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基于改进Harris鹰优化的无线传感器网络分簇协议
1
作者 胡黄水 范新纪 邓育欢 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期1228-1234,共7页
针对无线传感器网络因能量效率低而导致网络生命周期短的问题,提出一种新的基于改进Harris鹰优化算法的无线传感器网络分簇协议(improved Harris hawk optimization based clustering protocols for wireless sensor networks, IHHOC). ... 针对无线传感器网络因能量效率低而导致网络生命周期短的问题,提出一种新的基于改进Harris鹰优化算法的无线传感器网络分簇协议(improved Harris hawk optimization based clustering protocols for wireless sensor networks, IHHOC). IHHOC采用改进的Harris鹰优化算法获得最优簇头集,首先通过Sobol序列初始化种群,并考虑剩余能量、与基站距离以及节点密度这3个参数定义适应度函数,通过探索、过渡和开发逐次迭代最终求得最优解;其次,采用高斯随机游走策略避免IHHOC陷入局部最优.成簇后,在簇头邻近簇中基于剩余能量、与簇头和基站距离找到最优转发节点,进一步降低网络能量消耗.仿真实验结果表明,IHHOC能有效提高网络能量效率,增大网络吞吐量,延长网络生命周期. 展开更多
关键词 无线传感器网络 分簇 Harris鹰优化 网络生命周期
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基于改进鲸鱼优化PID的无刷直流电机转速控制算法 被引量:1
2
作者 兰淼淼 胡黄水 +1 位作者 王婷婷 王宏志 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期704-712,共9页
针对鲸鱼优化算法易陷入局部最优以及无刷直流电机(brushless DC motor,BLDCM)速度控制响应慢、超调量大等缺点,提出一种改进鲸鱼优化算法(improve whale optimization algorithm,IWOA)优化PID(proportional integral derivative)参数... 针对鲸鱼优化算法易陷入局部最优以及无刷直流电机(brushless DC motor,BLDCM)速度控制响应慢、超调量大等缺点,提出一种改进鲸鱼优化算法(improve whale optimization algorithm,IWOA)优化PID(proportional integral derivative)参数的无刷直流电机速度控制算法.该算法采用高斯变异因子、自适应权重因子和动态阈值相结合对鲸鱼优化算法进行优化.仿真实验结果表明,改进鲸鱼优化PID的无刷直流电机转速控制算法具有更快的收敛速度以及较小的超调现象,鲁棒性也更好. 展开更多
关键词 PID控制 改进鲸鱼优化算法 转速控制 无刷直流电机
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基于改进SRUKF的PMSM转速控制
3
作者 王宏志 徐硕 +2 位作者 吕洪武 胡黄水 兰淼淼 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2023年第6期1476-1483,共8页
提出一种基于改进的平方根无迹Kalman滤波(SRUKF)算法以降低在有干扰情况下的电机转速误差.在仿真实验中加入干扰影响电机运行,利用电机的d-q轴电流、电角速度和转子位置等信息预测电机转速值,用改进的算法控制转速以降低干扰对电机转... 提出一种基于改进的平方根无迹Kalman滤波(SRUKF)算法以降低在有干扰情况下的电机转速误差.在仿真实验中加入干扰影响电机运行,利用电机的d-q轴电流、电角速度和转子位置等信息预测电机转速值,用改进的算法控制转速以降低干扰对电机转速产生的误差,并与传统无迹Kalman滤波算法进行对比.结果表明,该算法的系统运算量更少,算法控制的有干扰电机转速比没有干扰的真实值误差更小,具有更好的鲁棒性. 展开更多
关键词 永磁同步电机 平方根无迹Kalman滤波 转速控制 抗干扰
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动态步长高斯扰动绯鲵鲣算法优化
4
作者 高栋 胡黄水 郭宇欣 《长春工业大学学报》 CAS 2023年第1期30-37,共8页
