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无线Mesh网络多信道MAC协议及基于MAC属性的路由协议研究

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无线Mesh网络多信道MAC协议及基于MAC属性的路由协议研究

作者：唐香蕉桂林电子科技大学

学位级别：硕士

无线Mesh网络是从商业应用中不断发展起来的一种新型的宽带无线网络,具有高容量、高速率、强健壮、自组织等特点。无线Mesh网络多信道MAC协议研究的核心是对有限的信道资源进行分配和管理;而基于MAC层属性的路由协议研究重点是在节点之... 详细信息

无线Mesh网络是从商业应用中不断发展起来的一种新型的宽带无线网络,具有高容量、高速率、强健壮、自组织等特点。无线Mesh网络多信道MAC协议研究的核心是对有限的信道资源进行分配和管理;而基于MAC层属性的路由协议研究重点是在节点之间寻找最佳路由,使得网络连接中的吞吐性能达到最佳,从而为用户提供效率最高的端到端吞吐性能。首先,本文在研究无线Mesh网络MAC协议国内外现状的基础上,简单介绍了现有的MAC协议的机制,并对几种典型的多信道MAC协议进行性能分析及比较,总结出多信道MAC协议所要解决的问题。基于对信道分配和路由联合的研究,最后简单地介绍了两种多信道路由协议。在上述研究基础上,本文对混合信道分配策略进行改进,提出一种改进的混合多信道无线Mesh网络的MAC协议—MHMCP协议。该协议通过分类网络接口和信道、维护邻节点信息列表、建立信道管理及切换机制来实现节点间的通信。根据最小信道干扰的原则给网络节点选择合理的固定信道,以保证网络的信道质量。本文采用动态等待时间策略来解决多信道终端隐藏问题,并均衡了数据碰撞发生率和接口利用率两者的关系;此外,根据信道的流量负载来动态地调整数据传输时间,实现动态地分配信道持续时间机制,避免接口频繁切换,尽可能地在信道上发送更多的数据,提高信道利用率。针对MHMCP协议机制中信道切换时延开销和信道干扰问题对网络性能的影响,本文提出一种结合MHMCP的路由协议DSTP。该路由协议改善了网络性能,最大限度地提高了网络的吞吐量。最后,本文分析了信道上的等待时间的选取对网络性能的影响,通过仿真实验选择最佳的等待时间,并对MHMCP协议及其他协议在不同数据传送速率和多数据流并发时的吞吐量和平均分组时延进行了仿真。仿真结果表明,多信道MAC协议获得的网络吞吐量是单信道MAC协议获得的网络吞吐量的两倍还多,其中MHMCP协议可以获得更大的吞吐量及更小的平均分组时延。仿真还表明,当网络流量负载过大时,信道切换引起的时延开销和信道冲突引起的时延开销明显增加,于是使网络性能降低。本文采取了结合MHMCP协议机制的路由协议DSTP来改善网络性能。对DSTP协议与WCETT协议获得的吞吐量进行仿真,比较结果表明,DSTP协议在一定程度上提高了网络性能。

关键词：无线Mesh网络 MAC协议路由多信道

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动力电池-超级电容混动车辆能量管理研究

机械设计与制造 2024年第10期404卷 198-202页

作者：唐香蕉赵奕凡上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545000

由于混合动力客车具有长行驶里程、高负荷承载等运行特点,设计合理的能量管理策略以降低系统的整体能量损失对整车的节能运营具有重要意义。这里基于一种深度强化学习方法(即深度确定性策略梯度算法),设计了面向动力电池-超级电容的混... 详细信息

由于混合动力客车具有长行驶里程、高负荷承载等运行特点,设计合理的能量管理策略以降低系统的整体能量损失对整车的节能运营具有重要意义。这里基于一种深度强化学习方法(即深度确定性策略梯度算法),设计了面向动力电池-超级电容的混合动力客车最优能量管理策略,较传统的强化学习控制策略相比,所提出的策略通过引入神经网络,避免了求解过程中对连续状态和动作变量的离散化,提高了控制精度。另外,通过利用动态规划算法预先求解最优控制策略,并将策略经验纳入经验池,使后续网络参数训练时能根据最优经验较快获得最佳网络参数,加速了网络的收敛速度,提高了控制策略的最优性。结果表明,所提出的控制策略较传统的Q-learning算法,可实现系统整体能耗下降10.3%;与基于动态规划的最优控制策略相比,能耗仅增加2.05%,证明了所提出控制策略的最优性。

