弹载CAN总线网络控制系统调度算法研究

介绍了基于CAN总线的弹载网络控制系统，并依据CAN总线自身的非破坏性位仲裁机制和控制网络传输消息的特点，利用CAN总线ID数据段，将静态调度算法DM和EDF调度算法结合起来，设计了适合弹载控制网络的总线调度算法。经实验验证该调度算法满足了控制网络对实时性的要求，网络运行稳定可靠。     

有害物质监控与报警系统设计

为确保有害物质工作场所人员的安全,针对工作场所存在的有害物质,综合集成网络通信、软件开发、联动控制等技术,设计的有害物质监控与报警系统实现了工作场所有害物质的实时监测、超标即时报警和联动控制。该系统显著提高了工作场所有害物质的监控水平和监控效率,有效保障了工作场所人员的安全。     

基于蚁群算法的Ad hoc网络节点信息感知路由研究

针对Ad hoc网络易出现拥塞,路由查找过程较慢,将蚁群算法应用到Ad hoc网络的路由选择问题上,提出一种基于网络节点链路拥塞度和识别目的节点信息素的Ad hoc网络路由算法。该方法根据网络中链路拥塞度值来修改信息素的挥发因子,并利用其进行蚁群信息素浓度更新,使路由选择与网络参数相关联,实现拥塞控制。仿真结果表明:该算法在分组交付率和平均端到端延迟等方面都有一定的改善。     

基于正向时延的卫星网络拥塞控制算法研究

在具有带宽不对称特点的卫星网络中,反向(地对空)链路带宽较小,更容易发生拥塞。当反向链路发生拥塞时,可以通过减小发送端的发送窗口来降低拥塞,但是这也降低了网络正向(空对地)链路的吞吐率。针对以上问题,提出了基于正向时延的TCP Vegas正向拥塞控制（Vegas_FD）算法。该算法通过测量数据分组的正向延迟时间,判定通信链路是否发生拥塞,并根据通信链路不同的拥塞类型采取不同的控制策略,使拥塞控制算法在反向链路发生拥塞时仍保持较高的吞吐率,适应了卫星网络带宽不对称特性。基于网络仿真软件Opnet进行了实验,结果表明,在卫星网络中Vegas_FD算法比Vegas算法、Westwood算法吞吐率性能明显提高,验证了该算法的有效性。     

特种车辆机电管理系统架构的研究

随着特种车辆技术的迅速发展,特种车辆机电系统所采用的技术正发生着巨大变化,对于新一代的特种车辆需求而言,传统的各自独立的机电功能系统在整体上集成度低、控制功能单一、离散、缺乏对系统的有效监控和管理,同时保障费用高、维修性差、故障弱化水平低.因此,提出了特种车辆机电一体化综合管理系统的设计思想,即:根据机电系统在新一代特种车辆中承载的任务需求,采用一体化、综合化、智能化、信息化的设计方法,实现电能合理有序流动,以确保电网动态供电平衡及关键负载和重要负载的不间断供电;对机电管理系统的用电设备实施有限的管理和控制,以确保任务系统的正常工作;对配电设备和配电网络实施有效保护,以确保用电安全.     

正独立式双流传动液压机械复合转向原理和分析

提出一种履带车辆正独立式双流传动液压机械复合转向系統，通过分析其转向过程的运动学、动力学和功率流，说明其转向基本原理和控制方法。该原理是在正独立式双流传动系统中，两侧设有液压和机械传动机构，分别传递转向液压功率流和转向机械功率流，两股功率流经过转向行星排汇合后输出给汇流行星排。其中：液压功率流可以控制车辆降低一侧履带速度，实现无级连续转向；机械功率流可以分流，减少液压功率流比率。该原理将正独立式传动系统的制动器有级转向改进为液压无级转向，大大减小液压泵马达的排量和功率，发扬正独立式双流传动系统体积小和质量轻的优势,使正独立双流传动具有推广的可能性和应用价值。     

重型车辆液力缓速器空损试验研究

对应用于重型车辆的液力缓速器进行了CFD仿真和空损试验研究,结果显示空损较大,不能满足使用要求.为了降低空损,设计了挡片机构,安装后,再次试验,液力缓速器的空损大幅减小,所设计的降低空损机构行之有效,能够将液力缓速器的功率损失控制在一定范围内,满足了重型车辆的使用要求.     

