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带有欺骗攻击的分布式滤波器型迭代学习控制

控制工程 2022年第1期29卷 167-174页

作者：乔伟豪朱凤增彭力江南大学物联网工程学院江苏无锡214122 无锡太湖学院物联网工程学院江苏无锡214064

研究了一类受欺骗攻击的离散系统的分布式滤波器型迭代学习控制,对于欺骗攻击的描述采用满足Bernoulli分布的随机序列,通过构造Lyapunov函数,导出滤波误差系统均方指数稳定且满足l_(2)-l_(∞)性能指标的充分条件,设计受欺骗攻击的分布式... 详细信息

研究了一类受欺骗攻击的离散系统的分布式滤波器型迭代学习控制,对于欺骗攻击的描述采用满足Bernoulli分布的随机序列,通过构造Lyapunov函数,导出滤波误差系统均方指数稳定且满足l_(2)-l_(∞)性能指标的充分条件,设计受欺骗攻击的分布式l_(2)-l_(∞)滤波器,并通过线性矩阵不等式方法求解滤波器参数。给出分布式滤波器型迭代控制收敛的充分条件,通过仿真实例说明该设计方法的有效性。

关键词：网络化控制系统迭代学习控制分布式滤波欺骗攻击

基于自适应事件触发的时滞系统分布式l;-l;滤波

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控制与决策 2021年

作者：乔伟豪朱凤增彭力江南大学物联网应用技术教育部工程中心无锡太湖学院江苏省物联网应用技术重点建设实验室

研究一类基于自适应事件触发机制的时滞系统分布式滤波问题.自适应事件触发条件由滤波器自身最新释放数据,当前时刻估计值及邻居节点最新释放数据共同决定.此事件触发机制采用阈值自适应调节方案,阈值参数在保证滤波器性能前提下根据滤... 详细信息

研究一类基于自适应事件触发机制的时滞系统分布式滤波问题.自适应事件触发条件由滤波器自身最新释放数据,当前时刻估计值及邻居节点最新释放数据共同决定.此事件触发机制采用阈值自适应调节方案,阈值参数在保证滤波器性能前提下根据滤波误差动态变化,最大程度上节约网络通信资源.首先,给出滤波误差系统均方指数稳定的充分条件;其次,构造一个Lyapunov函数来分析滤波误差系统满足l;-l;性能指标;再次,设计离散时滞系统分布式l;-l;滤波器,并通过线性矩阵不等式方法求解滤波器参数;最后,通过仿真实例说明滤波器能够降低系统时滞带来的影响,且在保证滤波性能前提下减少通信次数,节约网络资源.

关键词：分布式滤波自适应事件触发 l -l 性能传感器网络时滞系统

基于自适应事件触发和量化的时滞系统分布式滤波

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传感技术学报 2021年第1期34卷 49-56页

作者：乔伟豪朱凤增彭力江南大学物联网工程学院物联网应用技术教育部工程中心江苏无锡214122 无锡太湖学院物联网工程学院江苏省物联网应用技术重点建设实验室江苏无锡214064

研究基于自适应事件触发机制和量化的时滞系统分布式滤波问题,设计自适应事件触发机制,此触发机制不仅取决于滤波器自身最新释放数据和当前估计值,还取决于自身和邻居节点最新释放数据的误差。相较于固定参数事件触发,自适应事件触发参... 详细信息

研究基于自适应事件触发机制和量化的时滞系统分布式滤波问题,设计自适应事件触发机制,此触发机制不仅取决于滤波器自身最新释放数据和当前估计值,还取决于自身和邻居节点最新释放数据的误差。相较于固定参数事件触发,自适应事件触发参数根据滤波性能动态变化。考虑传感器精度和网络传输带宽优先,在数据传输前进行量化处理。构造Lyapunov函数并给出滤波误差系统均方指数稳定且满足l_(2)-l_(∞)性能指标的充分条件,设计带有数据量化的离散时滞系统分布式l_(2)-l_(∞)滤波器,并通过线性矩阵不等式方法求解滤波器参数。仿真实例说明设计的滤波器能够降低数据量化带来的影响,且自适应事件触发机制相较于固定参数事件触发,在保证滤波性能前提下能够降低数据传输频率,节约网络通信资源。

