近些年来，云计算与移动云计算迅速发展，随之而来出现的问题是由于智能终端的数量和处理器计算能力能力的增加，越来越多的计算密集型应用应用被卸载到云端，这样就给核心网络造成很大的负载，从而不能满足那些对延迟敏感的应用，所以移动边缘计算就因此产生。它通过将计算、存储等资源部署在网络的边缘，能快速地处理任务并传输。但是由于用户终端的移动性，需要考虑的一个很重要的问题就是当服务厥量受到位置影响时应当采取什么措施。合理的计算切换能够很好地解决这个问题。在移动边缘计算中，什么时候进行计算切换以及切换到哪里是切换问题的关键。本文研究了计算切换的具体过程、影响计算切换的因素及管理体系，提出了计算切换的管理框架。在考虑任务完成时间、移动终端能耗和任务完成成本这些因素影响的基础上并根据切换管理的框架和具体的判决准则，提出了简单加权法、熵值法和基于理想解排序的这三种多属性决策计算切换筧法。最后在实验部分对这三种多属性决策计算切换算法进行仿真实验，在根据实验结果对三种算法的性能进行分析，然后再研究计算量与数据量变化对算法性能的影响。实验结果表明：采用多属性切换决策的方法要优于不切换和总是发生切换的决策，并且在多属性决策的方法中，班想解排序的方法要优于简单加权法和值法，并且任务的完成时间、移动终端能耗、和任务的执行成本随着终端移动速度的增大而有明显减少，说明基于阈值的判决准则和多属性切换决策算法适用于移动边缘计算中的计算切换。关键词：移动边缘计算：计算切换：判决准则；多属性决策
标签： 移动边缘计算
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一台数控机床的先进程度衡量着一个国家制造业的先进水平，而数控机床最核心的部分就是数控机床控制系统。近年出现的ARM数入式系统具有硬件资源丰富、性能好、成本低和功耗低等优点，FPGA技术具有可重复编程、在线升级、实时性好、可靠性高等优点。为了克服传统的数控机床成本高、控制精度低、实时性差，可靠性低等缺点，研究基于ARM+FPGA架构的新型数控机床系统，具有重要的社会经济意义和重大的经济价值本文以数控机床为工程背景，以何服电机PMSM为具体对象以ARM+FPGA作为数控系统的实现平台，从提高何服系统位置环控制的自适应能力，提高位置环、速度环和电流环等复杂运算的处理速度，提高系统管理与控制程序开发的简单性、界面的美观性等方面开展了深入的研究。其主要研究工作和结论如下：（1）在对比分析了几种控制系统架构基础上，提出了一种基于ARM+FPGA的数控机床自适应模糊控制何服系统的设计方案。该系统采用以ARM作为系统主控与运动轨迹计算芯片，FPGA作为何服系统运动控制芯片，而其中的FPGA运动控制系统包括自适应位置控制模块、速度控制模块、电流变换模块三大部分（2）针对提出的 ARM+FPGA的数控机床自适应模糊控制何服系统的设计方案，进行了有关数学模型的建立占推导，并借助MATLAB工具建立系统仿真模型进行仿真。系统仿真结果表明，该系统位置响应超调量小，响应时间短，系统性能优越（3）为了提高运动控制的实时性、可靠性、灵活度，根据运动控制系统的模型，提出了一种FPGA实现的运行控制系统的结构，井详细进行了自适应位置控制模块、速度控制模块、电流变换模块等内部各模块的设计，之后利用HDL进行了有关模块的程序设计和PGA实现仿真（4）针对基于ARM微处理器的主挖与运动轨迹计算系统，进行了系统控制界面的设计，FPGA与ARM芯片、FPGA与上位机等通信程序设计，进行了运动控制中加减速、插补方法的分析与设计关键字：数控机床：水磁同步电机：自适应模糊控制：ARM:FPGA
