基于Labview的工业现场测控系统设计与实现

为满足目前工业现场对测控系统的高精度、实时性和多任务测控的需求,设计了一种基于Labview的工业现场测控系统;介绍了系统的总体结构,并对系统的软件和硬件进行了设计;采用平台级和用户级两级调度策略实现了工业现场测控系统的多任务并行调度,提高了测控系统的运行效率;通过合理配置Labview软件的RT实时引擎,使测控系统的任务循环周期达到毫秒级,提高了系统的实时性;实践表明,该系统具有测量精度高、实时性强及运行稳定等优点,能够满足工业现场的测控需求,具有很好的工业应用前景.     

船舶信息系统数据分发服务研究

船舶信息系统日益复杂,其对实时性的要求也越来越高。基于此,将数据分发服务应用到船舶信息系统中,根据船舶信息系统的特点,提出一种基于兴趣过滤的通信机制,以使订阅者能够更细粒度地表达其订阅兴趣,从而提高通信效率。模拟实验结果表明,该机制能满足船舶信息系统松耦合、高实时性等要求,可有效提高数据分发效率。     

VxWorks操作系统在数据链系统中的应用

针对数据链系统对嵌入式实现的高实时性需求,设计了一种采用VxWorks操作系统的嵌入式实现方案.该方案采用模块化分层设计思想,利用了VxWorks灵活的多任务调度机制和任务间通信机制,建立了一种基于双缓冲消息队列和信号量机制的多任务间通信模型.通过对任务功能的合理划分和任务优先级设置,该嵌入式系统满足了战术数据链的高实时性需求.     

基于DDS的发布/订阅中间件设计

基于OMG组织颁布的实时系统中数据分发服务最新标准设计了一个新的发布/订阅中间件,实现了分布式环境中以数据为中心的数据实时传输,解决了分布式实时系统中服务质量约束和单点失效等问题。提出一种全局数据空间管理策略,解决了通信节点动态增删问题。该模型与CORBA规范和其他发布/订阅模型相比,具有较好的灵活性、实时性、可扩展性和可靠性。     

实时数据分发系统软件的设计与实现

实时数据分发系统指使用实时数据分发服务中间件的分布式系统。实时数据分发服务中间件采用实时发布-订阅协议,通过在数据发布方和订阅方之间配置的服务质量参数,可以实现不同的数据需求和传输方式。该中间件能够跨平台操作,屏蔽底层操作系统的差异,这有利于系统灵活动态地扩展和升级。文中阐述了数据分发服务的思想和模型,以RTI公司的数据分发服务中间件DDS为例,具体研究了该中间件的软件设计和实现。     

应用VXI总线技术的导弹测控系统设计

根据某型导弹的测控需求,提出了一种基于VXI总线和虚拟仪器技术的新型导弹测控系统,论述了该测控系统的总体方案,系统的硬件配置和电路设计,阐述了以虚拟仪器技术作为软件开发平台,针对不同测控任务形成任务集,完成对弹的各类测控功能。该系统功能强、通用化程度高,现已成功完成多次任务,有效提高了测控系统的准确性和实时性。     

基于发布订阅机制的实时中间件的设计与实现

针对分布式系统节点分布、数据异构、任务动态的特点,研究中间件在功能和性能方面的需求,设计并实现了一个基于发布/订阅机制的实时中间件。采用分层设计的思想,依次从模型层、通信层和支撑层三个方面完成中间件的构建,使之具有基于分布式对象的数据同步功能、基于以太网的发布订阅通信机制及基于分布式对象的实时性能保障机制。经实验测试表明,该中间件在功能上满足了分布式系统应用的需要,在性能上保证了端到端数据通信延迟小于1毫秒,满足了分布式应用中数据分发对实时性的要求。     

DDS在分布式系统仿真中的应用

提出了数据分发服务(DDS)在分布式系统仿真中的一种应用.DDS是OMG组织的数据分发服务规范,可以应用于对数据传输性能要求高的领域.它定义了一种以数据为中心的数据发布-订阅模型,提供了一个与平台无关的数据模型,以简化分布式系统中数据的有效发布.通过使用DDS,可以实现分布式系统仿真环境中各个仿真节点之间高效、高速地进行数据交互.该方法与基于服务器的数据传输方法相比,DDS具有简单高效、传输时的服务质量(QoS)可控、数据的传输不依赖于服务器等优点.     

Mort：面向实时数据分发和传输优化的依赖性任务卸载框架

在边缘协同计算中，单一设备已无法满足大量复杂任务对系统高计算能力和低时延的需求，通常需要将任务卸载到邻近具有丰富计算存储资源的边缘服务器上，同时，通过发布订阅模式构建统一的通信协议，支撑任务对数据共享和隐私保护的需求.在发布订阅系统中，任务往往具有依赖性、执行周期性和高频率数据分发等特性，而传统的任务卸载算法主要针对数据单次传输和任务单次执行的场景，无法有效应对发布订阅系统中的任务卸载问题.因此，设计一个任务卸载及管理框架Mort.该框架使用基于静态代码分析的任务分解方法解构任务之间的依赖性，支撑任务并行；采用基于非线性整数规划建模和基于分组及资源融合的卸载算法，优化网络数据传输；采用基于协程的调度模型调度卸载后的任务，减少任务调度开销.大量的仿真实验和真实场景实验表明，Mort的数据传输优化能达到最优解的80%～90%，且引入的系统开销仅约为2%.     

基于DDS模型的数据分发中间件的设计与实现

对OMG颁布的以数据为中心的数据分发服务规范模型进行了深入的研究,根据该规范提出的数据分发服务模型,设计并实现了一个高效,实时的数据分发中间件系统,以发布/订阅模式降低数据分发各节点之间的时空耦合,提供灵活的数据传输Qos控制策略,并提出数据质量和优先级的概念,提高分发系统的实时能力.     

