基于BP网络的智能建筑温度场辨识方法研究

监测区域内温度场有效辨识是智能建筑能效管理的关键。本文将监测区域温度场辨识计算问题定义为一个最优化问题,采用前向神经网络作为温度场辨识计算结构,使用最小最大法为基础的球极射影方法对原始数据进行规范化处理,对BP网络和RBF网络作为辨识结构时的监测区域内温度场辨识性能进行测试与分析。实验结果表明,以BP神经网络作为辨识结构的监测区域温度场辨识计算模型性能良好。

建筑电气与智能化本科专业招生及知识体系研究

该文分析我国建筑电气与智能化本科专业现状,凝练了建筑电气与智能化本科人才知识体系。在毕业生就业单位、行业现状的基础上,剖析了招生、培养与就业需求、行业发展的矛盾,提出了矛盾解决方案,展望了专业发展前景。

建筑节能检测中无线传感器网络的设计与研究

根据建筑节能检测的具体要求,设计了一种用于建筑节能检测的无线传感器网络系统。系统采用以TelosB为架构的网络节点,并在各节点嵌入融合ICEM模块的TinyOS操作系统,利用高效的CTP协议,灵活的自组织无线通信网络对建筑节能检测中多测点、多要素参数在并行模式下进行不间断的采集,LPL模式传输数据,最大化地节省各节点的能量消耗。实际应用表明,该系统工作性能稳定,可连续采集30余万次的数据,丢包率达到1‰,使现有建筑节能检测系统的不足得到有效改善,对提高建筑节能检测具有重要现实意义。

建筑二次供水管网的漏损定位研究

面对建筑二次供水管网的漏损问题,现阶段通常采用检漏仪器配合人工经验的技术手段进行检测.针对上述方法耗时长、效率低等问题,提出一种数据驱动的增量式建筑二次供水管网漏损定位方法.该方法通过高频采集管网中各个压力监测点数据,建立未漏损工况下建筑二次供水管网压力数据集,并采用K均值算法对数据集进行聚类,形成不同时段压力特征数据,用以判断新采集的节点压力向量是否异常,进而判定是否发生漏损,并定位漏损节点位置.实验结果表明,该方法可实现建筑二次供水管网漏损定位,较现有方法发现漏损用时短、定位速度快等优势,具有一定的实用价值.

空调压缩机数据无线采集系统的研究

针对空调压缩机有线数据采集系统存在的不足,结合空调压缩机的结构特征,从传感器节点的低成本低功耗角度出发,利用单片机MSP430和nRF905芯片在电池供电的低功耗应用中具有的优势,提出了一种无线数据采集系统的方案。该方案利用nRF905的跳频机制以及帧扩展的方法实现了低功耗芯片nRF905构成的完整的通信协议,实现了网络的通信功能,有效地减少了通信的误码率,提高了系统的可靠性。实验结果表明该系统设计合理,性能可靠,对空调系统的节能具有重要意义。

无线传感网络覆盖中概率Voronoi模型及算法研究

覆盖是无线传感网络中最重要的问题之一,随机覆盖是目前研究的主流。基于Voronoi图的随机覆盖算法是无线传感网络领域的研究热点。目前研究中采用的Voronoi图,主要采用基于距离的Voronoi边赋权值模型,存在两个主要问题,即模型粗糙和监测节点不全。以实测的分段概率传感模型为基础,从多传感协同监测的角度构造一种概率Voronoi模型,试图解决以上问题。并且用基于概率Voronoi模型的最大突破路径算法验证了模型有效性。就掌握的文献来看,该模型是首次提出,具有较好的实用推广价值。

基于特征聚类的给水管网压力监测点优化布置

为了及时发现城市给水管网中的漏损、爆管等问题,需要在管网中布置压力监测点.现阶段通常依据各节点压力值的相似程度实现压力监测点的布置.针对上述方法未考虑管网节点空间属性的问题,作者提出一种给水管网压力监测点的优化布置方法.该方法通过选取节点的坐标、影响度和压力的标准差3个特征属性构建节点特征矩阵,再利用DBSCAN(density-based spatial clustering of applications with noise)算法对节点特征矩阵进行聚类分析,依据聚类结果最终确定压力监测点的位置和数量.仿真实验结果表明:该方法有效地保证聚类后归属同一类的节点在管网中是连通的,选取的压力监测点空间分布均匀,为实际管网中压力监测点的布置奠定了良好基础.

基于单片机的恒温控制器的设计和实现

为了实现微生物分析仪中的恒温控制,从而实现检测样品在恒温环境内的检测,介绍了基于PID算法和PWM(脉冲宽度调制)技术的嵌入式恒温控制器的设计和实现方法。该系统采用新型单片机P89V51RD2作为系统控制器,采用基于单总线协议的DS18B20温度传感器作为检测元件,简化了系统的接口电路。该系统在微生物分析仪中的应用结果证明了系统设计方法的有效性。

全局路径规划中基于改进可视图法的环境建模

主要针对静态已知环境下的全局路径规划作了研究,在切线图和Voronoi图的基础上,考虑安全性与路径最优化,论文采用一种改进的可视图法建立环境模型和确定AGV向目标点运动的有效路径.与传统的可视图法把障碍物的顶点作为图的节点、把障碍物的边作为弧相比,这种改进的方法把障碍物顶点连线的中点作为节点,把这些节点间的某些边线作为弧.最后使用遗传算法进行全局路径规划,并对规划出的各节点采用十进制任意编号,把路径编码成定长的十进制染色体串,通过MAT-LAB仿真,结果证明了该方法的可行性.

