嵌入式linux操作系统任务性能测试研究

在嵌入式系统软件测试中,由于嵌入式系统具有内存资源不丰富I、O通道少、实时性等特征,使得嵌入式软件测试难度较大;尤其是针对系统中任务性能等时间响应的测试,仅仅通过软件插桩,更难以体现运行环境的真实性。本文研究了利用软件插桩的原理方法,并通过硬件采集数据的方式,针对嵌入式linux操作系统中任务性能的测试是行之有效的。     

辐射热流计响应时间测量方法研究

为满足瞬态热流的测量需求,解决辐射热流计响应时间无法准确测量的问题,设计辐射热流计响应时间测量装置。该装置利用高功率激光器快响应特性形成热流阶跃系统,使用高速采集系统同步采集热流计输出,对热流计响应曲线进行分析计算得到响应时间。对比多种响应时间测试方案,并通过试验对辐射热流计响应时间测量装置的快响应特性进行了验证,结果表明：该装置测量辐射热流计响应时间最快为4.4 ms,能够有效满足大量程、快响应的辐射热流计响应时间精准、高效测试的需求,促进了我国瞬态辐射热流计量技术的发展。     

基于眼动和生理信号的放疗软件用户界面设计要素可用性研究

目的 探究利用眼动和生理指标评价放射治疗软件操作系统用户界面可用性设计水平。方法 首先,通过专家咨询法在放射治疗软件操作系统用户界面选定了5个重要的用户界面设计要素,利用专家咨询为5个重要用户界面设计要素设计了2种不同风格的设计水平。其次,利用SPSS统计分析软件,通过正交设计实验法构建了8个放射治疗软件操作系统用户界面模型,用于实验测试。制定了具体的实验测试任务,并纳入了8个眼动指标和4个生理指标作为放射治疗软件操作系统用户界面可用性评估指标。招募了20名放射治疗技师作为实验测试者参与放射治疗软件操作系统用户界面可用性测试,并采集了眼动指标和生理指标数据用于放射治疗软件操作系统用户界面可用性评价。结果 皮肤导电性在8个不同页面中表现出了显著性统计学差异,适用于放射治疗软件操作系统用户界面可用性评价及建模;利用最小偏二乘回归法建立了放射治疗软件操作系统用户界面设计要素与皮肤导电性的可用性评估预测模型,并验证了模型的有效性。结论 该模型可有效用于放射治疗软件操作系统用户界面可用性评价、预测及优化设计改进。     

基于相位法的色标传感器动态响应特性测试与分析

目的 研究色标传感器的动态响应特性。方法 采用相位法测试色标传感器的动态响应特性;以嵌入式工业触摸屏为控制核心, 与色标传感器、 富士伺服电机、 伺服驱动器和编码器组成测试装置, 间接测试动态响应时间; 用MATLAB软件处理实验数据, 分析其动态特性。结果 在动态响应时间内, 根据基于触摸屏的相位法, 测得动态响应时间为2 ms, 其系统为一阶系统。结论 该测试方法简单可靠, 可以测出各种传感器的动态响应时间, 并可以判断其系统特性。     

气体浓度测量中的电化学传感器动态特性补偿

针对电化学气体传感器的动态响应延迟问题,设计了一种电化学气体传感器的动态特性测量装置,研究了气体传感器动态特性补偿及应用。为减小电化学气体传感器的动态响应时间,提出了用粒子群优化(PSO)算法对电化学气体传感器逆建模的动态补偿法,获得动态补偿滤波器模型,对电化学气体传感器的响应-恢复时间进行补偿。将补偿方法应用于研制的存储式气体浓度测试系统,测试结果表明该方法有效地改善了传感器的动态响应特性,并在响应时间上提高了3.6倍,恢复时间提高了2.8倍,具有可移植性强、易于实现的特点。     

基于LabVIEW的焊接护目镜响应特性测试系统研究

结合LabVIEW软件和凌华公司的数据采集卡,设计出一套自动变光焊接护目镜响应特性的测试系统。阐述了该系统的组成和工作原理,并介绍了响应时间的定义及计算方法;该系统实现了响应时间的实时计算,并实现了采集数据保存和显示。试验结果表明该系统具有精度高、性能稳定等特点。     

冲击缓冲用磁流变阻尼器的响应特性模型与实验研究

针对冲击缓冲用磁流变阻尼器对快速性的要求,对其响应特性进行理论建模与实验研究。根据磁流变线圈电磁电路,建立了磁感应强度响应特性理论模型,并用频率测定方法确定了响应时间常数。通过实验测试了不同电流条件下磁流变阻尼器的磁感应强度阶跃响应,结果表明不同幅值的激励电流对磁感应强度的响应并无明显影响,获得上升阶跃平均响应时间常数为4.9 ms,下降阶跃平均响应时间常数为2.8 ms。建立了剪切屈服应力的二阶响应模型,并利用冲击实验台测试了冲击载荷下磁流变阻尼器剪切屈服应力的阶跃响应,通过模型拟合获得响应时间常数为4.8 ms。实验结果表明剪切屈服应力二阶模型能较好地吻合实验响应曲线,说明该模型能够较准确地描述冲击条件下磁流变阻尼器的响应特性。     

