LIN总线的动态调度算法设计与应

提出了一种用于设计LIN网络消息时序的动态调度算法。针对LIN网络主从式的通信模式,提出了逆向负载率和正向负载率,用于分析系统的可调度性,然后基于基本时间片和系统矩阵,将正向消息作为事件型消息,将逆向消息作为周期型消息进行动态调度。该算法使得在逆向负载率较小的情况下,正向转发消息的时效性大大提高;网关设计更加灵活,能适应不同的正向消息到达率,在使用CAN/LIN混合网络传输时,网关将具有更加良好的实时性和通用性。对该方法进行了验证,并利用该方法设计了     

混合动力汽车CAN网络优先级动态分配方法

在混合动力汽车网络结构和消息实时性分析的基础上,将最早截止期优先算法(EDF)引入到网络集成协议设计中,提出基于EDF调度的优先级分配策略,给出了实现该策略的非均匀分区编码方法及可调度判定条件,指出了该判定条件下的分区因子无关性.仿真结果表明该方法能够满足截止期变化范围较大的CAN消息集传输要求,使网络具有较高的利用率.     

温室环境监控系统网关多进程调度方法

作为应用层与感知层的桥梁,网关通常具有多个进程。温室环境监控系统中各个进程间的调度是否合理直接影响到网关甚至温室环境监控系统的性能。针对网关的多进程调度问题,研究并设计了一种网关的多进程调度算法(Multiple thread schedule algorithm,MTSA)。该算法先通过网关向服务器推送数据的时间间隔、进程数目、最大功率与有效功率的关系来确定每个进程被挂起的时间片,然后通过合理地控制每一个进程的执行顺序及执行时间片来有效地降低数据阻塞度。在实验中,本文方法的数据丢失率为3.4%,而启发式方法的数据丢失率为56%,表明本文方法优于启发式方法。     

温室无线传感器网络监控系统的事件驱动调度器

针对基于无线传感器网络构建的温室环境监控系统的整体性能受时变传输延时、丢包、网络拥塞、延时抖动等不利网络属性的影响,提出一种采用事件驱动机制的反馈调度策略.该反馈调度策略以截止期错失率作为网络服务质量性能评价指标,针对传感器节点和汇聚节点间的数据传输,利用反馈控制技术在线调整各个传感器节点的采样周期,使传感器节点的带宽要求适应网络负载的动态变化,从而保证网络服务质量维持在一定水平;在此基础上,引入新型的事件驱动机制来降低反馈调度策略设计难度和资源消耗.实验表明,该事件驱动反馈调度策略合理、有效并实用.     

灰色动态规划方法在水库调度中的应用研究

在普通动态规划方法的基础上融合了灰色系统的思想,利用区间比较的可能度公式及可能度矩阵解决区间灰数的排序问题,并在此基础上提出了灰色动态规划方法.论文结合径流预报不断更新的工程实际情况,建立了预报调度的灰色动态规划模型,该模型综合了确定型动态规划方法和随机型动态规划方法的优点.最后文章通过一个算例说明了算法的合理性和可行性.     

温室无线传感器网络监控系统的事件驱动调度器

针对基于无线传感器网络构建的温室环境监控系统的整体性能受时变传输延时、丢包、网络拥塞、延时抖动等不利网络属性的影响,提出一种采用事件驱动机制的反馈调度策略。该反馈调度策略以截止期错失率作为网络服务质量性能评价指标,针对传感器节点和汇聚节点间的数据传输,利用反馈控制技术在线调整各个传感器节点的采样周期,使传感器节点的带宽要求适应网络负载的动态变化,从而保证网络服务质量维持在一定水平;在此基础上,引入新型的事件驱动机制来降低反馈调度策略设计难度和资源消耗。实验表明,该事件驱动反馈调度策略合理、有效并实用。     

基于CANoe的车载网关系统仿真及分析

在车载网关的开发过程中,根据设计需求建立网关系统的仿真模型,不仅可以提前验证设计方案的可行性,同时还能加快开发过程,方便系统的优化与升级。本文根据某型车的设计需求,首先分析了网关系统的网络拓扑图结构,然后使用CANdb++Dditor软件建立了系统数据库文件,并导入CANoe仿真环境。使用CAPL设计了系统控制程序,实现网关与各个节点之间信息交换的功能,完成仿真模型的建立。最后,通过优化报文的数据空间,降低了网关的总线负载率,提高了系统的稳定性和可靠性,为网关系统的设计提供了实例参考。     

基于动态反馈负载均衡算法的改进

负载均衡在集群系统研究领域是一个比较重要的问题,它的八种调度算法是任务分配的核心,详细介绍了LVS中的调度理论,研究并讨论了常用算法的不足,在分析这些算法优缺点的基础上,提出了一种基于反馈的负载均衡算法理论,该算法引入一个负载容余参数可以更准确地描述集群节点的负载状态,在考虑各个服务节点处理能力真实负载的基础上,尽量简化负载均衡器的调度算法。经测试,其结果显示改进后的算法优于改进前的算法。     

MATLAB粒子群算法工具箱求解水电站优化调度问题

粒子群算法因其原理简单、易于编程、适于并行计算等优点而得到了广泛的应用.本文探讨和分析了Matlab粒子群算法工具箱,并提出了基于该工具箱来实现水电站优化调度计算的方法.计算实例表明,Matlab粒子群算法工具箱可以很好地用于解决水电站优化调度问题,可获得比动态规划算法更好的精度.     

