单处理器多外设实时系统全局能耗优化算法研究

在电池供电的实时嵌入式系统中,能耗是系统设计的一个重要研究问题.动态电压调度和动态电源管理是两种重要的节能技术.前者是动态改变处理器电压/频率,降低处理器能耗;而后者是动态调整片外设备的工作模式,减少片外设备能耗.目前只有少量研究把这两种技术综合在一起.本文研究支持这两种技术的嵌入式全系统实时任务节能调度问题.针对连续和离散处理器频率模型,论文分别提出高效的算法,通过计算系统运行的能耗最小处理器最优频率和设备最优空闲时间,来实现全系统综合节能的目的.实验模拟表明本文算法大大优于其他算法.     

页岩气压裂返排液电絮凝处理技术研究

采用电絮凝技术对页岩气压裂返排液进行处理,考察了各操作条件对页岩气压裂返排液处理效果的影响,确定了电絮凝处理的最佳实验条件:阴阳极材料均为铝板,电流密度10.0 m A/cm2,极板间距3 cm,反应时间60 min,p H=7。电絮凝工艺对低浓度页岩气压裂返排液具有较良好的处理效果,可望成为页岩气压裂返排液达标排放组合工艺的重要单元。     

片上网络有环通信集的实时调度算法

片上网络能够用来为多核/众核片上系统提供高速的核间通信.如何保证片上网络通信的实时性是目前片上网络研究亟待解决的问题之一.本文针对有环的通信集提出了两种实时调度算法CS-VC和CS-TI,并给出了通信集用这两种算法可调度的通信集利用率界限(也称为通信集可调度的充分条件).实验部分将CS-VC和CS-TI与目前最先进的能用于有环通信集的实时调度算法进行了比较,实验结果表明CS-VC和CS-TI有更高的接收率,并且当通信集和片上网络规模越小时,CS-VC和CS-TI的接收率越高.CS-TI与CS-VC相比虽然接收率较低,但CS-TI无需额外的片上网络结构作为支持更便于实现.     

支持存储访问的NoC模拟器的设计与实现

随着片上网络的发展,片上多处理器系统通信性能提高的同时,存储器的访问性能将成为片上多处理器系统的性能瓶颈.目前片上网络的研究主要依赖于模拟器,而现有的片上网络模拟器都不能完成对存储器访问的准确模拟.本文设计并实现了一个能对存储器访问进行模拟的模拟器,为存储器性能的研究提供了一个实验平台;论文通过采用大量访问集对该模拟器进行测试,得出了若干条与存储器访问性能优化相关的片上网络设计建议.     

复合材料飞轮多层过盈分析

利用ANSYS Workbench软件对某多层复合材料飞轮的不同过盈工况进行有限元分析,得出不同过盈工况下复合材料飞轮的径向应力及环向应力情况。结果表明多层复合材料飞轮的过盈设计对其应力分布不均匀性具有重要影响,从而为多层复合材料飞轮的设计提供了一种有效的分析计算方法。     

中低温条件下倒置AAO工艺处理黑水的脱氮除磷特性研究

考察了中低温条件下不同的有机负荷以及不同的污泥龄对倒置AAO系统模拟黑水处理脱氮除磷效果的影响.结果表明,水温为8.4～22.4℃时,在系统污泥龄为10d,污泥COD负荷控制在0.19 kg·kg-1·d-1条件下,氨氮、TN的去除率均能达到80％以上,达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)二级标准,接近一级B类标准;氨氮、TN的去除达到二级标准,TP的去除也可以达到二级标准.随着运行稳定性的提高COD与TP有望达到一级B类标准.同时,试验过程中也发现了联合系统的好氧池中存在明显的同步硝化反硝化现象,这与好氧池内合理的溶解氧值和较高的污泥质量浓度有关.     

页岩气压裂返排液膜法脱盐过程建模与能效分析

页岩气压裂返排液的脱盐处理有助于实现废水回用和合理排放,脱盐处理过程的建模与能效分析对工艺优化和高效运行具有重要的指导意义。页岩气压裂返排液膜法脱盐过程包括预处理工艺(电絮凝+超滤)和反渗透。针对反渗透膜组件,本文采用溶解扩散模型来描述传质过程。基于实验数据,对膜组件的纯水渗透性常数和盐的传质系数进行计算。最后,建立了能效和经济评估模型,并考虑了引入能量回收系统后对脱盐处理过程经济性和能效的影响。结果表明,在引入能量回收系统后,总能耗降低了20.45%,泵的年度运行费用降低了15.29%。     

可重构计算混合系统硬件的设计与实现

可重构计算系统中软硬件资源的管理缺乏统一的机制,资源不能被有效利用。为此,设计并实现一种硬件任务模型,为上层软件提供统一的硬件接口,使操作系统能够对软硬件任务进行统一管理,并给出硬件任务下载器的实现结构及工作流程。实验结果表明,该硬件任务模型的运行效率较高,硬件任务下载器能较大地提高硬件任务的下载速率。     

高储能飞轮转子动态特性及应力分析

对多层复合材料飞轮进行动态特性及应力有限元分析,研究其固有频率、应力以及位移分布。结合复合材料飞轮转子的结构特点,建立基于各项异性对称结构理论的计算模型,得到飞轮转子在工作转速下应力和位移的解析公式。建立飞轮转子有限元分析模型,对飞轮转子轮缘任一点的径向、环向应力及动态特性进行较为全面的仿真分析。结果表明,应力结果的安全系数和动态分析的固有频率均满足设计要求。该分析结果可为飞轮的设计制造提供重要参考。     

05CuPCrNi冷轧带钢退火工艺制度优化

针对本钢冷轧厂05CuPCrNi冷轧耐蚀钢退火后性能不均、板形不良等问题,通过实验室实验及生产试验,对退火工艺进行了优化,调整了退火温度、加热及保温时间,使生产出的带钢性能均匀、板形良好.