基于有限元的结构动力学响应映射技术研究

研究了结构动力学试验响应测量数据的映射技术。借助于比较精确的结构动力学有限元模型,在力激励或基础激励条件下,通过傅里叶变换、逆变换和矩阵运算,可以从试验结构的少量测量自由度上的时域动响应时间历程映射得到整个结构上任意自由度上的动响应时间历程。推导了这种响应映射的具体公式,说明了该方法可应用的领域与存在的问题。并通过某结构基础激励响应测试的实例验证了该技术的可行性。该映射方法已被编制为软件,并与MSC/NASTRAN有限元仿真分析软件集成。     

智能产品语音用户界面的响应时间研究

目的针对智能产品的语音用户界面,探讨语音唤醒和语音对话等关键环节适宜的响应时间。方法通过9(唤醒响应时间)×3(唤醒响应方式)双因素实验探索唤醒响应时间的影响;通过单因素实验探究对话响应时间的影响;每个实验都需要被试对响应时间的舒适度进行评价。结果语音唤醒环节的响应方式和响应时间存在交互作用,3种唤醒响应方式下被试感觉舒适的响应时间分别是200 ms～400 ms、200 ms～500 ms、300 ms～600 ms,语音对话环节被试感觉舒适的响应时间为650 ms～1050 ms。结论语音交互的不同环节,被试对语音用户界面舒适的响应时间存在不同的要求。     

Win9X下定时器在水轮机振动摆度测试系统中的应用

在Windows操作系统下各种定时方式各有特点 ,而定时精度是衡量定时性能的一个重要指标 ,因此 ,很有必要定量的计算出水轮机振摆测试系统中定时器的定时精度。本文从定时器定时原理和工作流程入手 ,通过计算、分析和测试 ,定量的给出各种定时器的定时精度 ,并以一个具体工程实例说明定时器的使用。实验的结果证明 ,这种定量计算结果具有较高的精度和可信度     

用VxD编写Windows95中断处理程序的方法

Ｗｉｎｄｏｗｓ９５操作系统下的实时控制程序,分得用其孤图形界面等许多特性,但由于系统统一管理资源,利用Ｗｉｎｄｏｗｓ系统作实时控制的很少见。探讨利用虚拟设备驱动程序（ＶｘＤ）技术提高Ｗｉｎｄｏｗｓ中断响应速度的方法,并提供有关测试数据,用此方法可在一定程度上实现了Ｗｉｎｄｏｗｓ９５下的实时控制。     

采用设备驱动的实时监测控制系统在激光雷达中的应用

以差分吸收激光雷达为背景,对基于WDM的实时监测控制系统的设计中涉及的关键技术进行研究。结合具体的实际系统,采用模块化设计的方法,利用中断调用及线程调度、对象同步技术加以实现,使得整个系统在系统维护、实时处理能力上有了很大的提高。     

基于Storm流处理的数控机床运行数据监测方法的设计与实现

针对目前数控机床运行数据种类多、数量大且难以实现实时处理的问题，提出一种基于Storm流处理技术的数控机床运行数据监测方法。该方法采用实时大数据计算框架Storm作为核心，通过外置传感器和数控系统通信协议获取数控机床运行数据。使用Kafka作为消息队列将机床运行数据上传给Storm，然后在Storm框架中进行数据统计、数据异常检测等实时分析业务，之后将分析结果存储于数据库中，并实现分析结果的可视化展示。在实际生产环境中对基于Storm流处理的监测方法进行测试，实验结果表明：该方法能够实现对数控机床运行数据的实时监测与处理，具有强实时计算能力、高扩展性的优点;并且在处理相对复杂的数控机床运行数据监测业务时，该方法的优势更显著。研究结果为数控机床运行数据监测提供了新思路，该监测方法具有广阔的工程应用前景。     

某单缸双通道磁流变阻尼器的时间响应特性分析

所有实时控制应用都需要快速响应时间。为使磁流变阻尼器满足实时控制的需要,动态响应时间的研究就变得尤为重要。以某新型双通道磁流变阻尼器为研究对象,对影响阻尼器响应时间的各环节进行研究,通过仿真结果结合理论分析建立电磁响应模型,使用有限差分法建立磁流变液流变效应过程的数学模型,获得从断电到通电通道内流场及阻尼力的的变化过程,从而获得阻尼器的动态响应时间。通过阻尼器响应时间测试实验,获取阻尼器的实际响应时间,与理论计算的结果进行对比,验证该计算方法的可信性。     

基于SOPC高速图像实时处理技术研究与实现

本文针对现今高速数字图像信号的复杂算法实时处理要求以及系统实时升级问题,设计一种基于FPGA的SOPC高速图像实时处理系统平台,移植可定制高效操作系统Xilkernel,并采用多线程编程、软件仿真以及在线实时调试方法,成功地实现了高速系统实时处理功能.FPGA操作可并行执行及硬件反应时间精确到纳秒(ns)级,因而该系统...     

