无线传感执行网络的协同控制方法研究_电气工程及其自动化.rar

资料分类:电气工程 上传会员:18389978 更新时间:2014-09-25
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摘要:无线传感器网络在不断地发展扩大,研究者将注意力放在了如何更加高效的获取信息并且做出快速反应.无线传感执行网络的诞生,正解决了这一问题.无线传感执行网络在无线传感器网络的基础上引入了若干执行器,通过这些执行器可以对接收到的信息做出快速地响应,完成目标任务.无线传感执行网络是新兴的研究领域,一些挑战性问题还有待解决,比如节点协作问题.

本文研究的方向正是无线传感执行网络的协作机制问题,重点研究的执行器与执行器之间的协作、传感器与传感器之间的协作.针对无线传感执行网络中多执行器的协作问题,本文提出了一种基于人工免疫算法的智能执行器协调机制,可以选择出完成协作任务的最优执行器.针对传感器与传感器之间的协作,本文提出了一种基于蚁群算法的智能传感器协调机制,可以节省节点的能量,从而延长网络寿命.文中把两个设计方案在Matlab环境中进行了仿真,分析了仿真结果,最后证明了方案的合理性和优越性.

无线传感执行网络具有巨大的应用价值和前景,应用于许多领域内,比如农业生产、战场侦察、自动化生产等等,所以开展相关方面的研究具有很大的科学意义.

关键词:无线传感执行网络;协同机制;蚁群算法;人工免疫算法

 

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1课题研究背景与意义-1

1.2国内外研究现状-1

1.3无线传感执行网络综述组成及特点-3

1.3.1无线传感执行网络基本组成-3

1.3.2无线传感执行器网络节点硬件结构-3

1.3.3无线传感执行网络网络结构-4

1.3.4无线传感执行网络的特点-5

1.3.5无线传感执行器网络通信协议-6

1.4 WSANs协同控制原理-6

1.4.1节点需要协作的原因-7

1.4.2设计协作方案需考虑的问题-7

1.4.3执行器-执行器之间的有效协作-7

1.5本文的研究工作及论文结构-8

第二章 WSANs智能传感器节点间的协同机制-9

2.1蚁群算法简介-9

2.2WSANs智能传感器节点间协同机制描述-9

2.3WSANs智能传感器协调机制引入蚁群算法的原因-9

2.4建立模型-10

2.4.1建立网络模型-10

2.4.2建立无线模型-10

2.5算法的实现-11

2.6基于蚁群算法传感器协作机制具体操作-12

2.7本章小结-13

第三章 WSANs智能执行器节点间的协同机制-15

3.1设计方案的预期目标-15

3.2人工免疫算法-15

3.2.1生物学依据-15

3.3WSANs智能执行器节点间的协同机制描述-16

3.4建立模型-16

3.4.1无线传感执行网络多执行器协作问题数学描述-16

3.4.2人工免疫算法的可行性分析-17

3.4.3人工免疫算法的步骤-17

3.5多执行器协作问题的人工免疫算法求解-18

3.5.1任务设想-19

3.5.2亲和力计算-20

3.5.3免疫抗体克隆-21

3.5.4基因变异操作-21

3.5.5抗体群更新-22

3.5.6求出最优解-22

3.5.7最优执行器协作完成任务-23

3.6本章小结-23

第四章 结果分析-25

4.1基于蚁群算法传感器协同机制仿真及分析-25

4.2基于人工免疫算法多执行器协同机制仿真及分析-26

4.3本章小结-28

第五章 结论与展望-29

5.1结论-29

5.2不足之处及未来展望-29

参考文献-30

致  谢-32

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上传会员 18389978 对本文的描述: 近些年来,协同控制的研究逐渐成为科学研究各个主流领域的一个重要发展方向.在WSANs中,单个节点的感知和处理能力以及能量资源有限,因此只能完成简单的任务,无法应用于复杂......
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