灰色动态规划方法在水库调度中的

在普通动态规划方法的基础上融合了灰色系统的思想,利用区间比较的可能度公式及可能度矩阵解决区间灰数的排序问题,并在此基础上提出了灰色动态规划方法。论文结合径流预报不断更新的工程实际情况,建立了预报调度的灰色动态规划模型,该模型综合了确定型动态规划方法和随机型动态规划方法的优点。最后文章通过一个算例说明了算法的合理性和可行性。     

近红外光谱多核并行谱区选择任务调度策略研究

在近红外光谱的谱区选择算法中,滑动窗口偏最小二乘法具有较高的预测精度,但是其程序运行时间很长。在不改变算法预测精度的前提下,首先以分段间隔偏最小二乘法为基础研究了顺序分配法、等间距法和排序法等3种任务调度策略对并行算法性能的影响。在这3种任务调度策略中,排序法具有较好的负载均衡性和较高的并行效率。然后在16核云计算平台下将排序法分配策略分别应用于组合分段偏最小二乘法、反向分段偏最小二乘法和滑动窗口偏最小二乘法等谱区的并行选择算法中。经实验测试,在单核串行算法下反向分段偏最小二乘法和滑动窗口偏最小二乘法的程序运行时间分别为9.22 h和55.51 h,在排序法分配策略下采用2核并行算法时其程序运行时间分别缩短为4.98 h和29.03 h,分别节省了45.99%和47.70%的程序运行时间。实验结果表明:当考虑并行效率和计算成本时,在1~16核的并行算法中,选用2核并行执行以上4种谱区选择算法都具有最高的并行效率和性价比。     

激素调节机制IAGA在作业车间调度中的应用

针对离散型生产作业中的车间调度问题,以最大流程时间最小化为目标,将基于激素调节机制的改进型自适应遗传算法应用其中。该算法具有有效避免近亲繁殖、无需复制操作、有效克服早熟现象和进化缓慢问题等特点。算法采用基于工序的编码方式,并在调度实例应用中取得满意效果。仿真结果表明：该算法大幅度减少了调度方案生成时间,优化了调度方案,缩减了最小化完工时间,能够有效、高质量地解决作业车间调度问题。     

凸多边形田块下油菜联合直播机组作业路径规划

针对无人农场场景下油菜联合直播机组自动导航自主作业需求,提出一套对凸多边形边界田块具有普适性的油菜联合直播作业路径规划算法。在拟定油菜直播作业对路径规划算法基本要求的基础上,将作业区域分成内部方向平行作业区与外围轮廓平行作业区,对应方向平行作业路径和轮廓平行作业路径;进一步将作业路径分为工作路径和非工作路径,对后者包括的行间转移衔接路径、区域衔接路径、拐角衔接路径、进入路径和退出路径等的生成原理进行详细阐述,通过"最小跨度法"得到方向平行路径最优作业方向,通过贪婪算法与Google OR-Tools对方向平行路径行调度次序进行排序优化。综合考虑作业路径总长度、算法耗时和重漏面积等指标,针对油菜联合直播机组免少耕和旋耕播种作业,以东方红-LX804型拖拉机+2BFQ-6型免耕直播机等机组为对象,对比测试了4个实际典型田块下不同作业参数、地头转弯策略和调度策略下的算法性能。测试结果表明,规划所得路径对应的油菜播种作业面积覆盖率大于等于95.14%,重播率小于等于2.63%,有效工作路径占比大于等于57.39%,算法耗时小于等于8 003 ms,算法稳定高效,满足油菜联合直播作业对路径规划的...     

齿轮传动系统仿真

提出一种新的齿轮误差测量方法,即以实际齿面上的点相对于对应理论齿面上点的法向偏移量为齿轮误差. 该误差可以包含齿轮所有误差信息.考虑齿轮对啮合过程中的正常啮合、脱啮和齿背啮合及碰撞的情况建立齿轮传动系统振动数学模型.通过对该模型的分析,探讨了在考虑齿轮传动误差的情况下,作用在该系统的静力矩以及动力矩之间的关系对齿轮对啮合拍击的影响.     