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建模、控制算法研究以及仿真试验都是燃气轮机研制过程中必不可少的环节，本文针对三者展开研究首先，采用容积惯性法代替牛顿-拉普逊法建立三轴燃气轮机非线性动态模型，并考虑变比热、引气与冷却等环节，通过与试车数据比较验证了所建模型具有良好的仿真精度。采用容积惯性法不但提高了模型的实时性，并且动态过程更接近真实燃气轮机运转状态。分析了容积惯性法建模中低转速阶段仿真时出现的参数振荡现象产生的原因，通过增加低转速特性数据消除了参数振荡，并提出了一种基于指数平衡与样条拟合的外推方法来获得低转速特性数据。通过低压压气机特性数据外推计算与分析，证明了该外推方法具有较好的准确性。然后，针对重型燃气轮机非线性强、惯性大和负载多变等特点，提出了一种基于深度信念网络的自适应控制器。该控制器结合了深度信念网络和传统PD控制器，其中深度信念网络作用是在线调整PID参数，而传统PD控制器负责控制量的计算与输出。通过数字仿真，验证了该控制器满足燃气轮机转速控制的要求，并且具有良好的自适应性，在燃气轮机不同工况下，能够对其转速进行准确控制，使得系统快速响应的同时无超调量。最后，针对燃气轮机硬件在环仿真平台的需要，设计了一种能够采集并模拟多种范围电压、电流与频率信号的接口模拟器。搭建了燃气轮机硬件在环控制平台，在试验前对接口模拟器以及控制器进行了标定与平台的实时性验证。在已有的控制器上，完成了基于RIX作系统的多任务嵌入式控制系统开发。通过硬件在环试验，进一步验证了本文设计的控制器具有良好的控制效果与较强的自适应能力关键词：燃气轮机，容积惯性，建模，仿真，自适应控制，深度信念网络，硬件在环
标签： 自适应控制
上传时间： 2022-03-14
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光电探测技术是一种根据目标和背景辐射或者反射的光波在波长和强度之间的差异来进行目标探测的一种技术，它包括从紫外光（02-04um）、可见光（04-0.7um）、红外光（1~3μm，3~5μm，8~12μm）等多种波段的光信号探测。本文通过对低小慢目标的红外特性进行分析，提出了一种新的红外低小慢目标探测算法。低小慢飞行器因为其成本低廉和获取容易，极易形成黑飞，近年来随着低小慢目标威胁态势的增加，国内外关于低小慢目标的管控需求日益增长。但是因为低小慢目标本身种类、制作材料多样，且很多没有强热源，导致其在红外图像上与周围环境成像特征类似，常用的红外弱小目标探测算法无法充分抑制背景，探测效果较差。当前对于低小慢日标的探测以雷达探测为主，红外探测算法较少，但国内外很多研究机构都已在陆续开展红外低小慢目标探测方面的研究。本文主要对以下四点内容进行了研究总结。（1）本文首先以无人机为例对低小慢目标的红外成像特性进行分析，通过分析低小慢日标与传统红外弱小目标在红外特征差异，总结说明了低小慢目标在红外图像上更难与背景区分，同时具有复杂多变的运动轨迹（2）对红外低小慢目标增强进行了研究，通过对奇异值分解（SVD）后的奇异值矩阵设计非线性变换函数，使重构后图像中目标所在的高频部分的对比度得到增强从而使目标和背景之间的区别更加明显，达到了增强目标的目的。（3）针对 Robinson guard滤波器对极值敏感的问题，对原有的计算方式进行了改进，改进后的 Robinson Guard滤波器可以更有效的区分前景和背景，对于背景的抑制更加充分。（4）在上述研究的基础上，提出了一种新的红外低小慢目标探测算法，该算法首先使用本文所用的目标增强方法对目标进行增强，然后使用改进后的 RobinsonGuard滤波器进行背景抑制，最后使用基于局部对比度（LC）的自适应阈值分割方法来提取目标使用真实拍摄的红外低小慢目标序列图像对本文方法进行仿真分析，实验结果表明本文方法具有很好的背景抑制效果，可以有效的实现低小慢目标的探测
标签： 光电探测
上传时间： 2022-03-14