采用模糊控制得到基于个体适应度的动态步长来提高算法收敛速度。引入高斯扰动对陷入局部最优的个体进行扰动,提升算法逃离局部最优的能力。求解了多个单峰、多峰基准测试函数。
关键词 动态步长 高斯扰动 绯鲵鲣优化算法 收敛速度 寻优精度
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一种基于等区域划分的RFID防碰撞算法 被引量:8
5
作者 胡黄水 张国 +2 位作者 王宏志 赵宏伟 王出航 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2020年第1期120-126,共7页
针对现有算法识别效率较低的问题,提出一种基于等区域划分的射频识别(RFID)防碰撞算法.通过对阅读器识别范围内的标签进行均等区域划分建立一种新型的分组结构,并在每组中分别使用动态预测权值估计标签数目,将其与最优时隙数调整方案相... 针对现有算法识别效率较低的问题,提出一种基于等区域划分的射频识别(RFID)防碰撞算法.通过对阅读器识别范围内的标签进行均等区域划分建立一种新型的分组结构,并在每组中分别使用动态预测权值估计标签数目,将其与最优时隙数调整方案相结合对标签进行识别,解决了大规模标签应用场景中由于标签增多导致的系统稳定性差和吞吐率低的问题.仿真结果表明,该算法能有效提高系统吞吐率,并减少通信过程中的时隙数. 展开更多
关键词 防碰撞 等区域划分 动态预测权值 最优时隙数
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基于动量因子优化学习率的BP神经网络PID参数整定算法 被引量:20
6
作者 胡黄水 赵思远 +2 位作者 刘清雪 王出航 王婷婷 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2020年第6期1415-1420,共6页
针对传统BP神经网络学习过程中学习率选取过大导致振荡的问题,提出一种新的BP神经网络PID(比例-积分-微分)参数自适应整定算法.采用BP神经网络对PID参数进行自适应调节和优化,并利用动量因子优化学习率和增加动量项抑制BP神经网络训练... 针对传统BP神经网络学习过程中学习率选取过大导致振荡的问题,提出一种新的BP神经网络PID(比例-积分-微分)参数自适应整定算法.采用BP神经网络对PID参数进行自适应调节和优化,并利用动量因子优化学习率和增加动量项抑制BP神经网络训练中出现的振荡现象,以加快收敛速度.实验结果表明,该算法有效缓解了振荡现象,加快了算法的收敛速度. 展开更多
关键词 PID参数自整定 神经网络 学习率 动量因子
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基于自适应模糊控制器的无线传感器网络功率控制 被引量:5
7
作者 胡黄水 沈玮娜 +1 位作者 王出航 张邦成 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第9期2470-2473,2562,共5页
针对现有的无线传感器网络(WSN)功率控制方法存在的节点早死问题,提出一种考虑节点剩余能量的功率控制方法——SAFPC。首先,设计了具有"输入-输出-反馈"机制的两级模糊控制器系统模型,主控制器负责节点发射功率调节,从控制器... 针对现有的无线传感器网络(WSN)功率控制方法存在的节点早死问题,提出一种考虑节点剩余能量的功率控制方法——SAFPC。首先,设计了具有"输入-输出-反馈"机制的两级模糊控制器系统模型,主控制器负责节点发射功率调节,从控制器负责期望节点度调节,自适应地根据网络中节点剩余能量来调节发射功率;然后,分别对主、从控制器的模糊化、模糊规则及解模糊过程进行了详细描述;最后,从网络收敛时间、平均能耗以及生命周期方面对SAFPC进行了仿真分析。实验结果表明,与模糊控制传输功率方法(FCTP)相比,SAFPC收敛速率快12.5%,在不同网络规模情况下节点平均能耗降低3.68%,网络生命周期延长7.9%。可见,SAFPC能有效延长网络生命周期,提高网络动态适应性及链路鲁棒性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 功率控制 模糊控制器 能耗均衡 自适应性
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面向无线传感器网络的自适应模糊神经拓扑控制算法 被引量:4
8
作者 胡黄水 沈玮娜 +1 位作者 王宏志 张邦成 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期361-367,共7页
