基于改进的微分近似法以及大气辐射DOS+ISW算法,提出了用于大气订正的一种简单而精确的计算向上辐射强度的算法——多射线法,即对于沿着每一个投射到遥感器上的方向,分别用几个完全相同的带无穷小加权的离散方向来代表总辐射强度以及程辐射等组分,该算法考虑了地气交互作用,可计算到任意高的精度,还可同时计算从任意方向投射到空基或地基遥感器上的辐射强度组分.

根据辐射的叠加性,提出了一种新方法——多步法来计算向上辐射强度组分.采用了两个测试问题验证多射线法和多步法,并与6S模型的计算结果进行了对比.计算结果表明,一维地气耦合辐射只是一个十分简单的过程,6S模型中的向上辐射强度的划分显得过于繁琐,也没有必要.

提出了一种新型太阳能混合吸收式蓄能循环的控制系统.混合式蓄能循环的控制系统采用n阶等容惯性环节来描述其动态特性,在比例积分调节方式下,从个别环节控制入手,进而达到综合能量控制.并利用C++语言编制程序对系统的运行进行仿真,达到了运行的最优化和蓄能节能的目的.

研究低温液体水下直接排放的传热问题,根据传热学的基本理论对传热过程进行分析与简化,分析此传热过程的特性,建立近管口水域结冰过程中温度场模型.利用此模型可计算不同的排放速度、管径等条件下的冰层生长速度,估算不同排放条件下冰层的生长状况.模型的计算结果可对进一步研究低温液体的水下顺利排放和管口除冰装置设计提供参考.

针对燃用重油的阳极焙烧炉燃烧工艺的特点进行分析,将传统的顺流火焰焙烧操作改为逆流火焰焙烧,采用最佳的烟道结构设计,并通过模拟计算获得均匀的炉室温度分布和流场分布,对比分析燃烧技术改进前后的计算结果,验证了改进方案的科学性.

讨论了微型热声热机中气体工质在非等截面的多孔填料回热器中的压缩性,指出表征热声热机热声效应的热函数和粘性函数以及由热声效应所产生的平均功流均与工质在多孔填料中的压缩性虚部相关.理论研究表明,通过改变填料的特征尺寸就可以达到改变工质压缩性虚部的目的,进而可以获得最大的热声效应所产生的功流.

从微波介质陶瓷的制作中加入Ln系稀土元素微波性能显著提高这一现象出发,结合目前微波介质陶瓷三个主要体系的改性实验结果,采用了大量稀土元素在稀土化学、稀土固体材料学和稀土催化等领域的研究成果,初步探讨了稀土元素对微波介质陶瓷结构的“催化”活性作用.结果表明结构梳理是提高微波性能的主要原因,稀土元素的引入是提高微波介质陶瓷介电性能的有效途径.

对Bi2223/Ag超导带的失超传播过程进行了研究.建立了导热冷却条件下的超导带失超模型,用数值模拟的方法来研究超导带的失超传播特性.通过对导热偏微分方程的有限差分数值求解,获得了失超过程中超导带温度的空间、时间分布,并由此获得失超传播速度及其变化规律,同时分析了可导致失超传播的最小起始失超长度以及与导线承载电流的关系.计算所得失超传播速度在3～6mm/s之间,并且发现失超传播在某一电流值以下被截止的现象.

针对恶劣成像条件下的机场目标实孔径雷达图像匹配问题,提出了一种基于目标检测识别的定位方法.通过线特征滤波预处理和投影变换检测机场跑道线,进一步用模板匹配识别跑道端点以进行定位.对实际图像试验结果表明该算法能够准确定位灰度相关算法难以正确匹配的强噪声、低对比度实时图像,并且具有参考图制备简单,实时性强的特点.

给定物品系列,不同尺寸的箱子依次到达,要求将所有物品装入到箱子中以实现从第一个箱子到最后一个被使用的箱子为止的所有箱子总尺寸最小化.为此给出了6种在线算法,并对这些算法在两种箱子尺寸约束条件下的最坏情形性能和一般情形性能分别进行了研究.理论分析表明最坏情形下6种算法的渐进竞争比在常规约束不小于2,在松弛的约束条件下为无穷;仿真试验表明一般情形下FFD(FirstFitDecreasing)算法最优.