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能源短缺和环境恶化是人类共同面临的挑战。开发新型清洁能源是解决能源短缺和环境恶化的捷径，但是太阳能能源不连续和不稳定的缺点影响其单独使用的效果。为了解决这个问题，可以选择使用多种性质互补的能源联合供电，相互弥补彼此的不足，以达到连续稳定的电能输出。基于双输入直流变换器（Multipk-Input Converter，MC）的光电互补系统相对于风光互补系统而言，在太阳能功率充足时，可以选择将多余的能量进行并网，省去了蕃电池等储能设备，也可大大节约成本，简化控制：而且电网是全天候的，比纯新能源联合系统更加可靠。因此本文将对光电互补系统，研究其拓扑、能量管理和系统参数设计等等在隔离应用的中小功率场合，推挽变换器控制方便，结构简单，应用广泛传统的多输入推挽变换器结构复杂，成本高。通过分析MIC的生成方法，利用脉冲电压源 Pulsating Voltage Source Ce，PⅤSC或者脉冲电流源（Pulsating Curren Source Cell，PCSC）中联或者并联构成简单实用的一族多输入推挽变换器，详细分析了BUCK型PVSC串联构成的双输入推挽变换器的小信号模型和控制方式，为了能够提供交流输出，本文还详细分析了半桥逆变电路的控制方式，并推导出其数学控制模型通过分析系统的工作模式、能量管理策略和不同控制方式对系统的影响，阐叨基于双输入推挽变换器的光电互补系统的工作原理。并对系统软件涉及到的太阳能最大功率跟踪、光电互补控制和逆变控制等算法进行重点研究功率电路参数设计合理与否，直接影响着系统的性能和指标，其中推挽变压器和滤波器的参数设计尤为重要，为此专门给出了硬件参数设计步骤；然后，根据软件算法，设计了控制软件流程图来更清晰的表达软件控制的思想软件参数是影响系统鲁棒性和快速性的另一个关键因素，在硬件设计的基础上，对软件参数进行优化设计，并利用 Simulink软件对设计参数进行仿真分析和修正。然后采用TMS320F2809作为控制芯片，搭建了实验原理样机，并进行了相关验证实验
标签： 推挽变换器
上传时间： 2022-03-16
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随着材料技术以及开关电源技术的进步，照明领域开启了新的时代。IFD照明作为第四代光源具有节能、环保、高效、长寿命的特点，其正在逐步替代传统白炽灯作为LED灯具的核心部分，LED驱动电源一直是国内外集成电路设计公司重点研究的领域。LED灯具应用于家庭中小功率照明场合时，用户希望其电源具有结构简单，成本低、性能稳定、效率高、安全性高的优点，而市场上现阶段能满足这一特点的ACDC型LED驱动电源不多，因此该类型驱动电源也成为当前研究的重点本文主要任务是根据项目要求对ACDC型LED恒流驱动驱动电源模型进行分析，然后利用 SIMetrix软件对模型进行建模与仿真，通过对驱动电源模型的研究促进集成电路设计人员对恒流驱动电源工作原理的理解进而加快产品研发速度以及提高产品的质量。在建模过程中，首先通过分析和总结不同的恒流控制方式及电路拓扑结构，确定驱动电源模型采用的控制方式为单闭环峰值电流控制模式，其拓扑结构为反激式拓扑结构。然后通过对不同状态下驱动电源的逻辑分析，设计驱动电源的逻辑和功能电路结构。针对当前众多电力电子软件在电子电路建模方面存在的弊端，如仿真收敛性差仿真速度慢、占用系统资源等，本文选用 SIMetrix软件对驱动电源进行建模仿真，该软件可以很好地克服其他软件在仿真收敛性、仿真速度以及占用系统资源等方面的缺点。仿真结果表明驱动电源模型正确。最后，设计基于该驱动模型流片样品的驱动电源测试电路，并搭建测试平台。对驱动电源进行的相关性能测试，测试结果表明驱动电源的负载电流控制精度可达5%，其实测最大效率可达782%，不同故障状态下的功能测试结果表明电源能准确启动保护。因此，根据测试数据分析的结果可以看出该驱动电源在恒流特性、保护功能及效率都满足设计要求，同时通过仿真结果与测试结果的对比分析，也进一步验证了模型的正确性关健词：LED恒流驱动拓扑结构逻辑分析 SIMetrix建模断续模式
上传时间： 2022-03-16