为有效控制无线传感器网络节点能耗,提出一种自适应模糊神经控制系统,并设计基于自适应模糊神经拓扑控制算法——AFNTC.该算法中模糊控制器参数由人工神经网络训练后获得,且通过反馈、循环的方式,不断调整节点的通信范围控制节点传输功... 为有效控制无线传感器网络节点能耗,提出一种自适应模糊神经控制系统,并设计基于自适应模糊神经拓扑控制算法——AFNTC.该算法中模糊控制器参数由人工神经网络训练后获得,且通过反馈、循环的方式,不断调整节点的通信范围控制节点传输功率,从而使节点实际能耗接近预设的期望值,延长网络生命周期.实验结果表明,AFNTC算法能达到节点能耗可控的目的,相比模糊控制的拓扑控制(FCTP)算法和局部平均(LMA)算法,具有更低、更稳定的节点平均耗能. 展开更多
关键词 拓扑控制 模糊控制 人工神经网络 能耗可控
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基于多功能车辆总线的网络系统冗余设计 被引量:4
9
作者 胡黄水 刘峰 +1 位作者 王宏志 王博 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1257-1262,共6页
针对多功能车辆总线网络系统的可靠性问题,采用二模热冗余方法进行多功能车辆总线(MVB)网络冗余环型设计,并提出相应的介质冗余协议;对多功能车辆总线冗余环型网络的可靠性进行理论分析,并基于OMNeT++仿真平台建立多功能车辆总线冗余环... 针对多功能车辆总线网络系统的可靠性问题,采用二模热冗余方法进行多功能车辆总线(MVB)网络冗余环型设计,并提出相应的介质冗余协议;对多功能车辆总线冗余环型网络的可靠性进行理论分析,并基于OMNeT++仿真平台建立多功能车辆总线冗余环型模型,对介质冗余协议进行仿真测试.测试结果表明,当多功能车辆总线网络系统出现故障时,介质冗余协议能实时可靠地进行总线替换,有效提高了多功能车辆总线网络系统的可靠性. 展开更多
关键词 多功能车辆总线 冗余 介质冗余协议 可靠性
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基于实际无线环境的无线传感器网络拓扑控制算法 被引量:3
10
作者 胡黄水 秦贵和 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期958-962,共5页
提出了一种无需任何位置信息的面向实际无线环境应用的分布式拓扑控制算法(Minimum transmission power based topology control,MPTC),它基于节点最小发射功率计算节点间是否存在每跳能量消耗都小于其直接通信时的能量消耗的多跳路径... 提出了一种无需任何位置信息的面向实际无线环境应用的分布式拓扑控制算法(Minimum transmission power based topology control,MPTC),它基于节点最小发射功率计算节点间是否存在每跳能量消耗都小于其直接通信时的能量消耗的多跳路径来构建网络拓扑,在保持网络连通的前提下,降低了网络的能量消耗。仿真结果表明,该算法构建的拓扑具有能量消耗均衡、鲁棒性好等特点。 展开更多
关键词 计算机应用 拓扑控制 能量消耗 分布式算法
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基于遗传算法的MVB周期调度表优化 被引量:5
11
作者 胡黄水 郑曼 王宏志 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2019年第3期613-618,共6页
提出一种基于遗传算法的多功能车辆总线(MVB)周期信息实时调度算法.先根据IEC61375-1国际标准确定约束条件和优化目标,再以MVB周期信息群体为操作对象,通过调整调度表的宽度和梯度等参数,获得优化调度表,以解决现有调度算法在数据传输... 提出一种基于遗传算法的多功能车辆总线(MVB)周期信息实时调度算法.先根据IEC61375-1国际标准确定约束条件和优化目标,再以MVB周期信息群体为操作对象,通过调整调度表的宽度和梯度等参数,获得优化调度表,以解决现有调度算法在数据传输能力和总线利用率方面存在的不足.仿真实验表明,该算法相比其他算法对周期调度表的构建具有更佳的优化效果,并提高了总线利用率. 展开更多
关键词 多功能车辆总线 遗传算法 周期调度表 总线利用率
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基于改进的AP和遗传算法的能量感知分簇路由协议 被引量:3
12
作者 胡黄水 姚美琴 +1 位作者 王亮 韩优佳 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2021年第6期1525-1531,共7页