综合导航系统中的实时多任务软件设计

论文分析了基于实时多任务体系的飞机综合导航系统的软件结构,根据导航系统的功能和数据流,将导航软件划分为多个具有不同优先级的任务,并在嵌入式实时多任务操作系统VxWorks上实现了飞机综合导航系统的软件设计。采用这种实时多任务软件结构,能够有效地降低软件设计的复杂度,显著提高导航系统软件的可靠性、实时性和运行效率,满足了现代飞机导航系统发展的需要。     

基于C#的OPC客户端设计

现代工业生产过程的数据采集要求高采样率和传输的高实时性,而现有OPC数据采集客户端不能满足要求.为了解决这个问题,通过分析OPC标准、服务器数据访问接口和组建对象模型,并结合当前工业控制中数据采集的特点,设计实现了基于订阅式数据采集方式的OPC客户端.该方案在解决当前工业数据采集中遇到的问题具有较高的应用价值.并在实际的生产环境中验证了其与标准OPC服务器在数据传输的稳定性和实时性,为生产过程控制提供了可靠的数据基础.     

操作系统多任务应用模式实验开发

多个任务的并发执行是计算机操作系统的一个主要特征,为了满足Windows下分时多任务,或实时多任务应用系统的开发,给出通过C程序设计对操作系统中多任务并发执行设计模式开发,提出Windows下利用时钟中断方式进行多任务并发执行的方法。该模式实现系统内多任务在宏观上的"同时"运行,解决Windows环境下用户应用开发自己的分时,或实时多任务应用系统的一般方法和结构。     

基于ODS的数据订阅及其更新策略

随着信息技术的不断进步,企业对信息的需求在不断增大,由于职能部门繁多和不同历史条件的限制等原因,各个业务部门会根据各自信息的特点选择不同的数据库系统,如何实现这些业务系统之间数据的共享成了当前研究的课题。针对上述特定的应用,文中介绍了一种基于操作数据存储(ODS)技术的数据订阅,介绍了数据订阅的功能结构和流程。并在此基础上讨论了数据订阅的更新策略。在实际项目实施中,使用数据订阅方案达到了项目预期的目的,很好地满足了实际应用中对数据的一致性、实时性和高效性的需求。     

异构混合云服务下的多任务算力度量方法

异构网络中混合云服务下的任务数据量复杂程度较高、数据维度高,影响多任务算力度量的效率及完成率,提出了异构混合云服务下的多任务算力度量方法。分析异构混合云服务系统,获取多任务算力数据,依据获取结果从中提取多任务算力特征集。利用构建的度量模型对多任务算力特征进行标识及量化,通过对模型及特征的实例相似性计算,建立多任务算力度量矩阵,根据该矩阵实现多任务算力度量。实验结果表明：通过对该方法实施度量性能及度量效果对比测试,验证了该方法对任务算力度量的耗时短,多任务算力度量完成率较高。     

一种实时系统中的多任务可预测调度算法

通过研究实时系统中可能出现的任务类型，提出了一种实时系统任务模型和基于这个模型的多任务调度算法，分析了该算法下所有周期任务和非周期任务可调度的条件。该算法结合了DMS(Dcadlinc Monotonic Scheduling)和DD(Deadline Driven)算法，在保证系统中周期任务执行的前提下,也使非周期任务获得了，较好的响应时间。     

IPC配电测控实验台多任务实时调度系统的设计

针对目前高校测控实验仪功能单一,对测控系统的可靠性、实时性等不能很好地模拟等问题,研究和设计了一套配电测控模拟实验台,由上下位机系统构成。下位机以工控机为核心,配装简化的多任务实时操作系统,能够对16路开关量、64路模拟量及多个键盘任务进行实时检测和控制,并能够和上位机进行定时通信,将收集数据及时传送给上位机,进行汇总、分析和报表打印等。重点分析了下位机的实时多任务之间的关系,调度过程原理及简化的多任务实时操作系统的设计。     

基于VxWorks的水下航行器组合导航系统设计

提出了一种在PC104硬件平台上,以VxWorks为实时操作系统的水下航行器组合导航系统设计方案;介绍了硬件组成原理,设计了基于联邦滤波器的数据融合算法,着重给出了基于VxWorks实时多任务软件的设计过程,包括软件层次设计和具体任务设计;由于采用了联邦滤波融合算法和嵌入式多任务实时操作系统,与传统的导航系统相比,设计的组合导航系统不但导航精度提高而且实时性大大增强;实验结论表明设计的组合导航系统高效可靠。     

基于STM32的嵌入式银行排队系统智能叫号终端设计

本文设计了一种以ARM为核心的嵌入式银行排队系统叫号终端,采用嵌入式操作系统uC/OS-II实现银行叫号业务的任务调度和外围设备管理,并通过ZIGBEE模块与主控系统进行实时数据交互。经过大量的实际业务数据验证,该智能叫号终端具有高实时性,高稳定性的特点,适用于多窗口、大客户量的金融交易场所。     

基于双DSP与FPGA的飞机发电机控制器的设计

根据先进飞机对实时性和可靠性的要求,提出了一种基于定点+浮点双DSP的全数字式飞机发电机控制器设计方案;采用定点DSP TMS320F2812实现整个GCU的管理和通信功能,新型浮点型DSP TMS320F28335实现复杂的电压调节控制算法,采用FP-GA对状态和控制信号进行逻辑综合,共同完成GCU对飞机发电机的控制保护功能;同时采用嵌入式实时操作系统DSP/BIOS作为TMS320F2812管理软件的开发平台,进行实时多任务设计;该发电机控制器实时性好、可靠性高,还具有很好的扩展性。