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在工业应用中常用一组传感器对问一个被测量目标在一个过程的不同位置进行测量，然而由于每个传感器位于过程的不同位置，它们将不问程度的受到嗓声的干扰，为了从被嗓声干扰的多传感器测量值中获得更准确的测量结果，霱要进“步研究多传感器的融合理论多传感器数据融合系统的关键在于如何充分利用各个传感器的信息，得到对被测参数的最优估计，本文主要研究了以加权的方式进行多传感器数据融合的方法，即研究如何对每个传感器进行加权，从而得到对被测参数最优佑计的方法为此本文在介绍了多传感器数据融合技术的基础上，首先研究了基于奇异值分解的数据融合算法，通过对传感器测量值构成的矩阵进行奇异值分解，利用每个传感器测量值所对应的奇异值，可以估计出对每个传感器权值的最优估计，从而在不要任何先验知识的条件下，可仅由多传感器的测量值，利用提出的算法得到在最小均方误差意义下的被测参数的最优估计，此外，在许多工业过程中，人们利用多传感器测量同一过程参数以控制该参数在过程中的不同位置能根据需要进行合理分布，此时人们希望利用多传感器融合的测量结果，对每一个传感器的测量数据进行重建，以获得对每一个传感器的测量结果进行更为准确的估计。为此，本文进一步研究了基于小波降噪和数据融合的传感器数据重建算法，仿真和实验结果都说明提出算法是有效的，最后，研究了非线性动态系统的状态融合问题，研究了加权无气味卡尔曼滤波（UKF）方法，研究表明无气味卡尔曼波波能克服了扩展卡尔曼滤波（EKF）在状态融合估计中的不足，可以得到了更准确的状态融合估计结关键词多传感器系统，数据融合，奇异值分解，UKF
上传时间： 2022-03-16
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虚拟现实技术的国内外研究现状与发展-许微虚拟现实技术的国内外研究现状与发展 许 微 (中国地质大学(武汉) 信息工程学院 ,湖北 武汉 430074) 摘 要 :虚拟现实技术是一门新兴边缘的技术 ,研究内容涉及多个领域 ,应用十分广泛 ,被公认为是 21 世纪重要的发 展学科以及影响人们生活的重要技术之一。从虚拟现实的概念出发 ,对虚拟现实技术的国内外研究现状进行了充分论述 , 并展望了虚拟现实的发展趋势。 关键词 :虚拟现实 ;研究现况 ;发展趋势 中图分类号 : F061. 3 文献标识码 :A 文章编号 :167223198 (2009) 0220279202 1 虚拟现实 虚拟现实(Virtual Reality ,简称 VR) ,又译为临境 , 灵 境等。从应用上看它是一种综合计算机图形技术、多媒体 技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术及仿真技术 等多种科学技术综合发展起来的计算机领域的最新技术 , 也是力学、数学、光学、机构运动学等各种学科的综合应用。 这种计算机领域最新技术的特点在于以模仿的方式为用户 创造一种虚拟的环境 ,通过视、听、触等感知行为使得用户 产生一种沉浸于虚拟环境的感觉 ,并与虚拟环境相互作用 从而引起虚拟环境的实时变化。现在与虚拟现实有关的内 容已经扩大到与之相关的许多方面 ,如“人工现实”(Artifi2 cial Reality) 、“遥在”( Telepresence) 、“虚拟环境”( Virtual Environment) “、赛博空间”(Cyberspace) 等等。 2 国外虚拟现实技术研究现状 计算机的发展提供了一种计算工具和分析工具 ,并因 此导致了许多解决问题的新方法的产生。虚拟现实技术的 产生与发展也同样如此 ,概括的国内外虚拟现实技术 ,它主 要涉及到三个研究领域 :通过计算图形方式建立实时的三 维视觉效果 ;建立对虚拟世界的观察界面 ;使用虚拟现实技 术加强诸如科学计算技术等方面的应用。 2. 1 VR 技术在美国的研究现状 美国是虚拟现实技术研究的发源地 ,虚拟现实技术可 以追溯到上世纪 40 年代。最初的研究应用主要集中在美 国军方对飞行驾驶员与宇航员的模拟训练。然而 , 随着冷 战后美国军费的削减 ,这些技术逐步转为民用. 目前美国在 该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和 硬件四个方面。 上世纪 80 年代 ,美国宇航局 (NASA) 及美国国防部组 织了一系列有关虚拟现实技术的研究 ,并取得了令人瞩目 的研究成果 ,美国宇航局 Ames 实验室致力于一个叫“虚拟 行星探索”(VPE) 的实验计划。现 NASA 已经建立了航空、
