基于任务紧迫度的多处理器任务调度算法

调度算法是多核处理器操作系统设计的核心所在,如何合理地将众多任务分配给不同的资源以使整个多核处理器系统达到最佳性能,是调度要解决的首要问题.在经典多处理器任务调度算法——ONERT算法的基础上,提出一种基于任务紧迫度的改进算法,较好地弥补了ONERT算法在处理器轻载时负载不均衡的不足.通过python程序实现了该算法,并通过实验验证了该方法在处理器轻载时实现比ONERT算法更好的负载均衡.     

多核SoC可扩展性设计技术研究

近年来,使用多核SoC代替传统的单处理器系统,在提高系统并行性方面显示出了巨大的优势.本文在已有层次化总线结构MPSoC的基础上,研究多核SoC原型芯片可扩展性设计问题.在RTL级设计了上述平台,并用FPGA进行原型验证,以流水矩阵乘法为例研究其在不同工作负载下的加速比变化.实验结果表明,在6个处理器的情形下,循环次数为6次时加速比仅为4.10;随着循环次数增多,加速比可达5.48.研究表明多核层次化总线原型芯片的性能提升百分比以及面积增加百分比与处理器数目成正比.可以通过增加处理器的数目来提升MPSoC原型芯片的性能.     

基于数字信号处理器实现负载换流的直流无刷电动机驱动系统

研究了运用数字信号处理器(TMS320F240)实现负载换流的无刷直流电动机驱动系统.无刷电动机由于其独特性,使得电流型驱动控制系统的运行比较可靠.整个主电路是根据交直交电流型变频器(负载换流逆变器)来实现的.整流是通过单相全控晶闸管电路来实现的,逆变同样是由晶闸管组成的三相全桥逆变电路来完成对电机的驱动,可大大降低系统的成本.实验过程中,系统的控制策略在TMS320F240中得到了较好的实现,并且电机的动、静态运行性能较理想.     

一种可变周期反馈的动态负载均衡算法

为了提高负载不均衡系统中并行计算效率,基于反馈机制设计动态负载均衡算法.该算法采用可变周期反馈设计,通过反馈负载信息和预测节点处理能力进行任务重分配.将周期长度与负载状态关联,当负载变化频繁时,缩短反馈周期,增强自适应性;当负载稳定时,增加反馈周期,减少额外开销.将该算法应用于半经典分子动力学力计算,对信息收集策略、反...     

基于XScale和Windows CE的智能公交报站器的设计与实现

针对我国快速发展的公交运行系统高度自动化的需求,讨论了在嵌入式Windows CE.net系统平台下利用32位RISC处理器XScale和Rikaline公司的GPS-24模块实现智能报站器的步骤和方法。详细介绍了实时嵌入式操作系统Windows CE.net的特点、内核的定制以及在嵌入式处理器XScale上的移植过程。在硬件上,讨论了使用串口在GPS模块与处理器之间通信的方法;在软件上,讨论了采用实时多线程编程方式分配系统任务的方法,将系统任务分配为GPS信息接收解析、LCD显示和语音报站3个子线程,实现多任务的操作。     

双碳目标下电网异址双活调控中心负载均衡控制方法

在大型电网中,调控中心异址双活模式可全面提升系统容灾性能,实现主备一体化运维。然而异址多中心模式会增加能源消耗水平,给当前电网双碳目标的实现带来挑战。目前调控中心间负载分配策略并没有综合考虑能源成本、数据传输成本和排队延迟。调控中心考虑由可再生能源直接供电,并提出了一种新颖的工作负载管理框架,通过智能调度决策了解数据传输成本和排队延迟,采用整体方法来解决成本最小化和可再生能源消纳问题,即实现双碳目标。将工作负载分配问题表述为非合作博弈,并设计了一种基于纳什均衡的智能博弈负载分配框架,以最小化运营成本。该框架同时考虑能源和网络成本最小化,且同时满足工作负载性能目标。利用详细的模型来获得影响运营成本和工作负载性能的一组综合特征,包括调控数据中心计算和冷却功率、托管性能干扰、分时电价、可再生能源、净计量、高峰需求、调控数据中心排队延迟,以及调控数据中心间数据传输所涉及的成本。通过仿真表明,所提出的方法可以比现有方法更有效地降低运营成本,验证了其有效性。     