关键词：混合动力汽车超级电容动力电池能量管理强化学习

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混合动力系统偏好强化学习能量管理策略研究

车用发动机 2024年第3期 58-65页

作者：唐香蕉满兴家罗少华邵杰上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545000 中国汽车工程研究院股份有限公司重庆401122

为实现混合动力系统在电池荷电状态(state of charge,SOC)平衡以及动力性约束下的经济性提升,提出了基于偏好强化学习的混合动力能量管理策略,该策略将能量管理问题建模为马尔科夫决策过程,采用深度神经网络建立输入状态值到最优动作控... 详细信息

为实现混合动力系统在电池荷电状态(state of charge,SOC)平衡以及动力性约束下的经济性提升,提出了基于偏好强化学习的混合动力能量管理策略,该策略将能量管理问题建模为马尔科夫决策过程,采用深度神经网络建立输入状态值到最优动作控制输出的函数映射关系。与传统的强化学习控制算法相比,偏好强化学习算法无需设定回报函数,只需对多动作进行偏好判断即可实现网络训练收敛,克服了传统强化学习方法中回报函数加权归一化设计难题。通过仿真试验和硬件在环验证了所提出能量管理策略的有效性和可行性。结果表明,与传统强化学习能量管理策略相比,该策略能够在满足混合动力车辆SOC平衡和动力性约束下,提升经济性4.6%~10.6%。

关键词：混合动力汽车能量管理偏好强化学习优化控制电池荷电状态(SOC) 控制策略

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混合动力控制策略解析及模型化开发

机械设计与制造 2023年第12期394卷 263-267,274页

作者：唐香蕉杨天赵坤林继龙上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545007 中国汽车技术研究中心有限公司天津300300

作为新能源汽车的关键部分,插电式混合动力汽车在节能减排方面发挥着很大的作用,而控制策略是其核心技术之一。为了提高混动车辆的开发效率并满足系统性能要求,以某插电式混合动力系统为样本,首先通过实验及分析,对标解析出整车控制策略... 详细信息

作为新能源汽车的关键部分,插电式混合动力汽车在节能减排方面发挥着很大的作用,而控制策略是其核心技术之一。为了提高混动车辆的开发效率并满足系统性能要求,以某插电式混合动力系统为样本,首先通过实验及分析,对标解析出整车控制策略,包括模式切换条件、能量管理策略、换挡机制等控制策略;然后依据整车对标策略,基于MATLAB/Simulink搭建整车控制策略模型,并仿真得到其经济性指标;最后将仿真结果与实验对标结果对比,进一步验证了整车控制策略及模型的准确性及实用性,从而实现了竞品车的模型化开发。

关键词：混合动力汽车模型化开发控制策略仿真分析

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车身控制器功能测试方法及改进

汽车与驾驶维修 2018年第5期 150-151页

作者：唐香蕉吴文健上汽通用五菱汽车股份有限公司 545007

近年来,随着国内汽车市场的迅速发展,相关的汽车电子行业也得到极大的促进,使得汽车电控单元和传感器数量得到广泛应用。其中,车身控制器(BCM,Body Control Module)是目前汽车上最主要的三个控制器之一[1]。本文通过介绍传统测试方法、... 详细信息

近年来,随着国内汽车市场的迅速发展,相关的汽车电子行业也得到极大的促进,使得汽车电控单元和传感器数量得到广泛应用。其中,车身控制器(BCM,Body Control Module)是目前汽车上最主要的三个控制器之一[1]。本文通过介绍传统测试方法、自动化测试方法及各自优缺点,提出相应的改进方法,并引入一种集成度极高的专用汽车电子功能测试台安捷伦TS5400。以测试时间为突破口,对原测试台的软硬件做出必要的改进,采用并行测试技术,优化测试流程来改进功能测试方法,提高测试效率。

