基于对流协同的移动传感器网络覆盖控制研究

发布时间：2021-10-23 01:34

　　近年来,无线传感器网络随着传感技术、嵌入式系统技术、网络化控制等技术的发展而广泛的应用到各领域中。随着无线传感器网络在环境探测、灾难救助、军事用途等领域的覆盖要求越来越高,无线传感器网络的覆盖算法成为各个机构研究的重点方向之一,本文对移动传感器网络的覆盖算法进行研究。首先介绍移动传感器节点的运动学与运动学约束,然后研究对流动力学并对其特性分析,提出一种基于对流协同的覆盖控制算法。在简化移动传感器节点的运动学与运动学约束的前提下,搭建移动传感器网络位置协同覆盖的Simulink仿真平台,此外还搭建无线传感器网络能量协同分配的Simulink仿真平台,扩展了对流动力学的应用。在综合移动传感器节点的运动学与运动学约束的前提下,设计了一种对流协同覆盖控制系统,此系统分为三层,包含环境感知层、路径规划层、运动控制层。本文重点研究路径规划与运动控制,假定监测区域的环境状况已处理完成,并在研究的过程中将感知模型假设为布尔模型。本文的路径规划是基于对流协同覆盖控制算法进行设计的,并利用龙格库塔算法求解出移动传感器节点期望目标点的坐标。移动传感器节点选择差分驱动模型,在运动控制系统中设计一种运动控制器,... 

【文章来源】：深圳大学广东省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

对流动力学墨滴扩散示意图

图 3.5 覆盖构型示意图始位置为1 2 x (0.5,1), x (1,0.51 2 (0.6,0.6), (0.6,1.4),s s x x 拓扑图 的权重为式2,3 3,4 4,52,3 3,4 4,5, , ] [5/3,5/3, , ] [5/3,5/7x x xy y y 是节点 1、节点 2、节别是节点 1、节点 2、节型变化图，图中的质点

(g) 第 7 次变构型 (h) 第 8 次变构型 (i) 第 9 次变构型图 4.3 移动传感器网络覆盖构型变化示意图移动传感器网络根据监测区域不同的环境状况设计不同的覆盖构型，本文中假定监测区域的环境状况已处理，因此给定已知覆盖构型。在图 4.4 移动网络拓扑图 (V , E , W)下，三角构型的平衡点可以设计为1 2 3(4,6), (6,4), (4,2)s s sx x x ，根据对流协同的覆盖构型公式(3-14)，可以得到三角构型的权重为式子(4-16)：132图 4.4 移动传感器网络拓扑图 3,1 1,2 2,33,1 1,2 2,3[ , , ] [1/ 4,1/6,1/ 4][ , , ] [1/6,1/ 4,1/ 2]x x xy y y (4-16


本文编号：3452215