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色噪声激励Rayleigh-Duffing振子瞬态响应及最优有界控制

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工程力学 2013年第12期30卷 24-30页

作者：戚鲁媛徐伟高维廷西北工业大学应用数学系西安710129 西北工业大学电子信息学院西安710129

该文研究了受色噪声激励的Rayleigh-Duffing振子瞬态响应及其最优有界控制问题。在弱扰动假设下应用标准随机平均法得到了原系统振幅过程的部分平均It?随机微分方程。应用Bellman动态规划原理,结合控制力有界条件,得到了最优有界控制率... 详细信息

该文研究了受色噪声激励的Rayleigh-Duffing振子瞬态响应及其最优有界控制问题。在弱扰动假设下应用标准随机平均法得到了原系统振幅过程的部分平均It?随机微分方程。应用Bellman动态规划原理,结合控制力有界条件,得到了最优有界控制率。完成所有平均过程得到了系统振幅过程的完全平均It?随机微分方程和相应的Fokker-Planck-Kolmogorov方程。基于退化线性系统得到一组正交基空间,在此基空间内进行Galerkin变分近似求解Fokker-Planck-Kolmogorov方程得到了受控系统的瞬态响应。采用Monte-Carlo模拟验证了所有理论结果的有效性。计算表明:1)所提方法求解受最优有界控制率作用的随机非线性系统瞬态响应有效;2)最优有界控制率成功降低了系统瞬态响应;3)该方法的求解效率高于Monte-Carlo数值模拟方法。

关键词：振动与波解析解伽辽金法蒙特卡罗模拟色噪声最优有界控制瞬态概率密度

最优有界控制下色噪声驱动多时滞拟线性系统瞬态响应

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振动工程学报 2013年第6期26卷 846-853页

作者：戚鲁媛徐伟高维廷西北工业大学理学院陕西西安710129 西北工业大学电子信息学院陕西西安710129

基于Fokker-Planck-Kolmogorov方程瞬态求解研究了受最优有界控制的色噪声驱动的多时滞拟线性系统的瞬态响应。利用等价变换将时滞系统转化为非时滞系统。在弱扰动假设下应用标准随机平均法得到振幅过程的部分平均It随机微分方程。由... 详细信息

基于Fokker-Planck-Kolmogorov方程瞬态求解研究了受最优有界控制的色噪声驱动的多时滞拟线性系统的瞬态响应。利用等价变换将时滞系统转化为非时滞系统。在弱扰动假设下应用标准随机平均法得到振幅过程的部分平均It随机微分方程。由动态规划原理和控制力界值条件得到最优有界控制率,从而得到完全平均的Fokker-Planck-Kolmogorov方程。通过原系统的退化线性系统导出一组正交基并在该基空间内进行Galerkin变分得到近似瞬态响应。最后将该方法应用到受最优有界控制率和色噪声共同作用的时滞Duffing-Van Der Pol振子进行理论求解,并综合讨论了色噪声、时滞、控制力和共振对系统瞬态响应的影响,采用Monte-Carlo模拟验证了所有理论和计算结果的正确性。

关键词：随机振动 Galerkin法瞬态概率密度时滞最优有界控制

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低RCS目标检测的制导雷达波形优化方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2019年第2期47卷 41-46页

作者：翁木云郑家毅李伟高维廷空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077

提出了一种基于局部最大势-相对熵(LMP-KLD)的制导雷达波形设计方法.该方法基于低雷达散射截面积(RCS)目标特性和压制干扰等条件,构建了局部最大势(LMP)检测器,推导了影响检测器性能的偏移系数,从相对熵(KLD)的角度分析了偏移系数,建立... 详细信息

提出了一种基于局部最大势-相对熵(LMP-KLD)的制导雷达波形设计方法.该方法基于低雷达散射截面积(RCS)目标特性和压制干扰等条件,构建了局部最大势(LMP)检测器,推导了影响检测器性能的偏移系数,从相对熵(KLD)的角度分析了偏移系数,建立偏移系数与KLD间的关系模型,然后利用极值点法在频域分配信号能量并确定发射信号频域表达式.仿真实验结果表明:当虚警概率为1×10-3时,通过波形优化算法设计的波形获得的检测概率比传统方法设计的波形提高了0.38.