关键词：分布式滤波自适应事件触发数据量化 l2-l∞性能传感器网络

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基于自适应事件触发的时滞系统分布式滤波

基于自适应事件触发的时滞系统分布式滤波

作者：乔伟豪江南大学

学位级别：硕士

近年来,随着传感技术及通信技术的迅速发展,无线传感器网络在工业、军事等领域广泛应用。许多实际工程问题都可以建模成一个动态系统的状态估计问题,设计一个有效的、可靠性高的分布式滤波算法是传感器网络研究中的一个重要方向。在分... 详细信息

近年来,随着传感技术及通信技术的迅速发展,无线传感器网络在工业、军事等领域广泛应用。许多实际工程问题都可以建模成一个动态系统的状态估计问题,设计一个有效的、可靠性高的分布式滤波算法是传感器网络研究中的一个重要方向。在分布式滤波的研究中如何融合网络中多个设备的信息实现高可用性和高鲁棒性,如何解决复杂网络环境中存在的网络攻击、数据量化、切换拓扑等问题是研究重点。无线传感器网络中设备通常由锂电池供电,设备能源有限,频繁的数据通信不可避免的造成设备能耗增大,并且水下、战场等部署环境存在较高的维护成本,因此采用事件触发机制降低滤波器间数据传输频率及设备能耗从而提高资源利用率、增加系统寿命是非常具有实际意义的研究内容。本文针对存在欺骗攻击、切换拓扑和数据量化问题的离散时变时滞系统,设计分布式滤波器。具体工作如下:(1)研究一类基于固定阈值事件触发机制下带有网络欺骗攻击的时滞系统分布式滤波问题。采用Bernoulli分布的随机序列描述欺骗攻击时刻并建立相应的欺骗攻击模型。采用Lyapunov稳定性理论进行分析,证明滤波误差系统是均方指数稳定的,并给出系统满足l-l性能指标的充分条件,设计能够抑制系统外部扰动和网络欺骗攻击的离散时滞系统分布式l-l滤波器。使用线性矩阵不等式方法求解滤波器参数,通过数值仿真验证滤波器的有效性。(2)研究一类基于自适应事件触发机制下带有数据量化的时滞系统分布式滤波问题。自适应事件触发机制采用阈值自适应调节方案,使阈值参数在保证滤波器性能前提下根据滤波器当前时刻估计值及最新释放数据之间的误差进行动态调节,从而实现网络资源利用率最大化。考虑传感器精度和网络传输带宽有限,因此建立对数量化器模型实现数据的量化处理。通过仿真实例验证所设计的滤波器能够有效解决一类数据量化问题。(3)研究一类基于自适应事件触发机制下带有网络拓扑结构切换的时滞系统分布式滤波问题。设计一类采用固定步长调节的自适应事件触发方案。采用Markov链描述滤波器网络拓扑结构的切换。通过构造一个Lyapunov函数对滤波误差系统进行分析,证明系统均方指数稳定且满足l-l性能指标,使用线性矩阵不等式方法求解滤波器参数。最后通过数值仿真实例对比两类自适应事件触发机制,仿真结果证明设计的滤波器能够适应拓扑结构的切换,在保证滤波性能的同时降低节点间通信频率,节约网络通信资源及设备能耗。

关键词：自适应事件触发数据量化欺骗攻击切换拓扑时变时滞

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五种常见可降解地膜的研究应用现状和展望

核农学报 2023年第5期37卷 1076-1087页

作者：曹晓庆李璐张锋伟戴飞张方圆李向阳乔伟豪甘肃农业大学机电工程学院甘肃兰州730070

地膜覆盖是广泛应用的农业技术,但目前使用的传统塑料地膜在带来巨大经济效益的同时,存在严重的生态环境污染问题,影响农业的可持续发展,发展可降解环保地膜是必然趋势。本研究系统阐述了国内外光降解地膜、生物降解地膜、光/生物双降... 详细信息

