基于动态可重构的软硬件协同容错构架

该文提出一种新的系统级容错构架,用于处理发生在基于现场可编程门阵列中由单粒子翻转所引起的错误,提高基于现场可编程门阵列的嵌入式系统可靠性。该文通过软硬件模块协同合作,判决错误硬件模块,实现系统容错功能,并通过动态部分可重构技术,实现对发生单粒子翻转的错误区域进行自我修复。该系统构架能实时响应错误中断,并能快速修复由单粒子翻转所引起的错误。     

基于可重构容错路由的片上网络负载均衡

基于内建自测技术,通过判断故障节点信息,提出了一种片上网络可重构容错路由优化算法。算法根据故障节点的位置在网络中设立判断点和有效转向点,以减少在重构环路上的负载,在完成路由容错优化的同时实现了负载均衡。在OPNET仿真平台上,采用均匀流量模式,对比了该算法与RRA算法在两种2D-mesh网络中的性能,实验结果表明,提出算法在平均时延和吞吐率方面具有显著优势,并且与5×5网络相比,7×7规模的NoC中随着网络注入率的增加延时优化愈加明显。     

可重构制造系统重构专家系统的原理

提出了可重构制造系统的重构专家系统原理. 针对给定的订单和基于事例的推理,重构现有的可重构模块化机床以生成新的可重构模块化机床组成方案的方法;并针对给定的订单,重构现有的可重构制造系统生成新的制造系统组成方案的方法. 这些重构方法是可重构制造系统的重构专家系统的主要使能技术.     

基于故障在线估计的可重构机械臂分散容错控制

为了降低可重构机械臂模块关节执行器和传感器故障对其控制性能的影响,提出了一种基于故障在线估计的分散容错控制方法。基于可重构机械臂的模块化属性和Lyapunov稳定性理论,设计了分散自适应滑模观测器以实现执行器和传感器故障的在线自适应估计。同时采用神经网络对子系统非线性项进行逼近和补偿,并结合非奇异快速Terminal滑模思想实现了分散容错控制。最后,采用两种不同构形的三自由度可重构机械臂进行了仿真试验,结果表明,所设计的容错控制方法是有效的。     

可重构飞控系统的鲁棒控制研究

在飞控系统发生故障时，利用可重构飞控系统实现故障重构。本将低，高增益反馈控制方法和分段线性控制技术相结合，提出一种新的可重构飞控系统鲁棒控制结构，通过对反馈控制建设，同时考虑操作面偏转速率饱和限制，从而设计出一种鲁棒重构控制系统，计算结果表明，该方法能有效地完成飞控系统故障重构。     

容错飞控系统故障隔离与自适应重构设计

容错飞控系统的关键技术就是进行实时故障隔离与重构控制. 结合最优控制和多模型自适应控制的优点, 提出一种基于多模型自适应最优二次型的容错飞控系统设计算法, 该算法建立在多个辨识模型和模型跟随最优二次型控制器的基础上. 首先根据作动器故障参数模型, 设计一系列并行的基于线性二次型估计的辨识模型, 每个模型对应一种故障;然后对应于每个辨识模型建立一个模型跟随最优二次型调节器;最后根据多模型切换控制原理对飞控系统进行实时故障隔离与重构. 应用某型飞机横侧向飞行控制系统进行了仿真, 结果表明: 在舵面严重受损的情况下, 飞机仍能保持良好的性能.     

基于FPGA的可重构硬件实现技术研究

依据可重构技术原理,探讨了基于FPGA的可重构硬件实现方法。在介绍目前路由器发展所面临问题的基础上,指出可重构路由器是解决这一问题的理想途径。首先简要介绍了可重构的发展历史以及在路由器中的应用,然后对FPGA的可编程原理和配置宾现做了详细介绍。最后提出了基于FPGA的硬件重构方法。     

可重构系统编程支撑环境设计

通常FPGA的设计都是由一种专用的硬件描述语言实现,但是随着可重构应用的潜力正在逐步显露,需要一种适合可重构的软件编程环境。文章根据可重构的粒度分析了以可重构路由器为代表的编程支撑环境的设计原理和需求。     

可重构制造系统新模型的建立

在分析现有可重构系统的基础之上,提出了一种先进的可重构制造系统,并通过一个模型对该可重构制造系统进行了描述,包括组织形式、逻辑、物理方面的架构等。在系统描述方面使用了MOF类图,认为系统的体系结构及配置是可以分开的。     

动态可重构系统任务时域划分算法

为提高动态可重构系统的执行效率，提出了一种多目标优化的动态可重构系统任务时域划分方法.在可重构硬件资源约束条件下，将任务的数据流图划分成数个子模块.使用加权方法将子模块中的操作执行时间和模块间数据通信引起的延时统一为划分代价，根据每种延时在总代价中所占比例来选取优化的方向.通过建立就绪列表的方法，避免了划分过程中出现死锁问题，保证了各个操作正常的执行顺序.实验结果表明，该方法能够有效地提高应用算法在动态可重构结构上的执行速度.算法的时间复杂度为O(|V|2+|V||E|)（其中|V|为数据流图节点数，|E|为边数）.     

