基于硬件演化的电子电路故障自修复研究综述

阐述了硬件演化的基本原理, 对基于硬件演化的故障自修复国内外现状作了详细的介绍, 对故障自修复中重要的步骤作了说明, 并指出了目前存在的问题和改进的方向。基于硬件演化的故障自修复必将具有广阔的前景和重大的工程应用价值。     

三进制编码实现硬件演化方法研究

针对硬件演化在演化算法中采用定长染色体编码结构位串,其编码过长会造成演化速度慢、成本高等缺点,提出基于三进制编码实现演化算法的方法.利用 Matlab 矩阵运算的优势,采用遗传算法实现演化算法,找到最优电路编码矩阵,得到了最佳电路函数表达式.实例反映了三进制编码比定长染色体编码规模小,遗传算法中采用多点定向变异具有收敛速度快等优点,证明了三进制编码演化算法的有效性.     

故障诊断与硬件演化的一体化设计

提出将硬件演化技术融入于故障诊断技术之中的设计方案.充分利用硬件演化技术具有的自组织、自适应、自修复等优点,避免了进行精确的故障定位,从而实现故障的自修复.对基于硬件演化技术实现故障自修的前提条件进行了分析,并提出了演化字典理论.使故障诊断与硬件演化有机结合起来,拓展了现有故障自修复的技术手段.     

高超声速风洞快速热阀特点与设计

针对现有快速热阀故障率高、运行安全性低的问题,通过全面分析阀门的工作压力、温度及启闭工况特点,采用“力热解耦”和“动态密封压力调节”等方法,给出了一种快速热阀设计技术方案。阀门采用角阀结构,阀座和阀杆设置有冷却水通道,过流气体与阀体之间布设有隔热保温层,驱动方式为液压驱动,对其进行了试验测试和现场使用测试。结果显示,开启时间为1.0 s,关闭时间为3 s,满足设计指标和风洞运行需求。该种阀门结构可应用于工作温度≥600℃,工作压力≥10 MPa,开启时间≤2 s的高超声速风洞运行领域或类似工况领域。     

基于小波重构的天平电磁干扰处理技术

针对风洞模型支撑系统驱动电机功率大、现场工作环境复杂,造成天平信号受到严重的电机电磁干扰,影响试验数据精度的问题,提出了基于小波重构的天平干扰信号处理技术.首先,基于天平阶梯试验原理确定小波重构的频率阈值;然后,采用db10小波基,将信号小波分为10层;最后,对每层进行快速傅里叶变换(FFT)分析,保留1 Hz以下的信号,最终实现信号重构.通过小波重构处理技术,电磁干扰(EMI)得到了明显抑制,数据精度达到了试验精度要求.     

高射速火炮连发弹丸回波的降噪方法研究

由于高射速火炮弹丸连发时会在炮口产生持续的火光,使得红外传感器容易造成误判和漏判,其他现有的弹丸出膛时刻获取方法也均已失效。针对此问题,文中通过对回波信号进行短时傅里叶分析,根据信号的短时谱图,提出了最小统计噪声估计降噪算法,可以有效降低炮口连续的火焰噪声,并通过对实测信号处理验证了算法的正确性和可行性,为高射速连发弹丸出膛时刻参数的提取和初速的测量工程实现奠定基础。     

复杂环境下的市政定额工程路基开挖方式选择

市政工程施工环境复杂,石方开挖风险系数相对较高,同时与清单计价相比,定额计价中采取不同的施工方式也对项目成本及效益有更大的影响。在施工中选择合理的施工方式既确保施工安全,又可在不影响项目的施工成本和进度前提下,最大化施工方的利益。以贵州双龙航空港经济区二堡路道路建设工程为例,分析复杂环境下的市政定额工程路基开挖方式如何选择,才能在保证施工安全及进度的前提下,最大化施工方的利益,包括分包商。     

基于EHW和RBT的不同类型故障快速修复策略

由于常规的基于EHW的故障自修复策略存在故障修复类型单一、面对大规模电路修复速度慢、不能实时快速自适应的修复故障等问题,在前期工作中提出了基于EHW和RBT的故障自修复策略。基于此,本文对不同故障类型下的故障快速修复策略进行了研究。由于不可能预知实时检测到的故障类型,在本文的自适应修复策略中,统一将检测到的故障作为固定型故障进行修复。演化算法根据故障信息演化矫正电路,MUX根据实时检测到的故障信息进行开断,从而保证UUT的正常运行。通过实例仿真证明,本文提出的快速修复策略的可行性和有效性得到了验证。