地膜覆盖是广泛应用的农业技术,但目前使用的传统塑料地膜在带来巨大经济效益的同时,存在严重的生态环境污染问题,影响农业的可持续发展,发展可降解环保地膜是必然趋势。本研究系统阐述了国内外光降解地膜、生物降解地膜、光/生物双降解地膜、液态地膜和植物纤维地膜制备材料、制备技术和产品的研究进展与应用现状,以及五种可降解地膜的优势和不足,并对植物纤维地膜的研究方向和发展前景进行了展望。本研究结果为进一步发展绿色环保、可完全生物降解的农用地膜,促进农业的绿色可持续发展提供了理论依据。

关键词：地膜覆盖可降解地膜植物纤维可持续发展

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以孔代巷瓦斯抽采工艺技术应用研究

矿业安全与环保 2024年

作者：乔伟中煤科工集团重庆研究院有限公司煤矿灾害防控全国重点实验室

为解决新源煤矿12214工作面上隅角瓦斯问题，考察了该工作面顶板岩性，研究了顶板裂隙带范围及其对采空区瓦斯流动聚集影响，对瓦斯涌出量来源进行了分析，确定不同层位施工一组共7条顶板高位定向长钻孔与一段高抽巷进行抽采效果对比。... 详细信息

为解决新源煤矿12214工作面上隅角瓦斯问题，考察了该工作面顶板岩性，研究了顶板裂隙带范围及其对采空区瓦斯流动聚集影响，对瓦斯涌出量来源进行了分析，确定不同层位施工一组共7条顶板高位定向长钻孔与一段高抽巷进行抽采效果对比。经过5个月回采观察，顶板高位定向长钻孔组与高抽巷平均抽采瓦斯体积分数分别为17.24%和21.32%，抽采纯瓦斯量分别为3.71m3/min和3.37m3/min，回采期间上隅角平均瓦斯体积分数分别为0.42%和0.49%。研究表明顶板高位定向长钻孔影响范围比高抽巷宽，纯瓦斯抽采量增加了10.09%，施工成本比高抽巷低，且施工效率更高，极大的缓解了高抽巷掘进速度对采面投产的制约，证实了顶板高位定向长钻孔能够有效替代高抽巷。

关键词：瓦斯抽采顶板高位定向长钻孔高抽巷瓦斯涌出来源上隅角

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硼掺杂介孔炭吸附四环素的效能与机制

环境科学 2024年第2期45卷 885-897页

作者：邹震许路乔伟唐茂森金鹏康西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安710055 西安交通大学人居环境与建筑工程学院西安710049

以椰壳和硼酸为原料,通过简单的一步热解法制备出新型硼掺杂椰壳介孔炭材料(B-CSC)用于水中四环素类污染物的高效吸附去除.系统研究了关键制备条件热解温度和硼碳质量比对其吸附性能的影响,使用比表面积及孔径分析仪(BET)、场发射扫描电... 详细信息

以椰壳和硼酸为原料,通过简单的一步热解法制备出新型硼掺杂椰壳介孔炭材料(B-CSC)用于水中四环素类污染物的高效吸附去除.系统研究了关键制备条件热解温度和硼碳质量比对其吸附性能的影响,使用比表面积及孔径分析仪(BET)、场发射扫描电镜(SEM)、X射线光子能谱仪(XPS)、拉曼光谱仪(Raman)以及Zeta电位仪(Zeta)对其微观结构及物化性质进行了表征分析.系统考察了初始pH值、不同金属阳离子以及不同背景水质条件对其吸附效果的影响.结合材料表征与相关分析等对其强化吸附机制进行了深入讨论与分析.结果表明,一步热解能够将硼掺入椰壳炭的表面及晶格,导致其拥有更大的比表面积和孔体积,引入硼的形态主要是H_(3)BO_(3)、B_(2)O_(3)、B和B_(4)C.B-CSC对四环素的吸附量达到297.65 mg·g^(-1),是原始椰壳介孔炭(CSC)的8.9倍.同时,B-CSC对于水环境中常见污染物罗丹明B(RhB)、双酚A(BPA)和亚甲基蓝(MB)的吸附量分别高达372.65、255.24和147.82 mg·g^(-1).B-CSC对四环素的吸附过程是物理化学作用共同主导的,主要涉及液膜扩散、表面吸附、介孔与微孔内扩散和活性位点吸附,H3BO3是其主要吸附位点.吸附强化机制主要是硼掺杂降低了其碳网络的化学惰性,增强了其与四环素分子的π—π相互作用和氢键作用.