基于时滞追踪的实时混合试验自适应补偿方法

实时子结构试验方法因其高效、适用面广,近20年来受到结构试验领域的重视。虽然近年来硬件技术有所提升,但仍受到一些限制,例如,作动器加载时运动机构和控制回路存在时滞,导致无法准确地施加位移。故实时子结构试验中,如何消除时滞影响成为试验成功与否的关键所在。为了减小和消除实时子结构试验中时滞的不利效应,该文首先根据液压伺服作动系统和Simulink建立了实时子结构试验平台,而后提出了基于时滞追踪的自适应补偿方法,最后采用数值仿真和子结构加载试验进行了验证和参数分析。结果表明:该算法可根据作动系统负载不同对时滞实时自适应地补偿,从而避免迭代试验。该方法不改变原控制器固有算法,也无需对系统时滞参量进行预判定或系统辨识,只需将提出的自适应补偿算法串联接入到系统之中即可,实用性、鲁棒性好。算法对非线性系统导致的时变时滞效应也有理想的补偿效果,通过一个铝合金梁的弯曲测试说明了该算法的正确性,可推广应用于结构实时仿真试验。     

Scheduling/rescheduling in the manufacturing operating system environment†

A scheduling/rescheduling procedure is proposed for real-time control of a computerized manufacturing facility managed by a central manufacturing operating system. The procedure implies schedule revisions upon significant operational changes such as machine breakdowns. Experiments to evaluate the total production time of a computerized manufacturing system with breakdowns under scheduling/rescheduling have yielded advantages of between 25% to 7-0% compared to fixed sequencing and priority despatching procedures, respectively. Computation times required for the scheduling procedures on a CDC 65OO/66OO have also been studied. The scheduling/rescheduling procedure for an actual facility required less than two minutes, and the computation time can be regulated by the selection of parameters in an approximate method of scheduling.

     

Platform for an open architecture controller based on a general operation system with a hard real-time extension

A new open architecture controller, Platform for Open Architecture Controller (POAC), is discussed. Using a general operating system with a hard real-time extension, POAC divides the application software of the controller into the developing and application systems. The developing system includes the function subsystem and communication subsystem, which respectively realize the function module capable of running on the different operating systems and the communication interface uniform to all kinds of operating systems. The application system defines the model of the task module, realizing the interoperability and interchangeability between the task modules. POAC establishes a modular developing method and implements the real-time and non-real-time functions separately. The comparison with Next Generation Controller (NGC), the Open System Architecture for Controls within Automation Systems (OSACA), the Open, Modular Architecture Controls (OMAC) and the Open System Environment for Controller (OSEC) shows that POAC is a good, open architecture controller with the advantages of real-time performance, simplicity and practicability. In summary, POAC develops a simple and practical architecture and a standard of open architecture controller that largely decreases the developing time from the standard to the product.     

Real-time multi-face detection on FPGA for video surveillance applications

In the field of face recognition and in the establishment of a face database, face detection is a crucial step. In current security and surveillance systems, most of the face detection proposed now is focused on software algorithms to improve the detection rate and decrease false alarms. However, these more complex algorithms require more computation time, which hinders real-time applications. In this paper, we propose a real-time multi-face detection system based on hardware design to enhance processing time. The proposed hardware architecture is implemented on an Altera DE2-70 field-programmable gate array development board to test the feasibility of our hardware design. To implement, our system requires 15,223 logic elements. The proposed system can operate in real-time at a frame rate of 30?fps, and detects up to five faces simultaneously. Our experimental results show that the proposed face detection architecture provides a reliable real-time system operating at low cost and providing a high detection rate.     

Real-time measurements of local myocardium motion and arterial wall thickening

We have already developed a new method, namely, the phased tracking method, to track the movement of the heart wall and arterial wall accurately based on both the phase and magnitude of the demodulated signals to determine the instantaneous position of an object. This method has been realized by an off-line measurement system, which cannot be applied to transient evaluation of rapid response of the cardiovascular system to physiological stress. In this paper, therefore, a real-time system to measure change in the thickness of the myocardium and the arterial wall is presented. In this system, an analytic signal from standard ultrasonic diagnostic equipment is analogue-to-digital (A/D) converted at a sampling frequency of 1 MHz. By pipelining and parallel processing using four high-speed digital signal processing (DSP) chips, the method described is realized in real time. The tracking results for both sides of the heart and/or arterial wall are superimposed on the M (motion)-mode image in the work station (WS), and the thickness changes of the heart and/or arterial wall are also displayed and digital-to-analogue (D/A) converted in real time. From the regional change in thickness of the heart wall, spatial distribution of myocardial motility and contractility can be evaluated. For the arterial wall, its local elasticity can be evaluated by referring to the blood pressure. In in vivo experiments, the rapid response of the change in wall thickness of the carotid artery to the dose of the nitroglycerine (NTG) is evaluated. This new real-time system offers potential for quantitative diagnosis of myocardial motility, early stage atherosclerosis, and the transient evaluation of the rapid response of the cardiovascular system to physiological stress.