基于双向协作中继网络的物理层安全技术研究

在信息化战场中,军事通信领域越来越重视对军用移动通信系统的应用。为提高军用移动通信系统的安全性能,研究了双向协作中继网络的物理层安全传输问题。以最大化系统安全速率为目标,提出了一种基于标准粒子群优化算法的中继选择及功率分配联合优化方法用于对抗窃听者,通过仿真将所提算法与等功率分配和最优中继选择算法、最优功率分配和随机中继选择算法、等功率分配和随机中继选择算法进行了比较。仿真结果表明,所提算法优于其他3种算法,提高了系统的安全速率,有效地抵抗了窃听者的窃听,从而显著提升了系统的安全性能。     

时间触发的CAN协议

CAN总线报文传输用时间触发操作解决网络拥塞.时间触发机制按时序表处理传输操作、时钟同步、基循环间时隙、时间主控器建立等任务.传输操作时刻表由基循环组成的系统矩阵为基础,时间间隔尺度以网络时间单元为单位实现时间同步.中断时刻表时,时间主控器在当前基循环后的参考报文内添加等待时隙请求,以协调整个网络.     

参数自优化的有人与无人车辆编队鲁棒模型预测控制

为解决有人与无人车辆编队中,有人领航车紧急加减速和紧急转向控制输入对无人车跟踪控制的扰动问题,设计了一种参数自优化的有人与无人车辆编队鲁棒模型预测控制算法。通过采集分析历史数据确定控制器扰动的噪声极值,并经过适度放缩得到其鲁棒边界。设计抑制该扰动的局部反馈鲁棒控制器,并通过贝叶斯优化的方法实现鲁棒边界等控制器参数自优化。基于混合整数线性优化的方法预测有人领航车未来轨迹,并设计鲁棒模型预测控制器实现无人车对有人领航车的跟踪控制。仿真和实车试验结果表明：所设计的鲁棒模型预测控制器在跟踪精度方面相比于传统模型预测控制器有明显的提升;同时该控制器有效地抵抗了来自有人领航车紧急加减速和紧急转向控制输入、无人跟随车系统模型不确定性和外部环境的扰动,振荡情况明显改善,提高了系统的鲁棒性。     

履带式混合动力车辆能量管理策略与实时仿真

履带式混合动力车辆的动力性和燃油经济性的优劣在很大程度上取决于能量管理方法。根据车载能源输出特性和车辆行驶功率的需求,提出了一种发动机负载功率跟随和电池组功率补偿的能量管理策略,并给出了发动机、电池组和驱动电机等被控制对象功率平衡的实现方法。同时在dSPACE中搭建了“驾驶员-综合控制器”在环的履带式混合动力车辆能量管理实时仿真平台,进行了基于驾驶员真实输入的实时仿真研究。仿真结果表明,发动机沿最佳燃油消耗曲线工作,动力电池及时功率补偿,并能较好满足车辆最高车速、B/2转向等机动性所需功率变化,实现了车辆机动性和燃油经济性的良好匹配。     

GPRS/GSM 生物质锅炉监控系统

为解决锅炉有线监控成本高、布线不方便、可靠性差等问题,对GPRS/GSM生物质锅炉监控系统进行研究。系统现场通过采集终端采用modbus通信协议采集锅炉控制中的详细信息,将分布在不同地方锅炉的运行情况和故障信息通过GPRS/GSM网络及时传输到监控中心或者用户手机,用户通过手机短信或者监控中心的上位机软件可以对锅炉进行远程监控。结果表明:该方法具备遥测、遥控和通信功能,能克服GPRS网络自身的一些弊端,保证系统高效、实时、可靠运行。     

基于S/MIME 的IMS 文件安全传输方案

针对现有IMS网络中文件传输时仅能保护SIP信令层,缺乏面向媒体层的有效安全机制的问题,提出一种基于S/MIME的文件安全传输方案。通过分析IPsec、TLS等安全机制的适用范围和在文件传输时的安全缺陷,依托MSRP协议实现IMS中文件传输,基于S/MIME实现端到端传输安全。仿真测试结果表明:该方案能有效保护传输过程中的文件实体,避免了通过IMS中各呼叫会话控制实体带来的延时,实现了IMS网络中的文件安全传输。     

载人运载火箭测试发射控制网络系统设计及关键技术

载人运载火箭测试发射控制网络是为适应载人运载火箭远距离测试和发射控制而研制。测试发射控制网络采用热备份路由及重传验证信息传输方法,实现了高效、高可靠的地面信息交换平台。本文对载人运载火箭测试发射控制网络研究背景、系统设计、系统功能、可靠性设计、关键技术实施等方面进行论述。     

加拿大陆军装甲战斗车辆发展计划

<正>据加拿大媒体报道,加拿大陆军将改进或更换装甲战斗车辆,确保其具有很强的防护力、机动性和火力。要达到这个要求需要投入经费52亿美元。通过更新所有装甲战斗车辆,加拿大陆军装甲装备的规模和威力将更强大、性能更加可靠。装甲战斗车辆整体更新将涉及到4项计划:     