关键词：椰壳介孔炭硼掺杂吸附四环素

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以孔代巷瓦斯抽采工艺技术应用

矿业安全与环保 2024年第3期51卷 92-96,106页

作者：乔伟中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037 煤矿灾害防控全国重点实验室重庆400037

为解决新源煤矿12214工作面上隅角瓦斯超限问题,考察了该工作面顶板岩性,研究了顶板裂隙带范围及其对采空区瓦斯流动聚积的影响,对瓦斯涌出量来源进行了分析,确定在不同层位施工一组共7个顶板高位定向长钻孔进行瓦斯抽采,并与一段高抽... 详细信息

为解决新源煤矿12214工作面上隅角瓦斯超限问题,考察了该工作面顶板岩性,研究了顶板裂隙带范围及其对采空区瓦斯流动聚积的影响,对瓦斯涌出量来源进行了分析,确定在不同层位施工一组共7个顶板高位定向长钻孔进行瓦斯抽采,并与一段高抽巷瓦斯抽采效果进行对比。结果表明:历经5个月回采,顶板高位定向长钻孔组与高抽巷平均抽采瓦斯浓度分别为17.24%、21.32%,抽采瓦斯纯流量分别为3.71、3.37 m^(3)/min,回采期间上隅角平均瓦斯浓度分别为0.42%、0.49%。研究表明,顶板高位定向长钻孔影响范围比高抽巷大,抽采瓦斯纯流量提高了10.09%,施工成本比高抽巷低,且施工效率更高,极大地缓解了高抽巷掘进速度对采煤工作面投产的制约,证明顶板高位定向长钻孔能够有效替代高抽巷进行矿井瓦斯抽采。

关键词：瓦斯抽采上隅角瓦斯涌出来源顶板高位定向长钻孔高抽巷瓦斯抽采效果

如何培养新时代卓越工程师?——美国工程教育“戈登奖”获奖项目的启示

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清华大学教育研究 2024年第3期45卷 77-86页

作者：符杰钟周乔伟峰清华大学教育研究院北京100084 联合国教科文组织国际工程教育中心北京100084

本研究梳理戈登奖自2001年设立以来至2023年全部20项获奖项目概况与特征,发现了这些项目在培养目标、组织形式、培养方式、优先领域、范式推广五方面的特征,即培养具有社会责任感、国际视野和综合能力的工程领导者;采取开放多元的跨学... 详细信息

本研究梳理戈登奖自2001年设立以来至2023年全部20项获奖项目概况与特征,发现了这些项目在培养目标、组织形式、培养方式、优先领域、范式推广五方面的特征,即培养具有社会责任感、国际视野和综合能力的工程领导者;采取开放多元的跨学科跨院校等跨界合作组织形式;实施基于项目、有工程特色的、灵活多样的培养模式;关注前沿领域的教育改革与技术创新,鼓励通过技术创业的方式来实现科技成果转化;培养成效显著,通过成立国际组织、发起全球倡议多种方式促进成果的推广应用。在此基础上,为我国新时代卓越工程师培养提出了政策建议,包括创新“跨界”型工程人才培养,开拓“工程+”人才培养新格局;注重科技创新与技术创业能力培养,打造“三创”工程教育生态系统;设立国家工程教育专项教学成果奖,提升工程师社会地位与影响力和加强国际合作交流,开展工程领导力项目。

关键词：卓越工程师工程教育戈登奖教学成果创新奖美国