针对无线传感器网络中存在的节点能量受限问题,提出一种结合近邻传播算法(AP)和遗传算法的分簇路由协议(EAPGA).该协议首先根据剩余能量、节点间距离、节点到基站的距离和节点中心度确定最优簇头;然后在信道选择上,通过簇头之间能耗偏... 针对无线传感器网络中存在的节点能量受限问题,提出一种结合近邻传播算法(AP)和遗传算法的分簇路由协议(EAPGA).该协议首先根据剩余能量、节点间距离、节点到基站的距离和节点中心度确定最优簇头;然后在信道选择上,通过簇头之间能耗偏差构建适应度函数,并且利用遗传算法对每个信道进行寻优.实验结果表明,该协议保证了能量平衡和负载平衡,使网络寿命达到最大化. 展开更多
关键词 无线传感器网络 近邻传播算法 遗传算法 能耗偏差
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无刷直流电机的模糊PI-PD控制 被引量:4
13
作者 胡黄水 宋金洋 《长春工业大学学报》 CAS 2019年第1期60-65,共6页
模糊PI-PD控制器模块根据误差和误差变化率对电机的转速实时调整,调整后的转速输入到电机模块中,然后通过反馈与参考转速形成新的误差,以控制电机转速,最后进行了仿真验证。
关键词 无刷直流电机 模糊PID PI-PD 转速控制
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基于路径损耗自学习的WSN功率控制方法 被引量:3
14
作者 胡黄水 赵航 +1 位作者 赵思远 杨兴旺 《长春工业大学学报》 CAS 2018年第2期113-119,共7页
针对现有无线传感器网络功率控制方法存在节点早死问题,提出一种考虑节点能耗和路径损耗的自学习功率控制方法 PLPC(Path-Loss based Power Control)。采用自适应模糊神经控制器对数据集训练学习获得优化控制参数,基于节点能耗和路径损... 针对现有无线传感器网络功率控制方法存在节点早死问题,提出一种考虑节点能耗和路径损耗的自学习功率控制方法 PLPC(Path-Loss based Power Control)。采用自适应模糊神经控制器对数据集训练学习获得优化控制参数,基于节点能耗和路径损耗,以反馈、循环方式不断调整节点的发射功率,从而使节点实际能耗接近期望值。仿真结果表明,PLPC算法收敛速度快,能有效延长网络的生命周期。 展开更多
关键词 无线传感器网络 功率控制 模糊神经控制器 路径损耗 能耗均衡
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基于极大代数的MVB网络过程数据通信建模与分析 被引量:1
15
作者 胡黄水 常玉琪 +1 位作者 王宏志 王博 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1193-1198,共6页
采用离散事件动态系统中常用的极大代数方法考虑多功能车辆总线(MVB)网络过程数据的动态行为.先基于过程数据在MVB上通信的过程构建一个数学模型,再通过数学计算和仿真实验分析和验证在引入周期输入控制的条件下,MVB网络过程数据通信的... 采用离散事件动态系统中常用的极大代数方法考虑多功能车辆总线(MVB)网络过程数据的动态行为.先基于过程数据在MVB上通信的过程构建一个数学模型,再通过数学计算和仿真实验分析和验证在引入周期输入控制的条件下,MVB网络过程数据通信的无阻塞条件,解决了过程数据在通信中可能出现的阻塞问题.实验结果表明,过程数据传输系统是否阻塞由过程数据时间矩阵值及总线管理器在通信存储器上读取主帧的时间间隔决定,后者的值大于等于前者的最大值,且整个网络会进入周期为1的周期稳态,有效提高了多功能车辆总线网络过程数据通信的可靠性. 展开更多
关键词 过程数据 极大代数 多功能车辆总线 可靠性
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LQR优化的BP神经网络PID控制器设计 被引量:18
16
作者 唐伎玲 赵宏伟 +1 位作者 王婷婷 胡黄水 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2020年第3期651-658,共8页
针对传统神经网络PID(比例-积分-微分)控制器和传统线性二次调节器(LQR)优化型PID控制器对无刷直流电机转速控制恢复时间长及抗干扰性较差等问题,提出一种LQR优化的BP神经网络PID控制器,用于无刷直流电机的转速控制.首先,利用BP神经网络... 针对传统神经网络PID(比例-积分-微分)控制器和传统线性二次调节器(LQR)优化型PID控制器对无刷直流电机转速控制恢复时间长及抗干扰性较差等问题,提出一种LQR优化的BP神经网络PID控制器,用于无刷直流电机的转速控制.首先,利用BP神经网络对PID增益进行调节,提高控制器的动态适应性和鲁棒性;然后,采用LQR优化BP神经网络最优输出,使其更接近目标PID增益.仿真结果表明,该控制器有效提高了响应速度,减小了稳态误差并增强了抗干扰能力. 展开更多