关键词：波形设计制导雷达低雷达散射截面积目标干扰局部最大势检测

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动荷载下岩石裂纹动态扩展行为实验研究综述

爆炸与冲击 2023年第8期43卷 1-27页

作者：高维廷朱哲明朱伟邹明四川大学建筑与环境学院深地科学与工程教育部重点实验室四川成都610065

岩石的动态裂纹扩展特性在岩石力学和岩石工程研究中具有重要意义。动荷载下岩石中裂纹的扩展行为是瞬间发生的,这对实验中测试和加载技术具有很大的挑战性。为综述动荷载下岩石材料裂纹扩展研究取得的丰硕成果,总结了岩石动态裂纹扩展... 详细信息

岩石的动态裂纹扩展特性在岩石力学和岩石工程研究中具有重要意义。动荷载下岩石中裂纹的扩展行为是瞬间发生的,这对实验中测试和加载技术具有很大的挑战性。为综述动荷载下岩石材料裂纹扩展研究取得的丰硕成果,总结了岩石动态裂纹扩展测试技术、实验设备和实验方法等方面的最新进展。首先,讨论了动态岩石裂纹扩展测试的各种测量技术(X射线计算机断层扫描技术、焦散线法、数字图像相关法、裂纹扩展计、导电碳膜测试方法、声发射);然后,以应变率为主线,从低到高依次总结了中低应变率、高应变率和超高应变率下岩石内裂纹动态扩展行为研究,系统讨论了落锤冲击装置、霍普金森压杆、爆炸实验中对裂纹扩展测试的实验方法和动态裂纹扩展特性,总结了不同应变率条件下岩石裂纹的起裂、扩展、止裂及动态断裂韧度等的演变规律。

关键词：岩石材料应变率动态测试动态加载裂纹扩展动态断裂韧度

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基于时空图卷积网络的无人机网络入侵检测方法

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北京航空航天大学学报 2021年第5期47卷 1068-1076页

作者：陈卓吕娜陈坤张彦晖高维廷空军工程大学信息与导航学院西安710077

无人机网络相比地面网络具有节点快速移动、拓扑结构变换频繁和通信链路不可靠的特点,传统的针对地面网络的入侵检测方法难以适用。针对无人机网络的时空动态特性进行建模,提出了一种无人机网络的入侵检测方法———基于注意力机制的时... 详细信息

无人机网络相比地面网络具有节点快速移动、拓扑结构变换频繁和通信链路不可靠的特点,传统的针对地面网络的入侵检测方法难以适用。针对无人机网络的时空动态特性进行建模,提出了一种无人机网络的入侵检测方法———基于注意力机制的时空图卷积网络(ATGCN)。将图卷积网络和门控递归单元组合为时空图卷积网络,从复杂多变的数据中提取网络的时空演变特征,通过注意力机制提取和入侵检测最相关的特征,输入支持向量机进行分类预测。多个数据集的实验分析表明:所提方法能够适应无人机网络的动态性和不稳定性,相比传统检测方法准确率高且误报率低,具有良好的鲁棒性和适应性。

关键词：无人机网络入侵检测图卷积网络门控递归单元注意力机制

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蜂群无人机自组网多优先级自适应退避算法

北京航空航天大学学报 2019年第2期45卷 325-332页

作者：刘炜伦张衡阳郑博高维廷空军工程大学信息与导航学院西安710077

针对现有媒质接入控制(MAC)协议退避算法无法为蜂群无人机自组网(FANETs)提供区分服务,且在重负载时性能严重恶化等问题,提出一种多优先级自适应退避算法。采用忙闲因子自适应机制和最优竞争窗自适应机制,根据信道忙闲程度和网络状态参... 详细信息

针对现有媒质接入控制(MAC)协议退避算法无法为蜂群无人机自组网(FANETs)提供区分服务,且在重负载时性能严重恶化等问题,提出一种多优先级自适应退避算法。采用忙闲因子自适应机制和最优竞争窗自适应机制,根据信道忙闲程度和网络状态参数自适应实时更新各优先级竞争窗口(CW)长度,从而使每次退避的竞争窗口可快速收敛到最佳状态,并实现了多业务区分服务,得到了最优的系统性能。通过建立不同优先级退避过程的三维Markov链模型求解得到了饱和吞吐量下的最优竞争窗自适应因子,并且理论推导了系统吞吐量和平均MAC时延的数学表达式。仿真结果表明,所提算法在重负载时能够实现多优先级区分服务并有效提高系统的吞吐量性能,相比区分业务优先级的自适应退避(PAB)算法和支持QoS的自适应竞争窗口退避算法(Q-ABACW),性能均有较大提升。

