闫文晓

个人信息

参与实验室科研项目

基于数据驱动和联合设计的无线网络化控制系统的使能建模和设计

基于资源调度和预测控制的无线网络化控制系统的联合设计

学术成果

共撰写/参与撰写专利 1 项，录用/发表论文 1 篇，投出待录用论文0篇。

patent

1. 一种基于TCP套接字的SCILAB与NS3协同仿真接口方法 赵云波, 卢帅领, 梁启鹏, and 闫文晓 [Abs]

   基于 TCP 套接字的 SCILAB 与 NS3 协同仿真接口方法，首先是 SCILAB 和 NS3 软件的安装和配置；编写 SCILAB 接口程序； NS3 内接口程序的编写； SCILAB 内接口编程；编写 SCILAB 联合仿真循环程序，设置步数变量，是循环运行仿真 的次数，设置主循环函数， XCOS 输出数据变量通过扩展程序，发送给 NS3 ，同 时接受 NS3 上次仿真的结果， 存放到文件中 并读取到 SCILAB 工作空间， 作为 XCOS 的输入数据值，启动 XCOS ， XCOS 启动后从 SCILAB 工作空间读取 NS3 发 送的值并开始仿真，将每次运行得到的延迟信息和数据包的值保留下来，结束 循环，分别画出节点的延迟分布图和系统响应图。最终实现在网络化控制系统 仿真中得到高精度的仿真结果。本发明仿真精度高，兼具开源和低成本的优点。

Journal Articles

1. 基于优先级预测器的无线网络化控制系统的动态传输策略 闫文晓, and 赵云波 高技术通讯 2023 [Abs] [doi] [pdf]

   文针对无线通信网络中存在丢包的多包传输无线网络化控制系统，提出了一种基于预测 器的动态传输策略，在几乎不增加信道资源占用的情况下显著提升系统稳定性。在多包传输的无 线网络化控制系统中，由于通信资源的限制，传感器到控制器间的数据传输中出现丢包问题，影 响控制系统性能。针对这个问题，本文首先设计了优先级预测器来预测下一时刻每个传感器数据 对系统稳定性的影响，帮助系统决策每个传感器的发送优先级，再通过传输调节器对不同优先级 传感器补偿相应的随机退避时间上限，进而让优先级高的传感器在随机退避的方式下优先传输， 然后在此策略下设计控制器使系统稳定。最后通过数值仿真验证了本文策略的有效性。

学位论文

Theses

1. 主动丢包的多包无线网络化控制系统的分析和设计 闫文晓 浙江工业大学, 浙江杭州 2022 [Abs] [pdf]

   随着无线通信、嵌入式计算和传感器网络等技术的快速发展，无线网络化 控制系统成为了近些年研究的热点。该类系统具有高灵活、易维护和低成本的 特点，在车联网、无人机编队等领域有广泛的应用价值。无线网络化控制系统 一个显著的特点是往往需要多个传感器采集并以无线方式传输相关数据，由于 通信网络中数据传输的不完美，这一特点引发了传统网络化控制系统不多见的 多包传输问题，需要新的方法加以解决。 本文研究多包无线网络化控制系统中的主动丢包问题，提出了一种基于预 测器的动态传输策略，该策略能够在几乎不增加无线网络信道资源占用的同时， 减少主动丢包给无线网络化控制系统带来的影响，提升系统的整体性能。具体 研究工作包括以下两个方面： (1) 针对无扰动情况下的多包无线网络化控制系统的主动丢包问题，设计了 基于优先级预测器的动态传输策略，减小了主动丢包的影响，提升了系统性能。 该策略包含优先级预测器、传输调节器和控制器三部分：优先级预测器每一时 刻预测下一时刻各传感器数据对系统稳定性的重要性，从而帮助传输调节器进 行决策；在此基础上，传输调节器设计合理的传感数据动态传输规则，降低高 优先级数据的退避时间，提高低优先级数据的退避时间；进一步设计了保证系 统稳定的控制器，并通过数值仿真验证了策略的有效性。 (2) 针对有外部扰动的多包无线网络化控制系统的主动丢包问题，改进了基 于优先级预测器的动态传输策略，使策略在有界扰动下能减少主动丢包的影响， 提高了策略的抗干扰能力。为了处理干扰，在前述 PBDT 基本设计之上，加入 了预测偏差估计器，根据历史图窗数据估计因外界扰动造成的预测器的预测偏 差，并可以检测系统的突变扰动对其进行补偿，保证策略的鲁棒性；进一步在 此改进的策略下给出了相应的 H∞控制器设计方法，并通过数值仿真验证了策略 的有效性。

毕业去向

中国建设银行青岛分行， 测试开发工程师