基于Virtual-Link的OSPF非标准化区域互连应用研究

OSPF路由协议因其区域划分的设计理念,被广泛应用于大规模的网络环境中。然而在实际环境中,难免会因网络故障、网络合并等因素,造成区域的非标准化互连,影响了网络的正常通信。文章对非标准化区域互连的种类、产生的原因及造成的影响进行了分析研究,采用华三实验平台来构建模拟环境,分别进行了测试和验证,提出了针对各类情况的基于虚链路(Virtual-Link)技术的过渡性解决方案。

AFDX网络配置测试技术研究

终端系统作为AFDX网络数据传输的关键部分,其优劣决定着整个AFDX网络的通信性能。为了测试验证端系统功能,评估AFDX网络的传输性能,提出了一种AFDX网络配置测试方法。设计端系统的配置测试规范,建立端系统测试总体框架,对端系统的测试响应机制进行研究,规范化测试流程,生成的配置文件作为算法设计的输入信息。设计激励数据生成算法,建立激励数据生成框架,对数据发送的约束条件进行形式化定义,利用SMT求解器,生成激励数据发送时刻表。激励数据发送时刻表作为输入,利用TestCenter网络测试平台进行仿真实验,实验结果证明该方法能模拟当前AFDX网络配置在高负载数据流下的有效性。

基于度中心性的AFDX网络拓扑优化

随着航空技术的飞速发展,航空电子全双工交换以太网(AFDX)取代了传统航电传输总线标准,成为新一代机载设备网络。针对目前航电网络的带宽资源分配不均的问题,提出了一种基于度中心性理论的AFDX网络拓扑优化算法,并依据某型号真实网络拓扑中终端之间的虚拟链路关系对其进行了仿真和实验。通过将带宽资源占用率较高的终端调整至一个交换机,使目标交换机级联带宽降低了11.7%和9.72%;并通过基于OPNET的全数字仿真平台对本算法进行了仿真验证,全网交换机带宽占用率均有不同程度的降低。结果表明,上述方法能够对网络拓扑架构进行优化,不仅能够解决飞机网络局部带宽分配不足的问题,同时能够优化网络性能,具有重要的工程实践意义。

面向Link16的QualNet与虚拟机信息交互接口设计与实现

Link16是美国国防部采用的高速视距战术数据链,广泛应用于美国海军、联合部队和北约部队,针对其开展测试评估具有重要军事意义。通过硬件在环技术将Link16实物设备接入到仿真测试中,可有效提高测试结果的真实性和准确性。然而当测试场景需要进行实物设备组网测试时,仍会带来成本问题。为此,提出一种面向QualNet MAC层的Link16专属模型以及与之匹配的虚拟机信息交互接口。该模型可高逼真模拟Link16通信行为,实现Link16节点竞争接入、时隙划分、NPG分组等功能。并基于数据分布式服务实现了虚拟机交互接口,将运行在虚拟机的Link16设备模型接入QualNet测试场景。实验测试结果表明,所设计模型具有较高真实性和准确性且接口引入延时不超过1 ms,为大规模数据链网络测试提供一种新方法。

基于数据虚拟化模型的铁路客运站视频数据湖研究

针对当前铁路旅客服务与生产管控平台(简称:管控平台)智能视频分析应用中存在的视频接入方式不规范、智能分析模型精度低、数据传输带宽受限等问题,设计了视频数据接入及存储硬件架构,在带宽受限的情况下,实现了视频码流、设备管理信息的安全接入,满足视频数据存储应用需求;构建了基于数据虚拟化模型的铁路客运客运站视频数据湖体系架构,满足客运站智能视频分析的实时性需求;对设备配置能力进行估算,并对主要设备进行配置。文章的研究结果可为相关工程的建设、设计和实施提供参考。

改进型LCL并网逆变器电容电流正反馈控制策略

弱电网下LCL滤波并网逆变器采用传统电容电流比例有源阻尼进行入网控制时,阻尼环等效为并联在电容两端的虚拟阻抗Z_(eq)(s),而Z_(eq)(s)的负阻特性易导致控制系统无法适应较宽范围内变化的电网阻抗,鲁棒性较差甚至失稳。鉴于此,提出一种改进型电容电流有源阻尼正反馈控制策略,通过在阻尼环路中引入二阶谐振环节,利用频域分析法给出了相关参数的设计过程,可有效扩大Z_(eq)(s)的正阻特性范围,并网逆变器在弱电网下的鲁棒性得到增强。最后,通过仿真验证了改进型方法的合理性和有效性。

考虑功率最大输出与储能协调的光储VSG控制策略

在传统虚拟同步发电机(virtual synchronous generator, VSG)控制的光储系统中,电池通过频繁充放电处理波动的光伏功率,易出现早衰问题。为优化电池运行,提出一种考虑功率最大输出与储能协调的光储VSG控制策略。首先,建立输出频率与直流侧电容电压偏差的比例关系,实现光伏功率的最大输出与VSG的惯性支撑。其次,利用下垂特性控制电池功率输出,在实现系统一次调频功能的基础上提升电池能量管理的灵活度。然后,设计一种稳定直流侧电压的分段控制方案,确保系统正常工作时直流侧电压在合理范围之内。最后,通过仿真实验验证所提方法不仅保留了VSG的惯性支撑和一次调频功能,还实现了光伏功率的最大输出,减少了对电池的依赖。