关键词 无刷直流电机 PID控制器 BP神经网络 线性二次调节器 转速控制
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基于ADE7880的电能消耗与质量监测终端设计 被引量:8
17
作者 王出航 胡黄水 +1 位作者 刘峰 赵东 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第11期26-29,33,共5页
针对传统采用电表等进行电能采集和质量监测存在的问题,设计一种嵌入式工业级电能测量和质量监测终端。该终端采用计量芯片ADE7880进行电能计量和供电质量参数采集,并通过低功耗微处理器MSP430F149处理,提供灵活的接口进行传输,同时实... 针对传统采用电表等进行电能采集和质量监测存在的问题,设计一种嵌入式工业级电能测量和质量监测终端。该终端采用计量芯片ADE7880进行电能计量和供电质量参数采集,并通过低功耗微处理器MSP430F149处理,提供灵活的接口进行传输,同时实现本地存储。详细给出了终端硬件和软件设计,并对终端进行实际测试,结果表明该终端能有效实现对电能消耗和质量的监测,可广泛应用于工业电能消耗监测、分析和管理系统。 展开更多
关键词 电能消耗 ADE7880 电能质量 监测终端 灵活接口
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基于模糊神经网络的MVB故障诊断算法 被引量:9
18
作者 吕洪武 赵航 +1 位作者 王宏志 胡黄水 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2020年第1期104-108,共5页
针对多功能车辆总线具有随机性和不确定性导致故障诊断准确率较低的问题,设计一种基于模糊神经网络的MVB故障诊断算法.首先根据MVB故障类型给出诊断模型,然后采用减法聚类生成数量较少的模糊规则,最后采用T-S模糊神经网络对故障进行分类... 针对多功能车辆总线具有随机性和不确定性导致故障诊断准确率较低的问题,设计一种基于模糊神经网络的MVB故障诊断算法.首先根据MVB故障类型给出诊断模型,然后采用减法聚类生成数量较少的模糊规则,最后采用T-S模糊神经网络对故障进行分类.在MATLAB环境下对该算法的拟合能力及诊断准确率进行仿真分析的结果表明,该算法简化了模糊神经网络结构,有效提高了故障诊断准确率. 展开更多
关键词 多功能车辆总线 故障诊断 模糊神经网络 减法聚类
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基于分布式模糊控制器的无线传感器网络容错非均匀分簇算法 被引量:3
19
作者 王出航 沈玮娜 胡黄水 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期631-638,共8页
采用分布式模糊控制器方法,对无线传感器网络进行容错非均匀分簇.首先将节点剩余能量、节点中心度以及节点到基站的距离输入模糊控制器,通过IF-THEN规则进行推理,输出"成为簇头机会"和"簇大小"值,使性能最优节点成... 采用分布式模糊控制器方法,对无线传感器网络进行容错非均匀分簇.首先将节点剩余能量、节点中心度以及节点到基站的距离输入模糊控制器,通过IF-THEN规则进行推理,输出"成为簇头机会"和"簇大小"值,使性能最优节点成为簇头并组建大小合适的簇;其次,采用时分复用方式进行数据传输,可容忍簇头和成员节点的临时和永久故障.仿真结果表明,该算法能有效均衡簇间负载,降低网络能耗,从而提高了网络的生命周期. 展开更多
关键词 无线传感器网络 分簇 模糊控制 故障容忍 负载均衡
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无线传感器网络的拓扑维护 被引量:1
20
作者 王出航 胡黄水 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第2期330-333,345,共5页
首先对拓扑维护进行了定义,描述了拓扑维护的设计目标,并设计了一个拓扑维护通用模型;然后阐述了拓扑维护技术的研究进展,并对其中有代表性的算法进行了比较分析;最后指出了目前拓扑维护研究中存在的问题及其发展趋势。
关键词 无线传感器网络 拓扑维护 拓扑重构 角色轮换
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