标签： 虚拟现实
上传时间： 2022-03-17
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随着电力电子技术的飞速发展，高频开关电源由于其诸多优点已经广泛深入到国防、工业、民用等各个领域，与人们的工作、生活密切相关，由此引发的电网谐波污染也越来越受到人们的重视，对其性能，体积，效率，功率密度等的要求也越来越高。因此，研究具有高功率因数、高效率的ACDC变换技术，对于抑制谐波污染、节钓能源及实现绿色电能变换具有重要意义通过分析目前功率因数校正PFC）技术与直流变换（DcDC）技术的研究现状，采用了具有两级结构的AcDc变换技术，对PFC控制技术，直流变换软开关实现等内容进行了研究。前级PFC部分采用先进的单周期控制技术，通过对其应用原理、稳定性与优势性能的研究，实璄了主电路及控电路的参数设计与优化，简化了PFC控制电路结构、根据控制电路特点与系統环路稳性要求，完成了电流环路与整个控制环路设计，确保了系统稳定性，提高了系统动态响应。通过建立电路闭环仿真模型，验证了单周期控制抑制输入电压与负载扰动的优势性能及连续功率因数校正的优点，优化了电路参数后级直流变换主电路采用LLC谐振拓扑，通过变频控制使直流变换环节具有轼开关特性。分析了不同开关频率范围内电路工作原理，并建立了基波等效电路，采用基波分析法对VLc需城电路的电反增益性，输入阻抗持性进行了研究，确定了电路软开关工作范图。以基波分析结果为基础进行了合理的电路参数优化设计，保证了直流变换环节在全输入电压范围、全负载范围内能实现桥臂开关管零电压开通zVS}，较大范围内边整流二极管零电流关断区CS），并将谐振电路中的电压电流应力降到最小，极大的提高了系统效率同时，为了提高系统功率密度，选择了优化的磁性元器件结构，实现了谐振感性元件与变压器的磁性器件集成，大大减小了变换电路的体积在理论研究与参数设计的基础上，搭建了实验样机，分别对PFC部分和DcDC部分进行了实验验证与结果分析。经实验验证ACDc变换电路功率因数在0.988以上，直瓿变换电路能实现全范图软开关，实现了高效率AcDC变换。关键词：ACDC变换：功率因数校正：；高效率；LLC谐振电路：单周期控制
上传时间： 2022-03-24
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静电放电（Electrostatic Discharge，ESD）是构成集成电路可靠性的主要因素之一，存在于生产到使用的每一个环节，并成为开发新一代工艺技术的难点之一，近年来，对ESD的研究也因而越来越受到重视，仿真工具在ESD领域的应用使得ESD防护的研究变得更为便利，可大幅缩短研发周期然而，由于ESD现象复杂的物理机制，极端的电场及温度条件，以及ESD仿真中频繁的不收敛现象，都使得FSD的仿真变得极为困难本文详细阐述了ESD的来源、造成的危害以及如何测试集成电路的防静电冲击能力，并基于 Sentaurus软件，对ESD防护器件展开了的分析、研究，内容包括1）掌握ESD保护的基本理论、测试方法和防护机理2）研究了工艺仿真流程的步骤以及网格定义在工艺仿真中的重要性，并对网格定义的方法进行了探讨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数，并对描述同一物理机制的的各种不同模型展开对比分析.主要包括传输方程模型、能帶模型、各种迁移率退化模型、雪崩离化模型和复合模型4）研究了双极型晶体管和可控硅（Silicon Controlled rectifier，SCR）防护器件的仿真，并通过对仿真结果的分析，研究了ESD保护器件在ESD应力作用下的工作机理关键词：静电放电；网格；器件仿真；双极型晶体管；可控硅
上传时间： 2022-03-30
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