根据路由表中IP地址前缀之间的包含关系,提出了一种将地址前缀分类的方法,分析了各类地址前缀的增长规律.利用数据结构Trie来描述地址前缀,根据各地址前缀在Trie中的相对关系,将地址前缀划分为不同级别,分析了各级地址前缀的特征,并提出了路由表结构的概念.通过分析近几年路由表的结构探求路由表结构变化的特点和发展趋势.路由表中的地址前缀来源于用户的发布行为,通过分析发布行为对路由表结构的影响,寻找抑制路由表增长的方法.

对于仓储害虫的种类识别问题,提出了一种根据害虫产生的声音来进行基于支持向量机的识别算法.利用已知害虫的声音样本,经过语音预处理、特征提取,用所提取的语音特征向量构造多个支持向量机(SVMs).在识别应用中,在无法看到害虫的情况下,利用传感器采集到的害虫声音样本,预处理之后,利用训练好的支持向量机来判断是什么害虫,从而采取合适的灭虫措施.

由于重力和粘附力的变化,宏观工具不再适用于对微粒的操作.采用真空方式对微粒进行操作是一种较为理想的策略.设计了一种用于微粒(直径100～300μm)装配的真空微夹工具.设计了微夹的一种以ADuc812为底层控制器和以PC机为顶层控制器的两级控制结构.对微粒的粘附力影响和受力情况进行了分析,推导了微夹不同作业阶段的工作压力条件.考虑空气的可压缩性、气动元件的非线性和微夹的压力损失,为提高微夹的拾取和释放微粒的能力,设计了基于模糊PD的压力控制器.Matlab仿真试验结果表明该控制器的有效性.微夹具有性能稳定可靠、结构紧凑的优点,能较好地适用于面向亚毫米级微粒的装配作业.

支持向量机(SVM)是一种崭新的机器学习方法,建立在结构风险最小化原理基础上,寻找一个最优分类超平面,引进核函数将低维空间向量映射到高维空间.此方法能解决小样本、非线性及高维模式识别中的问题.鉴于此,将SVM应用于多传感器信息融合,并针对多类型目标识别问题,采用“oneagainstall”方法构造多元分类器.实验中比较了采用不同核函数构造的SVM的分类效果,结果表明SVM具有较高的识别率,其中三项多项式核函数构造的SVM的识别率最高,可达到93.2%.另外,还比较了单传感器和多传感器融合的识别结果,单传感器的识别率只有63.7%,大大低于多传感器融合的识别率.

用线性反馈控制和自适应控制方法研究了一个新的混沌系统不稳定平衡点的镇定问题.当系统参数已知时,借助系统在平衡点附近的线性化模型,利用状态线性反馈控制器可以镇定系统所有的平衡点;当参数未知时,利用自适应控制策略,可以把系统镇定到期望的不稳定平衡点.利用Lyapunov函数和LaSalle不变原理对结论给予了严格证明,并用数值仿真说明了这种方法的有效性.

针对三相电压源PWM整流双闭环控制系统中电压外环控制器动态响应速度快的要求,按照模糊逻辑控制器的原理,根据系统输出直流母线电压误差和电压误差变化率提出并设计一种模糊逻辑电压控制器,从而得到控制器的比例积分系数.在Matlab环境下建立了仿真模型,进行了系统带载启动、增加负载以及减小负载情况下进行了传统PID控制和基于模糊逻辑控制情况下系统输出直流电压的超调量和响应时间的对比实验.结果表明这种控制方法在不改变系统的拓扑结构,不增加控制器的实现难度的情况下,在PWM整流系统中使用模糊逻辑控制,能改善系统的动态性能,抑制动态响应过程中的超调量,提高系统动态响应速度.

提出了一种改进的SVPWM算法简化了矢量扇区计算、各扇区矢量转换顺序,给出了各相桥臂开关管在不同扇区的导通时间分配,使得算法更易实现.在基于SaberDesigner的实验平台上做了仿真实验,结果表明当系统进入稳态时,用这种改进的算法调制的直流侧电压波形波动较用正弦脉宽调制时明显减小;用这种改进的空间矢量控制算法调制的交流侧电流基本为正弦波,而用正弦脉宽调制时交流侧电流畸变则比较严重;不带死区时,用这种改进的算法调制,交流侧电流的谐波含量仅为2.348%,而用正弦脉宽调制时其谐波含量为3.229%,带死区时,用正弦脉宽调制的电流谐波含量为4.617%,而用改进的空间矢量控制算法调制的电流谐波含量为3.457%.可见,用这种改进的算法电流谐波小,电压波动小,实现简单,易于数字化,因此具有一定的工程应用价值.