基于Linux平台的智能监控和运动检测系统

采用ARM9和DSP双核CPU,以ARM9为控制器,通过TCP中的socket机制来建立网络通信,将摄像头采集的视频图像信息,传送给DSP处理器,处理后的数据在客户端进行解码显示.分析了一些热门的运动目标检测技术,并利用MATLAB进行了相应的实验验证,然后将核心算法代码移植到DaVinci嵌入式系统中.为实现运动目标检测算法在DaVinci嵌入式平台的运行,将嵌入式视觉库EMCV移植到DM6446平台,并在此基础上完成检测算法的集成工作,为了进行视频信息的远程显示,在系统软件的基础上还增加了视频编码及网络传输任务,实验结果表明,改进的VIBE算法在智能监控和运动目标检测具有良好的检测效果.     

基于ARM处理器和CF卡的动态心电监护系统

本文介绍了一个基于ARM处理器的具有实时分析功能的动态心电监护系统,该系统可以完成多通道心电信号的数据采集、数字滤波、数据无损压缩存储、常见心率失常实时分析、检测、报警等功能.系统采用高性能低功耗的ARM处理器实现各种分析处理功能,软件采用C语言与汇编语言混合编程,充分发挥了ARM处理器的性能特点.实验证明可以满足实时性的要求,并能在电池供电条件下连续工作24小时以上.系统中利用大容量CompactFlash卡实现不小于24小时的多通道心电数据的全信息存储,使用带USB接口的通讯适配器完成系统配置及存储数据的快速回放.     

考虑模糊机会约束的手持抄表终端处理器功耗研究

针对手持抄表终端(Hand-heldMeter-reading Terminal,HMT)低功耗控制的效果难以满足日益增长的应用需求问题,分析了支持动态电压调节的HMT处理器CMOS电路功耗的调节手段,确立通过设备本身提供的多工作电压层级和工作频率联合调节来实现对设备的功耗管理的节能方案。在考虑任务截止时间和负载需求不确定性的前提下,以不发生电压调节和发生电压调节场景的功耗之差最大为目标,建立基于时间片精细调节的多任务功耗优化模型。根据模糊理论形成负载需求平衡约束的模糊机会约束形式,并通过分布参数拟合和模糊隶属度将其转化成清晰等价类,再利用混合整数规划理论得到各任务划分的时间片周期内功耗调节的优化方案。实测结果表明,所提优化调节策略可有效减少处理器能耗。     

电力变压器振动在线监测系统的开发与应用

设计了电力变压器在线振动监测系统。该系统包含传感器模块、实时处理器模块和上位机模块。传感器模块采集电力变压器的振动信号、电压和负载电流,再传输给实时处理器模块进行预处理,实时处理器模块将处理后的数据传输给上位机模块进行显示、存储和分析。虚拟仪器(VI)被用于模块间的通信,模糊综合评价方法被引入到振动信号分析中。对于各模块的硬件参数进行了选择。基于IEC61850,将系统的各功能建模为若干逻辑节点,实现对系统的IED信息建模。现场运行显示了所设计系统的实用性。     

车辆排队事件的检测方法及系统

基于GPS数据并结合大数据分析的专利算法,实现了一个完整的智能交通系统。系统功能包括:检测识别道路上的车辆拥堵排队事件,区分道路上车辆排队的位置(路口或者道路中央),计算车辆队列长度和队列的行进方向(包含左转车队)。提出用于计算队列长度及识别排队事件和队列起始位置的数据分析算法,基此建立了一种实时交通监测系统的框架,用于发布车辆队列的实时动态。本检测方法能用于指导交通管理部门合理设置交通信号灯,实时全面地掌控关键路口的车辆通行情况和更加及时高效地疏导交通。     

混沌理论在年电力负荷预测中的应用

电力负荷预报是电力系统的重要工作之一。电力系统年负荷为非线性时间序列，针对电力系统负荷的复杂性及非线性，提出了结合混沌理论的思想，充分利用数据信息，在重构电力负荷相空间的基础上对负荷进行预测。通过对年电力负荷时间序列混沌理论的分析，进一步表明了电力负荷预报值的合理性，也预示了今后20—30年内电力负荷的持续稳定增长。     