基于实时数据库的数采监控系统设计

针对工业生产过程普遍存在的信息孤岛的问题,设计了基于实时数据库的数据采集监控系统,介绍了数据采集系统的总体架构及调度中心的设计。通过数采网关实现OPC协议和Modbus协议通讯,采集现场数据并将数据远传到调度中心,调度中心对数据进行储存、处理、转储和画面显示,调度员根据画面显示信息对生产过程进行监控管理。系统已成功应用于兰州蓝星碳纤维厂,解决了长期存在的信息孤岛问题,大大提高了企业的生产效率和信息化管理水平。     

基于单片机的数据采集系统设计

介绍一种以AT89S52单片机和TLC1543A/D转换器为核心的单片机数据采集系统,并进行了单片机和A/D芯片的接口电路和软件程序的设计.该系统具有结构紧凑、工作稳定可靠、可扩展性强等特点.     

基于PSD的单片机数据采集系统设计

介绍了一种由可编程系统器件(Programmable System Device,简称PSD)和单片机组成的多路数据采集系统的设计.研究表明基于PSD技术的设计是简化硬件电路设计、提高系统可靠性和实现灵活配置的有效方法,具有较高的实用价值.     

基于数据采集仪的测控系统设计

介绍了基于日本横河DC100数据采集仪和RS485总线构建的计算机测控系统，并以房间空调器焓差法性能检测实验系统为应用实例，从硬件结构和软件设计方面阐述了该系统的实现原理。此外，还对实时监控程序的设计进行了重点讨论。实践表明，系统性能稳定可靠，容错性强。     

基于Zigbee的数据采集系统设计

针对数据信息采集问题,设计实现一种基于ZigBee协议的无线信息采集网络。以CC2430芯片作为节点主控制器,介绍系统硬件和软件设计过程,以及远程数据采集的实现过程。系统具有布点方便、终端节点耗电少、网络节点多等特点。     

基于CAN总线的数据采集与监控系统的研究

分析当前国内抄表系统的现状及其存在的主要问题,针对住宅小区智能化的特点,提出了基于CAN（Controller Area Network）总线的数据采集与监控系统的解决方案．介绍了该系统的总体结构、CAN节点智能终端的硬件结构设计,以及系统软件设计．该系统具有灵活方便、可靠性好、通信速率高、抗干扰能力强、通信出错检测等特点,使智能住宅小区的远程抄表、自动实时计量计费与监控系统的集成成为可能．     

基于PCI总线高速数据录取系统设计

介绍了ＰＣＩ总线特点及ＡＭＣＣ Ｓ５９３３ＰＣＩ控制器的结构和功能，提出了３种基于ＰＣＩ总线、利用Ｓ５９３３和ＦＰＧＡ设计的高速采集和存储方案，并从性能和结构上进行了比较。     

实时肌电信号采集系统设计与探究

针对残疾人要完成的绝大多数任务都是由多个连续的动作组成的实际情况,仅仅对动作信号的稳态值来分析处理肌电信号的数据已经不能够满足实时性的要求.考虑到肌电信号的特性以及实验室的实际环境,搭建了一个肌电信号的硬件采集平台,并设计了3个包含连续动作的实验.利用肌电信号采集平台采集到两路正常人前臂上的表面肌电信号,应用信号幅值作为特征,并通过极值的方法分别得到3个实验中各个动作的切换点位置,为后续对连续动作的识别打下基础.     

基于CPLD的多路温度数据采集系统的设计

提出了一种基于CPLD的温度数据采集系统的设计方案,介绍了系统软硬件、外围电路,芯片间电路连接和程序的设计方法,实现了温度信号采集、A/D转换、数据运算处理和控制数码管显示输出.仿真结果表明,本系统可将温度通过电压转换为可读的数字量,并且精度达到±0.5℃,能够满足15～50℃的一般温度采集要求.     

基于SoCFPGA同步数据采集系统的设计

为实现电能质量分析系统多通道数据同步采集的功能,设计一种基于SoCFPGA的同步数据采集系统,采用Altera?SoCFPGA为核心硬件平台,结合ADS8364模数转换芯片构建了6通道数据同步采集系统. 首先, 采用软硬件协同设计方法,使用VHDL对AD转换控制过程的逻辑进行描述,然后利用FFT核进行数据处理,对测试数据的幅频特性进行显示,为后续的谐波分析做准备. 仿真结果表明:SoCFPGA实现了对ADS8364的控制以及512点FFT运算. 系统使得数据采集硬件结构更加简单,集成化程度更高,缩短了系统开发周期,能够满足数据同步采集的实际需求.