关键词：车身控制器(BCM) 功能测试方法测试方法改进并行测试

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浅谈车身电子测试系统设计

电子测试 2016年第6X期27卷 33-34页

作者：何筱荣唐香蕉上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545007

车身的电子系统就好比人类的心脏,为了更好的了解系统的状态,可以使用模拟车身电子模块测试方法,来实现了解电子系统的具体状态,确保系统的稳定。实现这一过程主要依靠工控机与相关的数据采集卡以及CAN总线的智能接口,从而构建出一个集... 详细信息

车身的电子系统就好比人类的心脏,为了更好的了解系统的状态,可以使用模拟车身电子模块测试方法,来实现了解电子系统的具体状态,确保系统的稳定。实现这一过程主要依靠工控机与相关的数据采集卡以及CAN总线的智能接口,从而构建出一个集中式的车身电子测试试验台。

关键词：车身电子模块检测 CAN总线

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汽车行驶工况特征参数优化研究

汽车电器 2022年第11期 54-59页

作者：唐香蕉满兴家阙雨晨詹森上海通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545007 重庆交通大学重庆400074

提出一种汽车工况特征参数优化方法,通过试验车采集某城市的行驶工况数据,将预处理后的工况数据划分为工况段并提取出14种特征参数,综合考虑各特征参数之间的相关性、各特征参数与油耗的相关性以及各参数的变化速率和变化程度进行特征... 详细信息

提出一种汽车工况特征参数优化方法,通过试验车采集某城市的行驶工况数据,将预处理后的工况数据划分为工况段并提取出14种特征参数,综合考虑各特征参数之间的相关性、各特征参数与油耗的相关性以及各参数的变化速率和变化程度进行特征参数的优化,最终提取出平均速度和巡航时间比两个代表性特征参数。采用MATLAB神经网络模式识别工具箱,分别运用7类特征参数的组合方式对一段行驶工况进行识别。对比分析结果表明,优化后的两个代表性特征参数能够很好地对行驶工况进行识别,识别精度高、速度快,具有实用价值。

关键词：工况识别特征参数相关性燃油经济性

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汽车低压线束导线选型设计

汽车电器 2019年第12期 50-51,54页

作者：匡小军唐香蕉李洪波王勇常盛上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545007 中国汽车技术研究中心天津300300

电线是传输电信号和电流的载体,导线选型涉及到车辆电器件的正常运行和安全,本文详细地对汽车低压线束导线选型进行说明,包括导线种类和线径的选取,熔断器型号和容量选取方法,熔断器和导线的匹配校核,导线的压降校核等,为整车线束前期... 详细信息

电线是传输电信号和电流的载体,导线选型涉及到车辆电器件的正常运行和安全,本文详细地对汽车低压线束导线选型进行说明,包括导线种类和线径的选取,熔断器型号和容量选取方法,熔断器和导线的匹配校核,导线的压降校核等,为整车线束前期开发提供支持。

关键词：线束导线熔断器

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汽车电源管理系统浅析

汽车电器 2019年第12期 46-47,49页

作者：匡小军唐香蕉李洪波王勇常盛上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545007 中国汽车技术研究中心天津300300

汽车电源管理系统负责对整车的电源系统状态进行监控,并对蓄电池、发电机的供电和负载在不同工况下的工作进行管理。当整车负载较大时,控制发电机输出功率增大,当发电机功能输出超出负载的需求及蓄电池的充电需求时,控制减少发电机的功... 详细信息

汽车电源管理系统负责对整车的电源系统状态进行监控,并对蓄电池、发电机的供电和负载在不同工况下的工作进行管理。当整车负载较大时,控制发电机输出功率增大,当发电机功能输出超出负载的需求及蓄电池的充电需求时,控制减少发电机的功率输出。当发电机不工作时,蓄电池电压降低到一定值,限制或禁止某些较大负载的功能,从而降低进一步的电流消耗,保证蓄电池下一次的起动性能。汽车电源管理系统的目的主要是为保证整车静态存放时间,防止蓄电池出现过充或过放,从而延长蓄电池使用寿命,提升车辆的起动性能。

关键词：电源管理负载管理蓄电池寿命