Lightweight proactive queue management

The quest for better resource control has been the driving force behind Active Queue Management (AQM) research. Random Early Detection (RED), the defacto standard and its variants have been proposed as simple solutions to the AQM problem. These approaches, however, are known to suffer from problems like parameter sensitivity and inability to capture input traffic load fluctuations accurately, thereby resulting in instability. This paper presents a proactive queue management algorithm called PAQMAN that captures input traffic load fluctuations accurately and regulates the queue size around the desirable level. PAQMAN draws from the predictability in the underlying traffic by employing the Recursive Least Squares (RLS) algorithm to forecast the average queue size over the next prediction interval using the average queue size information of the past intervals. The packet drop probability is then computed as a function of this predicted average queue size. The performance of PAQMAN has been evaluated and compared against existing AQM schemes through ns-2 simulations that encompass varying network conditions for networks comprising of single as well as multiple bottleneck links. Simulation results demonstrate that PAQMAN maintains a relatively low queue size, while at the same time achieving high link utilization and low packet loss. Moreover, the computational overhead of PAQMAN is negligible (lightweight) which further justifies its use.     

集群Web服务器的预测最小连接请求调度算法设计

讨论了集群Web服务器的几种请求调度策略，针对现有的请求调度策略都是基于队列当前状态的调度，提出“预测最小连接优先”请求调度策略，通过请求速率，服务器负载及队列的历史信息来预测未来队列的状态，然后根据预测队伍的状态分配请求连接，从而有效地解决服务器间的负载不平衡。     

一种信息传输管理平台的实时性保障方法

信息传输管理平台是虚拟试验系统中的信息交互中枢,它的实时性能影响整个虚拟试验的运行.为了提高信息传输管理平台的实时性,分析了网络通信和本地数据特点,在VxWorks操作系统下采用任务划分和优先级设置、缓冲队列通信模式、信号量与中断服务程序优化等关键技术,在数据处理中应用哈希查找算法等2方面保障实时性.在虚拟试验中的性能...     

基于变结构协整理论的中长期电力负荷预测模型

提出了一种基于变结构协整理论的电力系统负荷预测建模新方法，所建模型反映了用电量和经济参数之间的长期静态和短期动态波动的均衡关系。提出了一种比较符合电力系统实际情况的时间序列突变点确定方法，并利用突变点信息提高了模型的预测精度，避免了传统的负荷预测中经常存在的伪回归问题。采用该方法对中国年度用电量和国内生产总值数据进行了预测分析，结果表明了该方法的有效性。     

停电管理系统在有序用电管理中的应用

停电公告的准确性、及时性和规范性直接影响到供电服务质量。通过埘停电通知进行有效的管理,梳理停电业务流程,建立供电点数据库,开发停电管理系统,为日常停电通知到户、紧急事故抢修、负荷控制和各级电力保障工作提供决策依据。     

一种能量管理系统中实时数据的处理方法

随着电力系统规模的不断扩大,能量管理系统中传统的串行实时数据处理方式已经不能满足系统的需求。为了满足大型电网监控／能量管理（SCADA／EMS）以及大型实时数字仿真决策系统中的实时数据处理的需要,必须使用多任务并行化的处理方法。作者研究了SCADA／EMS中实时数据,设计并实现了一种基于多任务的实时数据处理方法,解决了多任务数据处理的2个核心问题即数据共享和任务协同;提出了利用循环队列在多任务间共享数据,避免数据缓冲区锁定;利用事件驱动的方式协调多任务的运行,提高系统运行效率。还给出了在Windows NT和UNIX操作系统环境下,基于多任务的SCADA／EMS处理实时数据的具体方法。基于此原理实现的系统得到了多个应用。实际应用表明,该方法提高了系统的效率和实时性,满足了大型SCADA／EMS系统的要求。     

直流纳网互联运行的在线能量管理方法

针对直流纳网互联形成的纳网群,提出一种在线能量管理方法,在纳网内部层面与纳网交互层面实现能量流控制。基于李雅普诺夫优化理论,构建虚拟储能队列,提出以提高光伏替代率与保证队列稳定性为目标的数学模型,将能量管理问题解耦为每个时刻的线性规划问题,不依赖系统中的未来信息,只需获取当下时刻的信息即可对纳网之间的交换电量做出实时决策。通过实际采集的用户负荷及光伏数据构造了仿真算例,结果验证了所提能量管理方法在满足纳网用户负荷需求的同时,有效地提高了可再生能源在直流纳网群中的消纳。同时,测试结果表明该算法决策时间较短,能满足系统的实时性要求。