基于CAN总线的自动换挡变速器分布式控制系统

以4WG－200变速器为样机，针对工程车辆控制系统中传感器多、信息交换频繁，并且在重载下作业效率低、故障率高的特点，建立了基于控制器局部网（CAN）的工程车辆自动换挡变速器分布式控制系统。通过CAN总线，实现对各电控单元的实时数据采集、传送和处理。分析了自动换挡的基本规律和影响换挡品质的因素。实践证明该系统性能可靠，实时处理和抗干扰能力强，具有良好的应用前景。     

基于动网格技术的汽车气动阻力系数数值模拟

以CFD软件为平台,以客车为研究对象,采用Ahm ed车体模型、RNGk-ε方程和动网格方法求解气动阻力系数,求解时控制方程使用有限体积法离散,对流项采用二阶迎风差分格式,扩散项采用中心差分格式,采用全隐式时间积分方案进行时间域离散,PISO算法进行瞬态数值模拟。模拟结果与试验结果取得了较好的一致,表明采用CFD软件中动网格进行气动阻力系数的数值模拟是可行的,为客车车型的气动减阻和开发汽车产品提供参考。     

基于订单位置聚类的雏鸡配送车辆调度优化模型

为解决大型禽业企业物流订单位置跨度大、配送车辆调度工作人工参与度高、雏鸡配送成本高的问题，本研究结合车辆路径优化问题求解思路，提出了基于订单位置聚类的雏鸡配送车辆调度优化模型。模型通过引入K-means聚类算法，实现了基于订单位置的配送单元划分方法，并基于肘部法则与轮廓系数法设计了自动化订单位置聚类流程，实现了订单配送单元的自主式划分。在划分的各组订单基础上，以配送成本最优作为目标函数，建立雏鸡配送车辆调度优化模型，并结合改进的遗传算法进行求解。研究采用北京某禽业企业实际订单数据，对订单未聚类情况下的整体调度优化与聚类分组情况下的调度优化两种情况的结果进行了对比分析，结果表明订单聚类分组情况下，优化模型使配送车辆平均每天总里程比订单未聚类情况降低69.84%，可以得出，加入聚类算法的订单分组优化更适合实际订单位置跨度大、订单数量多的车辆调度场景。基于以上研究，研发设计了适用于雏鸡配送的车辆调度优化服务系统，实现了订单自动化聚类、配送车辆调度优化、定制化模型服务等功能，通过模型的实际应用，达到了为禽业企业提供智能化配送车辆调度优化服务的目的，切实提高了企业运行效率，降低了企业配送成本。     

基于云计算技术的农业信息化管理平台设计

构建基于云计算技术的农业信息化管理平台,可以提高农业信息化管理水平,解决农业资源管理中的资源分配不均衡、共享程度低等问题。该管理平台由基础设施层、数据层、应用服务层、管理层和用户访问层构成。基础设施层通过主机服务器和虚拟机构建网络农业资源数据中心。数据层利用云计算技术集中管理基础设施层农业数据,并将其存储于数据库中。应用服务层的农业信息化管理端通过云计算技术实现数据库农业资源调度,并通过离散Kalman滤波算法实时更新处理农业数据。管理层通过农业权限、质量、安全等信息的管理全面协调平台管理的各个阶段,并可通过用户访问层为用户提供访问界面。测试结果表明:该平台数据采集、融合效果好,资源分配均匀合理,而且不同任务数量下均具备较好的负载均衡度,可实现较好的农业信息化管理。      

基于WebGIS的农机多机协同导航服务平台设计

为向多台农业机械协同作业应用场景提供地图和导航服务支持,设计并开发了基于WebGIS的农机多机协同导航服务平台,该平台由GIS服务和农机调度2个功能模块组成。GIS模块基于GeoServer和JavaWeb提供网页端地图服务,在显示农场地图、实时标注农机位置的同时,也提供多农机导航结果的可视化显示功能;农机调度模块以路径规划算法和任务分配算法为核心,负责提供导航服务,在用户输入任务列表并调用服务的情况下,以GeoJSON格式返回各农机的任务分配以及路径规划结果。此外,为了筛选出满足平台需求且性能最优的算法,针对路径规划算法设计了算法性能对比实验,在导航距离近、中、远的3条路径上分别测试了基于A*、Bellman-Ford、Dijkstra、Floyd和SPFA 5种算法的路径规划算法,并对不同算法的执行时间和最优路径长度进行了对比;针对任务分配算法设计了不同任务数量场景下的仿真对比实验,在任务数量为8、10、14、18的场景下分别测试了基于蚁群算法和遗传算法的任务分配算法,并对两者的执行速度和最优路径长度进行了对比。结果表明：基于Dijkstra算法的路径规划算法在结果最优的前提下执行速度最快,平均单次执行时间为0.25ms。基于遗传算法的任务分配算法可以有效降低多机协同的路径代价,相较于随机生成的工作序列,路径代价减少50%~54%;相较于基于蚁群算法的任务分配算法,农机最佳路径长度减少19%~36%,执行时间减少51%~66%,平均执行时间在1s以内。开发的多机协同导航服务平台通过使用Dijkstra算法和遗传算法分别进行路径规划和任务分配,能够基本满足多机协同作业的实时性需求。