自主驾驶车辆紧急避障的路径规划与轨迹跟踪控制

为减少道路突发事故,提高车辆通行效率,需要研究车辆的紧急避障以实现自主驾驶。基于车辆点质量模型,设计了非线性模型预测控制（MPC）路径规划器;基于车辆动力学模型,设计了线性时变MPC轨迹跟踪器。在路径规划层引入避障功能函数,通过车辆与障碍物的距离调节函数值大小,综合避障函数权重和路径偏差权重,规划出一条既能避开障碍物又使路径偏差最小的临时轨迹。在轨迹跟踪层,利用该临时轨迹和航向角偏差作为车辆主动转向控制参考量,将线性时变MPC优化问题转化为二次规划问题,计算满足车辆动力学约束的前轮转向角最优解。结果表明：所设计的双层MPC紧急避障控制策略对低速(60 km/h)、中速(80 km/h)、高速(100 km/h)行驶车辆有很强的适应性,高速行驶时最大质心侧偏角不超过1.0°,最大航向角偏差不超过2.5°,车辆横向稳定性良好,随着车速增大,车辆避障响应时刻提前;在多车连续避障场景中,自主驾驶车辆的质心侧偏角和航向角偏差均能控制在较小范围内,在多目标连续避障的路径规划和轨迹跟踪问题上同样具有很好的控制效果。     

一种JTIDS抗毁性动态连续时隙分配算法

针对JTIDS网络中现有时隙分配算法容易导致突发消息时延大问题,在之前提出的随机接入算法基础上,进一步提出适用于JTIDS网络的动态连续时隙分配算法;首先设计基于随机接入的动态连续时隙分配算法,在现有同类算法中计算和通信开销最小,并且具有适应突发消息的功能,增强了网络的抗毁性;接着结合JTIDS消息格式,分析了该算法的传输性能;最后对该算法的通信性能进行了仿真,通过仿真验证理论分析的合理性;分析与仿真结果表明：该算法的传输性能和通信性能均优于现有方案,更适合在JTIDS网络中应用。     

基于FL算法的燃料电池轻卡能量管理策略

能量管理策略是燃料电池轻卡动力需求与控制的重要组成部分.为了实现整车需求功率的合理分配，使各动力源工作在高效区间内，提出了基于模糊逻辑的能量管理策略.在实际运行工况条件下，通过Matlab/Simulink仿真软件建立车辆模型并设计模糊逻辑控制策略，最后用车辆模型进行仿真验证.结果表明，在CHTC-LT工况情况下，模糊逻辑的控制策略要比功率跟随控制策略氢耗量降低了10.74%,提高了车辆的燃油经济性.     

基于分层控制的混合动力车辆实时能量管理策略

针对混合动力车辆中多动力源协调控制困难、燃油经济性不佳的问题,提出了一种基于分层控制的实时能量管理策略。通过分析车辆混合动力系统的部件特性,对不同动力源进行了数学建模;采用小波滤波层将负载需求功率分频为高、低两个部分,并将高频功率分配给超级电容等功率型动力源,将低频功率作为模型预测控制层的参考输入,以燃油经济性、电池荷电状态和母线电压为优化目标,求解柴油发电机组和动力电池组等能量型动力源的功率指令,依托dSPACE和RTLAB硬件在环仿真平台对能量管理策略进行验证。结果表明：在复合城市排放循环测试工况下,所提出的分层能量管理策略比基于模糊规则的能量管理策略燃油经济性提升了13.05%,比基于单一模型预测控制的能量管理策略燃油经济性提升了5.79%;分层能量管理策略下,能量型动力源的目标功率变化更加平缓,功率型动力源介入工作更加频繁,证明了该能量管理策略在提升燃油经济性和发挥动力源特性方面的有效性。     

多轴分布式驱动无人车辆极限操纵状态整车集成控制方法

包络线控制起源于航空航天工业,它提供了飞行状态的安全保障和机动边界,为飞行器控制带来了良好效果。基于8×8多轴分布式驱动无人车辆和包络线方法核心思想,提出一种将车辆推向极限的整车动力学控制器。通过建立轮胎滑移圆提出一种新的方法以用于评估车辆驱动力状态,并将轮胎滑移状态与车辆“g-g”图相结合,用来实现无人驾驶状态下逼近车辆操纵能力极限,发挥车辆动力性能与灵活性能,同时确保在轨迹跟踪时的跟踪精度,精准高效地完成平台任务。考虑外界环境不确定扰动与因素变化对极限状态下车辆稳定性影响,基于车辆横向动力学模型的稳定特性分析,获得不同条件下稳定域相平面,并探索其变化机理、归纳数学描述表达式。通过对车辆稳定相平面的分析,提出以车辆横摆力矩为输出的稳定保持控制器。针对上层控制器驱动力与横摆力矩的输出,设计下层转矩分配控制策略,通过冗余执行器的最优分配实现整车性能发挥。整车集成控制策略部署于一辆8×8原型试验车辆,在越野路面上进行多项科目测试,试验结果表明：在高速条件下,无人车在轨迹跟踪中具有更好的动力性能和安全性能。