遗传算法是一种基于自然选择原理的优化算法,在很多领域有着广泛的应用。但是,遗传算法使用计算机软件实现时,会随着问题复杂度和求解精度要求的提高,产生很大的计算延时,这种计算的延时限制了遗传算法在很多实时性要求较高场合的应用。为了提升运行速度,可以使用FPGA作为硬件平台,设计数字系统完成遗传算法。和软件实现相比,硬件实现尽管在实时性和并行性方面具有很大优势,但同时会导致系统的灵活性不足、通用性不强。本文针对上述矛盾,使用基于功能的模块化思想,将基于FPGA的遗传算法硬件平台划分成两类模块:系统功能模块和算子功能模块。针对不同问题,可以在保持系统功能模块不变的前提下,选择不同的遗传算子功能模块完成所需要的优化运算。本文基于Xilinx公司的Virtex5系列FPGA平台,使用VerilogHDL语言实现了伪随机数发生模块、随机数接口模块、存储器接口/控制模块和系统控制模块等系统功能模块,以及基本位交叉算子模块、PMX交叉算子模块、基本位变异算子模块、交换变异算子模块和逆转变异算子模块等遗传算法功能模块,构建了系统功能构架和遗传算子库。该设计方法不仅使遗传算法平台在解决问题时具有更高的灵活性和通用性,而且维持了系统架构的稳定。本文设计了多峰值、不连续、不可导函数的极值问题和16座城市的旅行商问题 (TSP)对遗传算法硬件平台进行了测试。根据测试结果,该硬件平台表现良好,所求取的最优解误差均在1%以内。相对于软件实现,该系统在求解一些复杂问题时,速度可以提高2个数量级。最后,本文使用FPGA实现了粗粒度并行遗传算法模型,并用于 TSP问题的求解。将硬件平台的运行速度在上述基础上提高了近1倍,取得了显著的效果。关键词:遗传算法,硬件实现,并行设计,FPGA,TSP
上传时间: 2013-06-15
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介绍了平均电流控制BOOST—PFC电路的原理,建立了电流环和电压环的小信号简化模型,讨论了觑环反馈环节的设计原则和方法,提出最优设计的思想和敷学模型,并以一种BOOSTPFc电路为例进行优化设计,计算模拟结栗显示优化后有关指标好于优化前。
上传时间: 2013-11-08
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针对延长油矿的现状及特点,运用“油井接力式运转”和“管线连续流”的思想,设计了总体方案,达到降低生产成本,减少损耗,延长抽油机寿命的目的。系统使用基于C51的下位机现场控制模块对油井进行实时监控,使用ZigBee无线传输模块实现数据的无线传输,结合上位机监控软件,可实现对整个油矿的无人值守及有效监控,并实现资源的最优配置以及利用。
上传时间: 2013-12-09
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近年来,车辆检测器作为交通信息采集的重要前端部分,越来越受到业内人士的关注。鉴于公路交通现代化管理和城市交通现代化管理的发展需要, 对于行驶车辆的动态检测技术——车辆检测器的研制在国内外均已引起较大重视。车辆检测器以机动车辆为检测目标,检测车辆的通过或存在状况,其作用是为智能交通控制系统提供足够的信息以便进行最优的控制。目前,常用的行驶车辆检测器主要有磁感应式检测器,超声波式检测器,压力开关检测器,雷达检测器,光电检测器以及视频检测器等,而环形线圈电磁感应式车辆检测器具有性能稳定、结构简单、检测电路易于实现、成本低、维护量少、适应面广等优点,市场应用范围最广。目前我国实际用于高速公路和城市道路的车辆检测器几乎全部是从国外进口的,国产车辆检测器存在着诸多问题, 如误检率高、灵敏度低、长时间工作稳定性差等。[1-2]在大量现场实验基础上, 本文提出一种新的解决方案, 将稳定性、灵敏性、高速性融为一体,解决了以上所述的诸多问题。
上传时间: 2013-12-30