面向方面编程(AOP)是一种新的编程方法,它关注的是系统中横切(Crosscut)了所有组件的关注点(Concern).将AOP和UML结合起来,用来解决分布式仿真中的架构设计和公用服务问题.该方法可以降低代码的冗余度,提高分布式仿真中联邦间公用服务的重用性,弥补OOP在解决横切问题上的不足.

利用Lyapunov泛函和线性矩阵不等式方法,研究了一般中立型Lurie间接控制系统的绝对稳定性.给出了系统绝对稳定的时滞相关与时滞无关充分条件,这些条件用线性矩阵不等式表示,可以很方便地应用Matlab工具箱求解.这些充分条件是基于原系统的等价描述形式得到的,因而具有较低的保守性.

研究了激活函数可调的神经网络在非线性奇异摄动系统的稳定控制器设计中的应用,给出了利用激活函数可调的神经网络设计非线性奇异摄动系统的方法.网络参数通过梯度下降法进行在线学习,利用Lyapunov方法证明了反馈系统的稳定性,仿真实验验证本方法的有效性.结果表明,利用激活函数可调的神经网络具有结构简单,逼近函数能力强等特点.

研究了连续时间Duffing混沌系统在具有不确定性扰动时的自适应跟踪控制问题.基于稳定性理论,在系统存在有界扰动但扰动的界大小未知时,采用自适应控制方法,构造出一个自适应控制器,可实现系统的状态渐近跟踪预先给定的轨线.仿真进一步说明了该控制器的有效性.

对PIMS模型的运算结果用影子价格和灵敏度分析进行了讨论,并提出了资源管理决策数学模型.此模型为多目标规划模型,可以采用在若干个线性规划模型中选优的方法求解,因此,基于单纯形法给出并证明了两步算法.为使算法更加简明将原算法改进为一种矩阵算法,最后通过一个算例验证了此方法的合理性和简洁性.

对BCH码和RS码解码时,常用Chien搜索法或直接查表法求取GF(2m)上错误位置多项式σ(x)的根.随着m增大,搜索次数或查找表容量以2的m次幂迅速增长,使求根过程的时间或空间开销大大增加.当m较大而σ(x)的次数较低时(如2或3),采用这些方法尤其不理想.为此研究了GF(2m)上2次错误位置多项式x2+ax+b和3次错误位置多项式x3+ax2+bx+c根的快速查表算法,该算法简化了前述多项式的原始求根表,理论分析表明它比直接查表法明显节省存储容量;比Chien搜索法明显加快求根速度.

对直接数字频率合成器DDS(DirectDigitalFrequencySynthesizer)的频谱性能进行了相关分析.在DDS频谱性能量化理论基础上,从相位噪声以及非线性余弦函数映射两个方面对DDS输出信号频谱纯度性能优化.对于硬件结构以及相关参数均确定的DDS而言,其频谱特性将随着频率调节字FFTW的变化而变化.研究结果表明,若字长M为32bit,只需要计算出FFTW为20,21,…,231时所对应的信噪比SSNR值即可,取其中最小值来衡量DDS的频谱特性.基于上述量化方法,可以通过调节DDS系统中不同参数值或结构,计算它们对应的SSNR,从而得到最佳性能的设计方案.分别对相位截尾误差以及非理想SCMF产生的误差进行优化.为进一步提高DDS的频谱纯度,可以对非理想SCMF误差进行优化.通常SCMF由只读存储器查找表和插值算法组合而成.ROM表可以很容易取到相应角度对应的正余弦函数精确值,但是插值算法总会带来一定的运算误差.文中提出一种自动调节算法能够实现对非理想SCMF误差的优化.

为弥补传统的基于文本相似函数(如编辑距离、语音距离等)的方法在重复记录的识别方面的不足,对记录内部单个字段的语义以及字段之间的语义进行了研究;采用字段名与统计分析相结合的方法来识别字段内部的语义,采用语义规则库来识别字段之间的层次语义和依赖关系;将语义引入到优先队列算法中,提出了改进的优先队列法(IPQM),在计算记录之间的相似度时,显式考虑字段之间的层次语义关系,对不同的字段类型调用不同的相似度计算方法.同时将语义规则库引入到数据清理框架,在预处理阶段利用语义来处理等价类型错误,在处理阶段利用IPQM来计算记录之间的相似度.实验结果表明该框架提高了数据清理的质量,遗漏率低于7%,误判率不超过3%.

