳性和目标引导性等因素;在环境建模基础上,将Bug算法与基于滚动窗口的路径规划相结合,提出一种改进的路径规划算法,该算法为机器人设计了趋向目标行为和克服局部极小的沿墙行走行为,其滚动窗口的大小能够根据环境进行自适应动态调整.仿真结果表明,提出的环境建模及路径规划方法具有较好的避障能力和环境适应性.

利用CFD分析软件对柴油机喷嘴内部流动进行仿真研究,以不同边界条件对燃油喷雾状态进行了计算分析;对与喷嘴内部流动相联合的共轨喷油器喷射模型进行了理论研究和试验验证.建立了共轨喷油器有气穴和无气穴两种喷嘴内部CFD流动分析模型,并对流动情况进行了计算分析,将计算结果作为边界条件,对喷嘴喷雾场进行了模拟,并将模拟结果与试验台架测试结果进行了对比.实验结果表明,对于喷嘴内部流动,有气穴模型更接近于共轨喷油器内的真实流动状态.

采用微细球形铝粉、结晶氯化铝和蒸馏水制取了不同Al3+/Cl-化学计量比(μ)的聚合氯化铝(PAC)溶胶,测试了其盐基度、氧化铝质量分数、pH值、电导率、ξ值和XRD等物理化学性质.研究发现:随着μ的增大,PAC溶胶的pH值逐渐增大,但其电导率逐渐降低;当μ=2.00时,PAC溶胶内的氧化铝质量分数较高、Al13[Al O4Al12(OH)24(H2O)127+]的质量分数和电位ζ值都达到最大,且具有较好的稳定性.

运用有限差分软件FLAC3D对武汉地铁2号线中邻近高架桥的中山公园车站深基坑的开挖与支护进行了数值模拟,通过计算得出不同开挖阶段及地下连续墙不同埋深情况下围护结构及邻近高架桥桩的变形特性.计算结果表明:在深厚的细砂层中,地连墙变形有明显的"踢脚"现象;基坑开挖会引起邻近高架桥桩的侧向变形,最大侧移发生在开挖面附近.随地连墙插入比的增大,地连墙"踢脚"现象有所减缓,高架桥桩侧向变形有一定的减少,但仅依靠增加地连墙插入比来减少高架桥桩侧向变形是不经济的.

对5根长细比为8的碳纤维约束墩及2根未约束的对比墩进行了拟静力试验,考察了碳纤维包裹量、配箍率2个参数对碳纤维布约束空心薄壁墩破坏机理及抗震性能的影响规律.试验结果表明:所有墩的破坏形态均表现为弯曲破坏模式;空心薄壁墩在塑性铰区域采用碳纤维约束后的承载能力和延性得到较大提高;对于配箍率为0.85%的约束墩,其抗震性能提高较明显;碳纤维具有与箍筋相似的力学性能,可以有效地改善空心薄壁墩的抗震性能,提高延性和耗能能力;结构抗震加固设计时须考虑碳纤维布最佳包裹量.

通过对4根CFRP筋混凝土偏心受压柱的试验研究,探讨了长细比对CFRP筋混凝土柱偏心受压性能的影响.试验结果表明,试件承载力随着长细比的增加而降低;试件破坏时未发生CFRP纵筋拉断破坏,卸载后其侧向变形几乎恢复.通过编制的有限元程序进行了CFRP筋混凝土偏心受压柱全过程受力分析,研究了相关影响参数对其侧向扰度的影响.基于参数分析的结果,给出了CFRP筋混凝土柱偏心距增大值的计算方法,其理论计算结果和试验结果符合较好.