机会发现中简单场景构造方法研究

场景构造是机会发现过程中的关键活动之一。对机会发现场景的结构进行形式化描述,提出基于布尔相关矩阵并利用聚类分析的方法构造事件簇,进而实现机会发现简单场景构造的思想并给出实现方法。对机会发现场景构造方法性能的评估进行探讨,明确以效率系数作为机会发现场景构造方法的评估标准。实验表明,该方法的效率系数较高。

基于势场模拟的温度传感器优化布置研究

以信息连续分布的智能空间内传感器优化布置为研究目标,以温度信息为例对智能空间进行势场模拟,在等势线上选取曲率较大、密集的点作为兴趣点(POI),提取POI初集;提出了一种基于质量阈值聚类的自适应二分法(简称QT算法),对兴POI初集进行优化;通过仿真和实测实验验证,在减少传感器数目的同时能够合理的规划区域中各被监测点,使得各传感器节点的效能得到很好的利用;所提出的方法同样适合智能空间中其它连续的信息场,如湿度、风速、电磁污染和VOCs等。

基于认知的机会发现场景构造与分析层次模型研究

为了有效辨识与管理,依据认知信息加工论,参照认知活动的过程特性、认知情境模型和注意的信息过滤器机制,提出了由私有视图获取、私有场景构造、场景融合、场景泛化与场景分析等五层信息处理过程组成的基于认知的机会发现场景构造与分析层次模型.该模型明确了认知的事件簇集获取、面向信息过滤器机制实现的注意表示与演化、机会发现场景事件簇构造、机会发现场景凝聚、机会发现场景构造与分析过程中联想等实现模型的关键问题.实验结果表明,在将聚类视作数据分布场景描述的前提下,通过私有场景的凝聚构造凝聚场景实现数据的聚类分析,可以显著提升聚类结果的准确性.

一类大时滞非线性网络控制系统的非脆弱H_∞鲁棒控制

针对一类大时滞不确定非线性网络控制系统,在控制器增益存在加性和乘性两种摄动形式时,分别设计了非脆弱H∞鲁棒控制器。首先将具有随机大时滞的网络控制系统模型化为具有不确定系数的离散时间系统模型。然后利用构造的Lyapunov函数和线性矩阵不等式,证明并给出了非脆弱H∞鲁棒控制问题有解的充分条件。所设计的控制器使系统具有鲁棒性,能满足所给H∞范数指标,而且当控制器增益参数变化时,系统性能指标同样能够满足要求。最后通过一个算例来验证所给结果的有效性。

室内环境温控系统建模研究

影响人体热舒适的因素有很多,其中环境温度是最为主要的可控因素,研究室内环境的温控特性具有重要的意义。然而室内环境是一个复杂的热力系统,环境温度受多种不确定因素影响,数学模型很难精确确定,经典控制方法难以实现节能与舒适的平衡。针对上述实际,该文通过机理分析和系统辨识2种建模方法的有机结合,确定了室内环境温度的数学模型;在原有控制系统基础上加入模糊控制的思想,对改进后的控制系统进行仿真。仿真结果表明所建模型更接近实际,更便于控制;改进控制具有更快的动态响应、更小的超调,抗干扰能力更强,节能、舒适效果更明显。

面向人体热舒适度模型的血压信号特征提取与选择方法研究

人体热舒适度模型对于建筑综合节能研究具有重要意义,生理参数能直接、有效地反映人体热舒适变化,是建立人体热舒适度模型的一种有效手段。血压信号是表征人体热反应状态的主要生理参数,对于建立热舒适模型具有重要的价值。为了提高模型的准确性,通过分析血压信号非稳态的特点并且结合应用背景,提出了具有任意多尺度分解特性的小波包方法进行特征提取和不易受干扰的能量作为信号特征用以构建模型。通过实验与传统特征提取与选择方法进行比较,验证了该方法的有效性。

并联机器人的模糊滑模跟踪控制研究

本文针对以交流伺服电机驱动的少自由度并联机器人,设计了一种模糊滑模跟踪控制律.仿真结果表明,该算法解决了传统变结构控制在数字实现时的抖振问题,且对系统参数变化不敏感,具有良好的跟踪性能,实现了对该并联机器人机构的高精度实时控制.

基于六度分离理论的机会发现场景构造方法

场景构造是机会发现过程中的关键活动之一.文中基于六度分离理论对事件的相关矩阵进行了p阶扩展,在对机会发现场景的结构进行形式化描述的基础上,提出机会发现活动中基于事件的p阶扩展相关矩阵,采用聚类分析的方法进行机会发现场景中事件簇构造,进而实现机会发现场景构造的思想与方法.对机会发现场景构造方法性能的评估进行探讨,明确了以效率系数作为机会发现场景构造方法的评估标准.实验表明,基于相关矩阵的机会发现场景构造具有较高的精度和效率系数,而基于3阶扩展矩阵的机会发现场景构造更适合在线机会发现的情形.