关键词：蜂群无人机自组网(FANETs) 自适应退避区分优先级忙闲因子最优竞争窗口忙闲程度

支持混合业务传输的蜂群无人机自组网多路访问控制协议

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兵工学报 2019年第4期40卷 820-828页

作者：刘炜伦张衡阳郑博高维廷空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077

针对蜂群无人机自组网多优先级业务并行传输,以及高优先级业务低时延、高可靠的服务质量(QoS)需求,提出一种支持混合业务传输的多路访问控制(MAC)协议。该协议针对混合业务的QoS需求,对最高优先级业务采用多信道随机接入策略,其余优先... 详细信息

针对蜂群无人机自组网多优先级业务并行传输,以及高优先级业务低时延、高可靠的服务质量(QoS)需求,提出一种支持混合业务传输的多路访问控制(MAC)协议。该协议针对混合业务的QoS需求,对最高优先级业务采用多信道随机接入策略,其余优先级采用多信道忙闲接入策略,根据阈值和信道占用度对未超时分组的接入权限实时控制,并通过基于信道忙闲感知的多优先级退避机制,为各优先级业务提供了QoS保障能力。进一步综合运用排队理论、Markov建模、离散Laplace变换推导出了系统各项性能的数学表达式和各优先级业务信道接入阈值。仿真结果表明,该协议在重负载下能够有效保障高优先级业务低时延( 99%)的QoS需求及稳定的系统容量(> 10 Mbit/s),性能优于区分优先级自适应抖动的多信道MAC协议和基于传输时隙分配和即时访问的混合MAC协议。

关键词：蜂群无人机混合业务信道占用度阈值多路访部控制协议自组网退避

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噪声和生存环境对捕食生态系统的影响

应用数学和力学 2013年第2期34卷 162-171页

作者：徐伟戚鲁媛高维廷西北工业大学数学系西安710129 西北工业大学电子信息学院西安710129

建立了可以描述自然生物生存环境复杂度的捕食生态系统的随机模型,并基于实验得到的系统参数研究了生存环境复杂程度和随机激励强度对两个物种的稳态概率分布,以及系统由非临界状态到临界状态的平均首次穿越时间的影响.在弱扰动假设下应... 详细信息

建立了可以描述自然生物生存环境复杂度的捕食生态系统的随机模型,并基于实验得到的系统参数研究了生存环境复杂程度和随机激励强度对两个物种的稳态概率分布,以及系统由非临界状态到临界状态的平均首次穿越时间的影响.在弱扰动假设下应用Stratonovich-Khasminskii随机平均原理分别得到了两个物种的稳态概率密度函数并采用Monte-Carlo对原系统模拟来验证理论求解的正确性.利用Pontryagin方程得到了系统由非临界状态到临界状态的平均首次穿越时间表达式.研究表明:1)生存环境越简单的生态系统越容易受到随机因素的影响;2)随机干扰强度越大生态系统越不稳定;3)系统的平均首次穿越时间随生存环境复杂度提高而变长;4)作用在食物自然生长率的随机激励对系统的平均首次穿越时间影响较大.

关键词：随机生态系统稳态概率密度平均首次穿越时间生存环境复杂

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优先级区分服务的机载网络媒质接入控制协议

浙江大学学报（工学版） 2019年第1期53卷 99-106页

作者：刘炜伦张衡阳郑博高维廷空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077

为了保障机载网络的系统容量及最高优先级业务严格的时效性与可靠性需求,提出区分优先级的媒质接入控制协议.该协议对高、低优先级业务,分别采用多信道随机接入和多信道忙闲接入2种不同的信道接入策略,结合竞争窗口随信道忙闲程度自适... 详细信息

为了保障机载网络的系统容量及最高优先级业务严格的时效性与可靠性需求,提出区分优先级的媒质接入控制协议.该协议对高、低优先级业务,分别采用多信道随机接入和多信道忙闲接入2种不同的信道接入策略,结合竞争窗口随信道忙闲程度自适应调整的退避机制,实现了多优先级区分服务.通过建立多信道忙闲碰撞模型和退避模型,根据高优先级业务的QoS需求,计算求解不同信道数量下低优先级业务的最优负载取值区间和接入门限以及各项系统性能的数学表达式.仿真结果表明,该协议不仅具有较高的系统容量(>10 Mb/s),而且能够保证高优先级业务严格的时效性(99%)需求,与带差分服务的跳频MAC (PFH-MAC)协议和区分优先级的自适应抖动MAC (PAJ-MAC)协议相比,性能有较大的提升.

关键词：机载网络忙闲程度多信道接入门限退避区分服务