基于数字孪生的加工生产线虚实交互技术研究

针对传统加工生产线运行过程中设备数据采集困难和可视化程度低的问题,研究了数字孪生(DT)技术在加工生产线虚实交互方面的应用问题。首先,以某电机外壳加工生产线为例,分析了生产线的加工流程,设计了虚实交互技术的总体框架,并提出了具体的方法;然后,对加工生产线进行了数字孪生体建模,对模型中的关键要素,几何、物理、行为属性及通讯接口的构建进行了详细的阐述;最后,采用过程控制的对象链接和嵌入(OPC)技术进行了加工生产线中多源异构数据的采集与处理,完成了实时数据间的映射。研究结果表明:采用虚实交互技术可以完成物理生产线与数字孪生体间的实时映射;电机外壳加工生产线中机械臂虚实交互的可靠性为99.95%,可满足精确性要求;采用服务模块能够更加直观、有效地反映生产线的实际加工状态,可满足加工过程信息动态可视化要求,证明了该方案具有可行性和有效性。

虚拟专用网络加密技术实验教学改革探索

为了提升网络安全实践课程教学的创新性,根据实际工程项目需求,在校企融合背景下设计了一种基于IPSec VPN和SSL VPN的网络安全综合实验教学改革方案,并给出实现方法和过程。总部实验室与分部实验室使用IPSec VPN连接和完成通信,移动站点用户选择SSL VPN远程接入总部网络。通过加密的虚拟链路对内部网络数据进行安全保护,利用防火墙的安全策略对数据互通进行有效控制,同时增加堡垒机对用户进行必要的安全访问控制和行为监控。该网络安全架构已在上海总部和武威分部的实验室进行相应的部署和测试。这种设计营造了真实的实验环境氛围,注重实践教学的应用性,致力于培养学生解决实际工程问题和独立思考的能力。

基于改进虚拟同步发电机的预同步并网控制研究

针对虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)技术在动态过程中易引起功率振荡和频率波动甚至越界的情况,提出一种改进的VSG控制策略,在有功-频率控制器中加入一个微分环节,增大了系统阻尼,有效解决了功率超调的问题。并对所提出改进VSG控制离/并网的预同步控制策略进行研究,在VSG输出端和电网端中间加入一个虚拟阻抗,通过控制实现VSG输出电压和电网电压频率、电压幅值和相位的同步,实现VSG系统从离网到并网的切换,加快了同步速度。通过MATLAB/Simulink搭建了基于改进VSG控制的离/并网模型,仿真所得结果证明了所提控制方法的正确性和有效性。

动态路由协议分析及仿真

动态路由协议可以有效解决静态路由配置效率低、出错率高的问题,在园区网络、运营商网络架构中被广泛应用。针对动态路由协议工作机制难以理解,物理设备环境下实验成本投入高、组网不够灵活等问题,在PT仿真环境下,设计了基于动态路由协议的可扩展路由网络模型,具体分析并验证了RIP、OSPF工作原理与工作过程,给出了RIP、多区域OSPF网络、虚链路、路由重发布的配置方法,并对配置过程、配置结果给出了明确的分析结论。

移动网络虚拟链路时延抖动测试方法研究

由于传统方法没有分析虚拟链路传输性能,存在传输时延高,获取的测试结果与实际时延抖动相差较大的问题,为此提出移动网络虚拟链路时延抖动测试方法。为了提升抖动检测效率,优先解析移动网络虚拟链路的吞吐量及阈值阶数,完成移动网络虚拟链路传输性能分析;基于分析结果构建抖动测试模型,利用该模型对虚拟链路实行抖动检测,最终依据虚拟链路时延抖动误差峰峰值数据,获取虚拟链路时延抖动幅度,实现移动网络虚拟链路时延抖动检测。实验结果表明,通过对上述方法实行传输时延测试、与实际时延抖动对比测试,验证了上述方法的实用性强。

风电机组的自同步电压源控制研究综述

电力系统正朝着高比例新能源和高比例电力电子装置的“双高”特征方向发展,电压源风电机组具备建立电压、自主快速支撑电网电压和频率的能力,有助于“双高”电力系统的安全稳定运行,为“双高”电力系统的构建提供了一种可能的电源侧解决方案。文章依照电压源控制方法发展的脉络,首先阐述了并网变换器的电压源控制方法,进而针对风电变流器的双变换器特征,总结了电压源控制在两种主流风电机组中的应用,包括稳态频率响应和电网故障下的限流控制及暂态电压支撑等,给出了风电机组自同步电压源技术的现状。最后,对电压源风电机组大规模应用面临的技术挑战进行了展望,指出了技术攻关的方向。