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计算机控制小车推球(☆☆☆)利用计算机自动发布指令控制小车将物体推到指定位置摄像头监控小车位置,通过图像处理,对小车发布运动指令。计算机与小车之间的通信为串行通信(有线)或无线方式小车已有,可根据需要改进并编写控制程序计算机控制小车走迷宫(☆☆☆☆)计算机控制小车走出迷宫其他与“小车推球”类似小车自动走迷宫(☆☆☆☆☆☆)没有计算机,全部利用小车上的处理器进行控制需要良好的硬件及软件能力,时间充裕两组限制技术难点:图像实时采集图像处理——预处理,形状检测,小车跟踪,摄像机标定最优线路生成闭环控制算法小车电机控制单片机编程、通信提供的材料:玩具小车一部,采用直流电机驱动。小车驱动电路板(89S52板+电机控制板各一)USB-RS232线缆一根无线模块一对。基本要求:小车可根据需要自行改装,如加装标志物品,车牌号码等(加分),但不得做破坏性设计(扣分)。 运行过程中不得故意剧烈冲撞迷宫(扣分)。 可使用任意软件进行算法设计,但不得完全采用市场上已有的现成的可执行程序(即应能提供源代码),软件算法应能适应变化的迷宫。 小车与计算机的通讯可采用RS232串行通信模式,亦可采用无线模块。
标签: 走迷宫
上传时间: 2014-07-06
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出于提高船载测控通信设备监控系统信息化水平及模拟训练能力,在深入研究船载测控通信设备原理及组成的基础上,利用虚拟仪器技术与HLA技术,以网络为传输媒介,开发了船载测控通信设备监控模训综合系统。鉴于设备监控系统与模拟训练系统共同的特性,该系统利用SQL Server的ADO功能、Web服务和XML技术实现数据的汇总与跨网同步,选用LabWindows/CVI平台开发监控系统本地监控终端及模训系统界面,采用Ajax技术架构与VML语言完成数据的Web发布,最终使系统可靠性、接入便捷性、网络数量流量控制及构件重用性均达到最优。
上传时间: 2013-11-03
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针对低压电网中传统有源电力滤波器(APF)和晶闸管投切电容器(TSC)简单并联运行时出现的系统不稳、TSC频繁投切等问题,提出了一种基于FBD法的统一APF和TSC且共用电抗器的控制方法。该方法只通过一个控制器同时计算出APF的补偿指令电流和TSC投切组数控制信号。通过负载电流的变化率dILq /dt判断负载是否处于暂态过程,来决定是否更新TSC的投切状态,从而避免TSC的频繁投切和系统振荡。共用电抗器的拓扑结构还能节约经济成本,减小装置体积。通过仿真实验,验证了系统的可行性及有效性,是一种高性价比且性能优良的无功及谐波补偿方法。
上传时间: 2013-12-28
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RENYWELL有着数多年安全控制产品研发、生产的经验。来自RENYWELL的安全可以给工厂和设备提供最优的安全可靠监控。应用符合系列安全标准的最高安全登记。EN ISO 13849-1 标准PL“e”级、EN IEC 62061标准SILCL 3级、EN IEC 61508标准SIL 3级。
上传时间: 2013-10-12
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警车在城市道路上巡弋,既能够对违法犯罪分子起到震慑作用,有效控制犯罪率,又能加快接处警时间提高反应时效,为社会和谐提供有力的保障。本文以模式识别中聚类分析理论为基础,定量的给出城市道路间警车的覆盖模式和所需配置的最少警车数量,并给出最优的警车配置及巡逻方案。通过实例说明该方法能够有效的提高警车出警效率。
上传时间: 2014-12-30
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粒子群优化算法(PSO)是一种进化计算技术(evolutionary computation).源于对鸟群捕食的行为研究 PSO同遗传算法类似,是一种基于叠代的优化工具。系统初始化为一组随机解,通过叠代搜寻最优值。但是并没有遗传算法用的交叉(crossover)以及变异(mutation)。而是粒子在解空间追随最优的粒子进行搜索。详细的步骤以后的章节介绍 同遗传算法比较,PSO的优势在于简单容易实现并且没有许多参数需要调整。目前已广泛应用于函数优化,神经网络训练,模糊系统控制以及其他遗传算法的应用领域
标签: evolutionary computation PSO 粒子群
上传时间: 2015-03-28
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