Real-time prediction of projectile penetration to laminates by training machine learning models withfinite element solver as the trainer

Studies on ballistic penetration to laminates is complicated, but important for design effective protection of structures. Experimental means of study is expensive and can often be dangerous. Numerical simu-lation has been an excellent supplement, but the computation is time-consuming. Main aim of this thesis was to develop and test an effective tool for real-time prediction of projectile penetrations to laminates by training a neural network and a decision tree regression model. A large number of finite element models were developed;the residual velocities of projectiles fromfinite element simulations were used as the target data and processed to produce sufficient number of training samples. Study focused on steel 4340tpolyurea laminates with various configurations. Four different 3D shapes of the projectiles were modeled and used in the training. The trained neural network and decision tree model was tested using independently generated test samples using finite element models. The predicted projectile velocity values using the trained machine learning models are then compared with thefinite element simulation to verify the effectiveness of the models. Additionally, both models were trained using a published experimental data of projectile impacts to predict residual velocity of projectiles for the unseen samples. Performance of both the models was evaluated and compared. Models trained with Finite element simulation data samples were found capable to give more accurate predication, compared to the models trained with experimental data, becausefinite element modeling can generate much larger training set, and thus finite element solvers can serve as an excellent teacher. This study also showed that neural network model performs better with small experimental dataset compared to decision tree regression model.     

近程防空武器网络化跟踪系统

研究多探测器航迹滤波与互联新技术与新方法,把数据融合的基本理论和计算机网络技术应用于近程防空武器的跟踪系统中,得到了近程防空武器网络化跟踪系统的框架.应用数据融合和计算机网络技术可以提高近程防空武器的使用效率.     

基于小波网络的非线性系统辨识研究

小波网络为非线性系统辨识研究提供了一种有效的方法,但目前用于小波网络学习的进化算法易陷入局部极小等缺陷.结合生物免疫系统的概念和理论,在非线性系统辨识中引入基于免疫算法的小波网络.该算法中抗体通过浓度相互作用的机制来促进或抑制抗体的生成,借此保持抗体的多样性,并产生了高亲和力的抗体对种群进行不断的更新,提高了算法的全局搜索能力和收敛速度.最后,把基于免疫算法的小波网络用于一个非线性系统辨识的标准实例中,仿真结果验证了该算法的有效性.     

军警体育教学中认知结构与动作技能的形成

军警动作技能是军警部队官兵所必备的素质之一,也是其具备野外作战能力的基础。但是,有些身体素质良好的军警人员,掌握和发挥动作技能的水平却很低。在教学中要从全新的角度对军警人员获得动作技能的过程进行认知分析,以促进认知结构与动作技能的形成。     

基于时滞分割法的具有leakage项时滞的离散型神经网络状态估计

摘要：研究一类具有leakage时滞的离散型神经网络的状态估计问题．通过构造新的Lyapunov泛函得到保证估计误差全局渐近稳定的充分条件,并通过求解一个线性矩阵不等式（LMI）得到状态估计器的增益矩阵．采用一种新的时滞分割方法将变时滞区间分割为多个子区间,使该结果在获得更小的保守性同时也降低了计算的复杂度．     

基于WSN的目标探测与分类算法

针对WSN监测系统的目标检测与分类问题,提出一种基于直觉模糊推理(IFR)的多源数据融合方法。由模糊推理的思想,设计各状态变量的属性函数。根据目标声强变化和引起的地磁场变化的模型,设计模糊推理规则,并检验了所建规则的合理性。理论分析与仿真结果的对比表明算法能准确地对目标进行分类,且运算量小,适用于计算能力较弱的WSN节点。     

基于ZigBee的无线火灾自动报警系统研究

基于ZigBee的技术特点,提出一种新型无线火灾自动报警系统的设计要求和设计方案.该系统弥补了现有系统的不足,并具有良好的扩展性能,为火灾自动报警系统的设计和发展提供参考.     

基于CC253O的烟雾传感器节点设计与实现

随着社会发展对消防安全的要求越来越高,实时地采集传输监测数据变得至关重要Ⅲ。本文针对现存的烟雾传感器节点可靠性差、准确率低、电路复杂,不易组网,并且在很多特定区域无法安装等问题,提出了基于CC2530的烟雾监测节点设计方案,并完成了以CC2530射频芯片为核心的烟雾传感器节点的硬、软件设计。实验测试证明,该节点满足无线消防监测系统的需要,具有高可靠性、低功耗以及低成本的特点,有着较好的应用前景。     

基于认知实验的虚拟维修训练效果评估研究

为了客观、准确地评估虚拟维修训练系统的训练效果,从实验的角度出发,提出了基于认知实验的虚拟维修训练效果评估方法。首先,分析了虚拟维修训练的评估现状;其次,重点阐述了该方法的实施步骤,并通过对比维修人员基于传统训练手段和虚拟维修训练手段的考试成绩,评估训练系统的训练效果,为系统的改进、优化以及下一步的推广使用提供了重要的理论依据;最后,通过实例分析,验证了该方法的可行性和科学性.     

节点非独立失效下的局域网可靠性建模与分析

以具有层次结构的局域网作为拓扑模型,考虑共因失效和关联失效这2类节点非独立失效事件发生的情况,建立了交换机节点失效模型来模拟交换机失效,利用Monte-Carlo仿真算法近似计算出网络的两端可靠性,研究2种共因失效事件和3种关联失效事件对网络端端可靠性的影响。结果表明:因资源节点出现故障和协议层出现错误而导致交换机失效的共因失效事件均会降低网络可靠性,且资源节点失效概率或协议层失效概率越大,网络可靠性越低;而由于使用了热备份技术、堆叠技术以及发生广播风暴导致的关联失效事件,即使节点独立失效概率很小,只要相关因数足够大,故障都会快速传播,导致网络可靠性迅速下降。