基于约束的变量化三维特征造型环境,在命名机理中完全依赖特征方向进行拓扑实体区分会在三维模型重构中引发一些设计语义错误,针对这一问题,提出了一种图论和参数空间相结合的编码和解码方法进行拓扑实体一致性命名维护,纠正了在命名机理中完全依赖特征方向进行拓扑实体区分而造成的三维模型重构中的设计语义错误.本方法采用统一的编码表达,实现了编码和解码过程效率性和有效性的统一,提出的部分算法已成功应用于三维商品化原形系统中.

在分析Linux实时性的同时,指出了将其应用于实时系统时所存在的不足,提出了一种提高Linux实时性的思想及实现方法.该方法将进入系统的所有任务按实时性要求不同分成硬实时任务、软实时任务和非实时任务三种,依次用task-struct结构中policy属性的取值SCHED-FIFO,SCHED-RR和SCHED-OTHER作为标识,把原Linux的单运行队列改为双运行队列.为严格保证硬实时任务的实时性,将其单独放在一个队列中,由指针数组的元素run-queue[0]指向,采用FIFO调度算法;软实时任务和非实时任务放在一个队列中,由指针数组的元素run-queue[1]指向,采用RR调度算法,通过抢占方式保证软实时任务优先于非实时任务.修改sched()函数的调度流程,使有实时性要求的任务尽可能多的得到调度机会;同时修改中断处理流程,实现可抢占式改造,达到硬实时任务可抢占软实时和非实时任务,软实时任务可抢占非实时任务的目的.

针对蜜罐在配置和维护方面存在的挑战,提出了动态蜜罐技术的思想,并对它进行分析.动态蜜罐是一个即插即用的蜜罐系统,它通过监控和自学习实时的网络环境、收集网络中计算机的信息能够自动地确定应配置多少蜜罐以及怎样对它们进行配置.该蜜罐系统主要使用了被动指纹识别技术和虚拟蜜罐技术.被动指纹识别技术基于每种操作系统的IP协议栈都有其自身特点的原理,通过捕捉和分析网络中的数据包从而确定周围计算机操作系统的类型.利用虚拟蜜罐技术的思想,能够在单一的物理设备上配置多个虚拟的蜜罐系统.结合这两种技术,文章最后给出了一个动态蜜罐的设计模型,同时也分析了它的不足之处.研究结果表明,动态蜜罐能够从根本上解决蜜罐在配置和维护上存在的问题.

针对分布式拒绝服务攻击的特点和目前防火墙采用的包过滤技术在攻击响应时的不足,提出了一种基于数据包综合信任度的防火墙包过滤模型.该模型中,对发往受保护主机的TCP和UDP数据包进行过滤时,不仅要考虑该数据包的特性以及记录的状态,还要考虑计算的综合信任度和由此得到的信任级别,从而通过为不同级别的数据包提供不同的服务质量来减轻拒绝服务攻击.

针对现有聚类算法在参数输入、停机条件等方面存在诸多人为控制因素的问题,采用信息熵理论使聚类标准客观化,同时结合模糊聚类的思想,以隶属度作为信息熵计算的基础,并采用谱系的方法确定聚类数目,从而改进模糊聚类算法.研究表明,提出的基于信息熵的算法能够比较客观、科学地反映实际聚类情况.

分析了网络安全协议IPSec和网络地址转换协议NAT之间的冲突问题,并对IETF提出的现有UDP封装草案进行了改进,提出了一种新的封装格式,将主机自身的IP地址一同进行封装,以解决不兼容问题.从NAT网关内部发往NAT网关外部的数据包,在经过UDP解封装后,其源地址被更改为原始IP地址,因此目标主机的IP层以上各层将以原始地址为目的地址进行通信.利用改进后的UDP封装方案,实现了IPSec报文对NAT设备的透明穿越.该方案通过对IPSec协议的扩展,有效地支持了IPSec数据流传输路径中的NAT转换.

