空间机器人分布式控制系统

针对六自由度机器人控制系统的特点以及空间环境对系统的影响,提出基于双冗余设计思想的分布式视觉伺服控制系统。该系统由主控制计算机和关节控制器、手爪控制器、手眼视觉控制器等多个节点组成。系统采用冷热两级双冗余CAN总线作为各模块问的通信总线,各节点均采用双冗余设计。各智能节点通过主控计算机的规划和协调完成对机器人系统的控制功能,解决了空间机器人控制系统处理能力、空间适应性和通信实时性等问题,并进行了系统集成和性能、功能的测试,验证了该设计方案的可行性。     

CAN总线在高可用容错系统中的应用

本文设计了一种通信系统,该系统是建立在高可用容错系统下的子系统。通信系统进行了冗余设计,容错系统中单元之间的数据通信,是通过通信总线来实现的。该系统采用的是可靠性较高的CAN总线及接口控制器来实现的,这种总线具有,成本低、传输距离较长、数据传输速率高等多种高可靠高实时性,所应具备的特点。     

CAN总线技术在工业报警网络系统中的应用

为满足工业中报警系统对可靠性、抗干扰性方面的严格要求,通过分析工业中各种总线类型的应用背景,以及对目前常见报警类型进行分类,提出了一种基于CAN总线的报警网络结构.在CAN总线底层协议的基础上,设计了一种更加适用于工业报警系统的较高层CAN总线协议,分析了总线数据传输的实时性和报警信息的传输处理,搭建了该通信网络的实际硬件系统.实验论证了该设计方法的有效性.     

基于AMT并联混合动力系统的CAN通信设计

针对AMT并联混合动力系统部件组成与通信性能要求,提出了一种双总线CAN拓扑结构的实时性通信解决方案。该方案构建了基于AMT控制器"路由"转发的消息系统,设计了符合TTCAN协议内容的消息时间触发机制,能够满足换档过程整车控制器、AMT控制器、电机控制器、发动机ECU之间数据通信的高实时性要求,实现整车控制器与AMT控制器命令的无缝集成,建立持续可靠的通信连接。     

基于冗余CAN总线的实时通信系统设计

针对航天现场工业环境对通信系统的可靠性有较高的要求,该文提出了基于冗余CAN总线的实时通信系统设计方法,该方法为系统的CAN网络主节点进行节点冗余设计,同时对CAN网络中的每个节点进行总线冗余设计.当主节点出现故障时系统切换到备份主节点工作,当总线出现故障时系统切换到备份总线上工作.该系统制定了统一的通信协议,系统主控模块FPGA对整个CAN网络中的节点进行实时监控,有效提高了系统数据传输的可靠性.     

基于拨号方式的电梯报警系统的设计与实现

电梯故障报警是电梯安全系统的重要组成部分,故障报警的实时性是衡量电梯监测设备和电梯管理系统性能的一个重要指标。针对GPRS通信的时延性和受信号强度影响大的特点,提出基于拨号方式的新型报警系统,将GSM和调试解调器的语音拨号技术应用到电梯报警系统中。首先介绍系统结构设计,包括电梯监测设备的报警模块和中心服务器报警管理系统两部分。详细介绍了基于TC35i的报警模块设计,中心服务器报警管理系统的数据库设计和软件设计。最后给出了管理系统运行界面及其实际运行结果,报警系统能够稳定良好的运行,软件界面友好,报警实时性高,降低了电梯故障时间。     