光路邻居链路频谱碎片感知的虚拟光网络协同映射算法

为了解决虚拟网络映射光路太长和频谱碎片化的问题,论文提出一种基于邻居链路碎片感知的虚拟网络映射算法(Virtual Optical Network Embedding based on Adjacency Link Fragmentation Awareness, ALFA-VONE).设计考虑虚拟节点资源需求和邻居节点映射状态的权值计算方法,提高虚拟节点映射的成功率;使用相邻虚拟节点-虚拟链路协同映射方法,缩短映射光路长度和减少所需频隙数目;设计光路可用资源评估方法,以提高虚拟链路映射成功率;考虑拟分配频谱块对光路以及邻居链路造成的频谱碎片影响,设计频谱碎片影响值评估法,以提高频谱资源利用率.仿真结果表明:当网络负载为130 Erlang时,所设计算法的平均映射光路跳数减少28.4%,带宽利用率提高4.56%.

多跳虚拟MIMO系统中随机接入的MAC方案

针对多跳虚拟多输入多输出系统及其动态资源分配进行研究。基于信道模型构建多跳虚拟多输入多输出系统的传播和连接模型,并提出一种分布式MAC方案。通过一个帧ALOHA协议把时间轴分割成帧(每一帧由给定数量的时隙构成),将时隙资源独立分配给每一跳,多跳链中的每个虚拟天线阵列随机选择一个时隙,实现在每一跳上的节点独立选择无线资源;对基于帧ALOHA协议的系统性能进行详细分析,得到它们的解析表达式。仿真结果表明,所提方案有较好的系统性能,优于集中式资源分配方案。

江西省虚拟现实产业发展现状及对策研究

2016年以来,江西省虚拟现实产业取得快速发展,同时也显露出诸如龙头企业带动作用不足、产业链布局重应用轻制造、政策支持力度仍须加强等问题。本文梳理了江西省虚拟现实产业发展概况,总结发展短板,提出培育壮大市场主体、促进泛VR产业升级、完善资金政策体系、创新人才引育机制等对策建议,为江西省虚拟现实产业发展提供参考。

基于服务拓扑切分机制的无线传感网虚拟映射算法

为解决无线传感网部署过程中存在资源调度困难、映射成功率较低及传输性能不佳等问题,提出了一种基于服务拓扑切分机制的无线传感网虚拟映射算法。首先,基于图论思想,构建了物理网络与虚拟网络的映射关系,将网络按能耗、带宽、时延等指标进行切分,再构建多约束评估机制,达到整合优化评估网络映射的效果。随后,将业务请求拆分为若干个拓扑服务片,对传输链路进行逐项映射,并结合时延最小化原则对链路匹配排序,将业务进行精准匹配并优化传输质量。依据节点能耗及节点剩余能量最优匹配原则,选取服务能力最佳的节点。最后,构建多参数评估机制,将带宽较高且时延较低的链路置于较高优先级别并进行匹配带宽映射,进而提高网络传输及服务承载性能。仿真实验表明,与常用的网络虚拟映射算法相比,所提算法具有更高的节点链路映射成功率和网络传输带宽,以及更低的节点能耗。

一种TDMA体制数据链系统虚实联合仿真系统时间同步方案

仿真技术在数据链系统全生命周期研究中发挥重要作用。针对时分多址(TDMA)体制数据链系统虚实联合仿真系统对时间同步的需求,基于硬件时钟同步与软件时钟同步相结合的思想,设计了一种TDMA体制数据链系统虚实联合仿真系统时间同步方案,为虚实联合仿真系统所有成员提供一致的时间基础。并在实验室搭建了原型系统对提出的时间同步方案进行验证,实验结果证明本方案有效可行,并具备高精度、低代价等优势。

PMSG风机直流电容虚拟惯性控制及惯性影响分析

为解决风电在电力系统中渗透率不断增加而导致的电网惯量不断降低的问题,提出了永磁直驱风机参与电网频率调节的直流电容虚拟惯性控制。该虚拟电容控制能够耦合直流电压和交流频率,利用储存在直流电容中的静电能提供惯性支撑,并能有效地抑制频率变化的斜率和减小最大频率偏差,提高频率的动态特性。此外,详细研究了影响虚拟惯性时间常数的关键参数以及虚拟惯性时间常数与直流电容的确切关系,并给出了相关参数的选取方法。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真算例,仿真结果表明直流电容虚拟惯性控制能够准确模拟同步发电机的惯性响应,其控制性能优于传统转子虚拟惯性控制。

基于ADAMS的助老起升装置的运动学仿真分析

针对老年人在如厕时由于膝关节老化而难以站立的问题,设计了一种基于虚拟样机技术的自动化助老起升装置。首先基于机械原理完成核心机构和装置的设计,然后利用CROE完成三维模型的建立,再在多体动力学ADAMS软件中建立该虚拟样机的运动学模型,通过测量指定点的位移、速度、加速度等运动学参数的变化曲线完成仿真分析,最后在实验室制造出物理样机进行实际验证,该研究结果为后续批量生产提供理论研究依据。