研究了大批量定制下的基于产品族模型的产品配置设计,分析了从细分客户群中相同需求和不同需求映射到产品族的基本组成、可变因素和配置规则的过程.在此基础上,建立了产品族模型的通用结构.通用结构中的每个零部件都是一个独立对象,对象通过装配关系形成复杂的多层产品结构,这样每个零部件都能够方便的被其他零部件借用,以降低零部件的多样化.零部件被分为普通零部件和构件,普通零部件对应于产品族的基本组成,构件用来表达产品结构的可变因素.配置规则也被存储为对象并通过“与”、“或”、“非”的逻辑组合形成复合规则.因此本产品族模型能够充分反映客户需求,并且能够被计算机系统快速识别解析.开发了产品配置器软件系统,此软件系统支持采用基于C++标准格式的脚本程序、部分Visual扩展程序以及类SQL语言编写的配置规则,能够成功完成在具有千个节点以上的通用产品结构中匹配配置规则得到符合客户需求的产品结构实例的任务.目前此软件系统已经在汽车行业企业应用.

利用Matlab提供的EmbeddedTargetforTIC2000DSP模块,完成了一个基于DSPTMS320LF2407的数字式逆变控制器的仿真、实时代码生成和编程下载,实现逆变控制器系统开发的一步到位.实验结果证明,基于DSP的数字式逆变控制器模型仿真及编程下载的方法,使开发者避开了繁琐的编程步骤,直接进行实时测试和在线算法验证,有效地缩短了产品开发周期,提高了系统开发效率.

给出了一种新型的互补型电荷泵电路.采用正反馈技术,电路由CSMC1.2μmCMOS工艺实现,可工作在2V的低电压下.Spectre仿真结果显示,电荷泵的工作频率为100MHz时,功耗为0.08mW,输出信号的电压范围宽(0～2V),电路速度快,波形平滑,抖动小,在不增加电路功耗的前提下消除了传统电荷泵电路的电压跳变现象.该电荷泵电路可以很好地应用于低电源电压、高频锁相环电路.

给出了计算中性点移位参数的一般公式.这些公式可用于单元直流电压相等或不相等的级联多电平逆变器发生单元故障时的载波调制或空间矢量调制.给出了一般的不对称的开关频率最优载波移相脉宽调制(ASFOCPSPWM)方法.采用所提出的ASFOCPSPWM方法,可以大大提高级联多电平逆变器系统的可靠性.仿真结果验证了理论分析的正确性.

在单品种货物随机存贮模型的基础上,建立了两层次、多品种货物的随机存贮模型.系统费用由货物运输费、存贮费和缺货损失费三项组成.货物运输费又由中心仓库运到各分拨仓库的运输费用和各分拨仓库之间由于互相调拨而发生的运输费用两项构成.利用数学方法对该模型进行了求解,确定了各货物在分拨仓库的最优库存量.并通过算例分析,讨论了不同期初库存水平下,各分拨仓库之间应互相调运各物资的数量.

采用微分求积法(DifferentialQuadratureMethod)和广义微分求积法则(GeneralizedDifferentialQuadratureRule)分析了轴力影响不可忽略时简支梁的非线性静力问题,求出了问题的数值解.列出了两种不同的微分方程,其中GDQR用来求解四阶微分方程,DQ用来解二阶微分方程,并分别采用牛顿拉弗森法和一般迭代法求解,结果表明这两种方法都比较有效,且各有所长.进一步说明了微分求积法在求解非线性微分方程方面的优势,验证了所得结果的正确性.

以Ti(SO4)2和Zn(AC)2为原料,在制备金红石型纳米TiO2粉体的基础上,用溶胶凝胶法制得纳米ZnO/TiO2复合粉体.实验结合纳米TiO2和纳米ZnO的优点制得一种广谱防晒剂.TEM显示该复合颗粒为核壳式结构;XRD分析该复合颗粒内核为金红石型TiO2,表面包覆一层六方晶系ZnO且该复合颗粒中存在强的化学键.UVVis测试表明该复合颗粒在整个紫外区的吸收能力达到85%,在UVA(320～400nm)区吸收性能比纯的TiO2强得多.

基于保险公司在实际经营中收益所具有的不确定性,在现有文献模型的基础上建立了一个更现实的风险模型即带干扰的双险种cox风险模型.运用鞅论对该模型破产概率进行了研究,得到了它的lundberg上界,并给出特殊情况下破产概率的Fell表示,可合理地估计保险公司的破产概率.