CAN网络层次化动态调度策略设计与实现

CAN总线是一种基于消息的事件触发通信服务,主要应用于汽车、机器人等实时通信系统.CAN总线上有多个节点互相独立工作,当多个节点访问总线时出现消息碰撞,由于CAN总线采用按位仲裁算法决定节点访问总线的优先级,导致低优先级节点访问失败,而高优先级节点继续传输消息,这种方式导致低优先级节点饥饿现象而丢失消息,因此CAN总线调度算法随之被提出.目前调度策略已从静态发展到动态,但是随着节点的增多,系统维护和调度难度增加,单条总线调度策略难以维持系统性能需要.因此本文考虑将系统中的节点挂载到多条CAN总线上构成CAN网络,针对CAN网络提出了一种层次化的动态调度算法,将节点优先级仲裁分为：单条总线本地优先级仲裁和系统全局优先级仲裁,确定系统优先级最高的节点,使其进行数据传输.利用MATLAB中的Stateflow工具,建立分层动态调度模型,依据CAN总线数据传输机制和仲裁机制,设计实现了节点模块、总线模块、函数模块等,在总线模块实现了两级调度.实验结果表明,本算法在增加了节点总数目的基础上,满足高优先级节点传输且避免了低优先级节点的饿死现象.     

基于CAN总线的轮询通信系统设计

针对传统CAN总线通信系统基于仲裁发送机制所存在的通信通道易堵塞、实时性、可靠性差问题,设计了CAN总线节点轮询通信系统。系统CAN总线通信机制为采用主从控制下的节点轮询方式。最后,通过实验完成了CAN轮询通信测试,结果表明,CAN通信实时性高,整机运行稳定、可靠。     

SM5100百兆以太网的1553B总线数据传输设计

为满足航天飞控系统对国产1553B总线数据传输测试设备的需求,设计了一种基于SM5100百兆以太网控制的1553B总线数据传输系统.为弥补国产芯片的不足,通信板卡多采用信号完整性设计和冗余设计,以太网主控卡采用TCP/IP通信协议,通过自定义背板总线实现BC与RT的数据传输.系统采用FPGA作为主控制器,通过其配置相关...     

基于CAN总线的三级智能火灾报警系统

针对大、中型智能小区的火灾防范的要求,利用CAN总线,设计和开发了一种基于CAN总线的三级智能火灾报警系统.系统由用户端自动报警器、区域控制器、中央控制器和主控计算机四个部分组成,采用三级控制的方案,即采用两极CAN总线和一级RS-232总线作为通信网络.通过在虚拟住宅环境下测试,系统通信能力强,实时性好,高可靠性.同时该系统还具有便于联网以及便于扩展等优点.     

物联网嵌入式智能设备实时控制系统设计

随着智能设备功能业务的逐渐扩展,用户对智能设备控制系统的实时性要求越来越高,当前控制系统采用CAN技术实现智能设备与用户间的通信,无法满足用户对系统实时性的需求。提出一种新的物联网嵌入式智能设备实时控制系统,通过构建系统的总体框架,将嵌入式LPC2378 ARM处理器作为核心处理器,通过RS-485总线将智能设备连接在一起,和处理器构成一个总线传输网络,在嵌入式LPC2378 ARM处理器中,将带DMA的10/100M以太网模块和以太网PHY芯片DP83848I连接,以提高数据包的传输效率,增强系统的实时性。系统GPRS模块选择SIM300CZ模块,将远程报警模块和RS-485总线结合在一起,共同实现远程报警和控制功能。软件设计时,给出了软件的整体架构和总体流程图,介绍了部分存储代码。实验结果表明,所设计系统对智能设备有很高的控制性能。     

火灾报警与联动控制系统实验装置的设计

阐述了分布智能式火灾报警与联动系统实验装置的研究。该装置的火灾报警控制器基于单片机最小系统设计,改善了传统的火灾报警系统点对点的多线制结构模型,采用基于二总线技术的数字编码、数字信号脉冲信号巡检机制的多节点巡回检测,有效地提高系统的抗干扰能力、解决系统低功耗、远距离通讯的要求。由多个独立的区域控制器子系统和一个集中控制器组成基于CAN总线的分布式控制式系统结构,有效地免去单一控制器大量的信号处理负担,降低系统巡检周期、提高系统运行的灵活性、实时性、稳定性和可靠性。     

