摘要：针对扰动不确定非线性船舶动力定位问题,提出了一种带观测器的不确定扰动非线性船舶动力定位自适应输出反馈控制。设计了一个非线性观测器,从附有噪声的输出中估计出船舶位置以及运动速度。用滤波后的位置信号,针对扰动不确定非线性船舶设计带观测器的自适应反步控制器,该控制在Backstepping设计方法的基础上引入积分环节,对存在未知参数和动态不确定扰动的船舶能有效的改善系统性能。根据Lyapunov稳定性理论证明所设计的控制器是全局渐近稳定的,仿真结果验证了该方法的有效性。

摘要：针对船舶动力定位系统中数学模型具有耦合、非线性、不稳定等特点,设计了一种基于反步法的非线性输出反馈控制器。首先,采用反步法原理引进位置误差和速度误差并定义了两个子系统的虚拟控制状态向量,结合供给船舶模型建立的非线性数学模型,提出了船舶非线性动力定位系统的控制算法,设计了输出反馈控制器。然后,通过李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论验证了所设计的控制器具有全局渐近稳定性。最后,针对定位性能和轨迹跟踪性能做了仿真分析,验证了该控制方法的有效性。

摘要：采用虚拟噪声补偿模型误差和有偏的噪声方差估值器、滤波器收敛性判据相结合的方法来解决自适应Kalman滤波发散的问题。首先若模型不准确,则引入虚拟噪声对模型误差进行虚拟补偿,然后采用有偏的噪声方差估值器、滤波器收敛性判据对噪声方差估计值进行监控,阻止滤波器发散。采用混合式自适应Kalman滤波算法对Gill公司的风向风速仪实时采集的数据进行处理,实验结果表明,该方法能有效的提高性能、抑制滤波发散,具有较强的实用性、自适应能力。

摘要：针对船舶动力定位手柄操作模式表现出的多变量、强耦合、非线性和时变性等特点,提出了一种增量式PID解耦控制方法。考虑横荡速度与艏摇角速度之间的耦合问题,采用前馈补偿解耦法对船舶的动力学模型进行解耦;根据解耦后的船舶动力学模型,采用增量式PID控制算法分别对纵荡速度、横荡速度和艏摇角3个自由度设计相应的控制器。仿真结果表明,该控制器跟踪快、实时性较好、鲁棒性强,可以满足工程应用的要求。

摘要：针对彩色图像的加密问题,设计一种明文关联的多混沌彩色图像加密算法。初始密钥代入两个混沌映射进行迭代,产生伪随机序列,其中一个序列用于选择明文像素点,另一个序列则与被选择的明文像素点运算,产生第二级密钥,代入新的混沌映射迭代,得到加密序列;因为彩色图像由RGB这3个灰度图像组成,G和B的灰度图像扩散加密时分别增加R和G的密文图像最后一个像素点;用新的混沌映射直接置乱图像,再进行一次逆向扩散加密。实验结果表明,彩色图像被加密成一幅毫无意义的随机噪声图像。理论分析表明,使用该算法加密的图像具有极高的安全性,加密速度较快,使用价值较高。

摘要：对无线传感器网络的自治愈群组密钥管理方案进行了研究。针对无线传感器网络群组通信信道不可靠、丢包率较高的无线通信环境现状,提出了一种具有撤销能力的群组密钥自治愈管理方案。该方案利用散列链的单向性和后续会话标志的不可知性实现了群组密钥的安全。通过会话密钥的历史冗余关联,使授权节点能够自动恢复丢失的群组会话密钥。安全及能量消耗分析表明,该方案不仅能保证无线传感器网络的通信安全,而且具有较低的通信开销和存储开销,适应于大规模的无线传感器网络。

摘要：为解决传统无线传感器网络路由算法在分簇上存在不均匀分簇问题,设计了一种近邻传播聚类的分簇路由算法—APCRA。该算法根据节点的密集程度和最优簇头数,利用近邻传播聚类算法将传感器网络优化分簇,划分好的簇结构在整个网络生命周期内固定不变,以减少频繁组簇引发的能量消耗。选择簇头考虑各节点剩余能量和被选簇头节点至簇内其他节点的平均距离,目的让能量剩余多和与簇内其它节点通信代价小的节点担任簇头。仿真结果表明,APCRA算法分簇结构相比其它算法更优,网络能量消耗更少,网络生命周期更长。

摘要：针对室内温度和照明的舒适性及节能性的要求,提出了将无线传感器网络与节能管理相结合,同时利用可视化系统辅助管理网络产生的繁多数据,设计并实现了一种无线传感器网络节能管理平台。利用各种传感器获取实际环境中的各种参数,通过有效的数据收集和数据分析方法,建立不同应用场景下的能耗模型,进而给出节能分析的预测值。实际测试表明,平台不仅能提供有效的节能预测分析、展示网络无线传感网络状态,同时也可以作为进一步研究物联网的基础平台。

摘要：针对用户位置隐私泄露问题,结合人口分布的路网环境提出一种位置隐私保护方法。用户依据自身的隐私需求和用户所在的路网环境生成用户匿名区,利用安全多方求和方法计算锚点并进行均衡增量近邻查询,使用户在获得精确的查询结果的同时,保护用户位置隐私。根据不同密度的路网环境进行大量实验,实验结果表明,该方法提高了位置隐私保护度和位置查询准确度。

摘要：针对当前压电式送料器驱动器输出正弦波波形不稳定与发热严重问题,设计了一款基于ARM单片机控制的压电式送料器驱动系统。采用性价比高的32位ARM系列STM32F103单片机,利用自身互补引脚生成SPWM调节频率和DAC调节幅值,达到输出频率与幅值可调的正弦波,其频率可达400Hz,频率分辨率达0.1Hz,驱动电压幅值可达220V。该系统具有软硬件保护、人机交互、键盘锁定以及掉电存储功能。实验结果表明,该系统输出波形稳定平滑,发热量少,确保压电式送料器长时间稳定工作。