一种高可靠的运载火箭测发控设备

为满足运载火箭对测发控设备的通用化及高可靠的要求,对运载火箭测发控设备的设计方案进行了研究;整体设备采用通用机箱加标准化模块的设计思路,背板采用自定义的机内接口,基于业务信息和管理信息异构的设计思想,通过背板上冗余的CAN总线及RS485总线实现业务和管理信息的分离,以及管理总线对业务总线的异构备份,机箱及标准化模块通过读取背板信息确认当前插槽及模块类型,实现模块的灵活布置,采用模块热备和总线热备两级热备方案,以及自定义的内部通信协议,经过测试实现了测发控设备在各类故障模式下的正常工作,冗余切换延时小于500 ms,该设备已于某新型低温液体运载火箭上成功应用,经过实际应用满足运载火箭测发控系统的要求,后续可应用于其他运载火箭的相关领域。     

航空ARINC429总线通信的余度设计

针对航空ARINC429总线通信系统,结构上采用交叉传递的方法和信息冗余进行多余度设计,根据系统需求分析制定了余度判决决策;在分析了信息冗余在航空ARINC429总线通信系统中的重要性的基础上,综合了循环冗余校验和航空ARINC429协议的特点,完成了信息冗余的设计及在程序中的实现;通过在某直升机通信系统的应用,验证了该设计的结构简单、实时性高的特点,有效增加了系统余度,提高了通信的可靠性。     

以微机作为时间主机的时间触发CAN

将微机(PC)引入时间触发CAN(TTCAN)时,Windows XP系统由于基于线程优先级采用抢占式策略进行任务调度而导致非实时性问题。为解决该问题,通过研究PC内部高精度定时器及TTCAN的基本原理和结构特征,设计实现以PC结合通用CAN控制器SJA1000作为时间主节点的TTCAN,其可以满足窗口大小为毫秒级别的TTCAN应用。     

Systematic layout planning in human–system interface: An evaluation of alarm displays with spatial proximity for accidents diagnosis of advanced boiling water reactor

To ensure safety in nuclear power plants, this study investigated the interface design of a digital alarm system by analyzing the diagnosing process of operating information. This study focused on the layout planning of alarm windows and followed proximity compatibility principle and nuclear human–system interface design review guidelines to improve the human–system interface. This study adopt systematic layout planning to modify the design of alarm windows. The time of alarm handling, and accuracy, as well as human reliability were evaluated to compare the original layout with the improved one. In the end, according to the results of the comparison, an alternative alarm window layout human–system interface, which fits diagnosing process, is suggested.Relevance to industryThe similar layout planning process could be applied to design control centers in high reliability organizations, in particular which need decision-making by person.     

混合动力电动车TTCAN网络系统设计

根据某混合动力电动汽车控制系统结构和控制器网络对信息实时性的需求，设计了该车的TTCAN协议．基于现有CAN控制器开发了具有时间触发功能的通讯节点，并在设计中考虑了通讯干扰问题和时间触发精度问题，、在此基础上，建立了混合动力电动车TTCAN网络系统进行了实验验证，结果表明所设计系统的时间触发精度达到了TFCAN协议要求。     

核电站全范围模拟机消防报警系统的研究及应用

针对核电站全范围模拟机消防报警培训的现状进行研究,设计开发了一种基于仿真平台与组态技术相结合的可视化图像火灾自动报警系统。该火灾自动报警系统具有维护方便、开发成本低、可靠性高等优点,为核电模拟机教学提供了各类火灾场景的演练。同时具有丰富的实时监控界面,与实际软件一致的画面风格及操作功能,并为教员提供全新的教控台人机交互方式,让教员快速定位探测器,并便捷、直观地触发探测器报警,减少漏报和误报,提高了消防报警培训系统的稳定性。阐述了系统整体结构、主要功能、通讯接口设计等,主要包括基于TCP/IP协议的通讯接口开发、实时用户监测界面与人机交互界面的设计、实时报警等专用控件开发、教控台设计、仿真控制逻辑设计及消防设备联动等。