非相似余度计算机系统及其可靠性分析

为了避免共性故障导致的严重后果,研究了非相似余度计算机系统结构,使用不同的、完全独立的设计组,使用不同的开发语言、不同的开发工具,并在不同的处理器上运行,达到避免共性故障,提高安全关键系统的任务可靠性目的,应用一种简化的马尔可夫模型对其进行了可靠性分析.试验结果表明,非相似余度计算机系统(DRCS)结构提高了系统可靠性,MTBF达到9 000 h以上.     

双余度永磁无刷直流电机设计与实验研究

为了提高系统可靠性,将余度技术引入到永磁无刷直流电机设计中.设计了2种定子绕组方式,包括同槽嵌放和隔槽嵌放结构.建立了2种结构下的数学模型,对绕组电感进行了分析计算,推导了绕组自感和互感之间的关系.根据数学模型,设计了双余度永磁无刷直流电机的具体结构参数,对转速和转矩进行了仿真.利用magtrol测试系统对双余度永磁无刷直流电机进行了实验,对比分析了2种结构不同工作模式下的机械特性曲线.实验结果表明:2种结构的双余度无刷直流电机在运行过程中,具有良好的动态特性,2套绕组同时工作时其转矩为1套绕组工作时的2倍;2套绕组并未对电机性能产生不良影响,但大大提高了系统可靠性.     

基于DSP和FPGA的数据采集系统的设计

设计了一种基于DSP与FPGA的数据采集系统,能实现对数据快速精确的采集和处理,同时能通过监控软件实时显示数字监控单元采集的数据信息,并将数据存入数据库,提供告警功能。该系统具有有采集速度快、精度高、结构简单、可靠性高等特点,具有广泛的应用前景。     

基于FPGA的模糊控制器的设计

为提高模糊控制器的推理速度,研究了一种以FPGA(FLEX10k20)为核心器件,通过VHDL语言设计的两输入单输出模糊控制器的方法.阐述了知识库存储、模糊化、模糊推理以及逆模糊化模块在FPGA中的设计方法.该模糊控制器的推理过程既有并行又有串行,推理速度可达375 KLFIPS,可用到各种实时性要求高的模糊控制系统中.     

基于FPGA和DSP Builder的FIR数字滤波器设计

针对FIR数字滤波器的基本原理和结构特点,利用DSP Builder软件设计了一个低通的32阶FIR数字滤波器,并对此进行功能仿真,同时将该设计下载到FPGA中进行硬件测试。测试结果表明,采用该方法设计FIR滤波器简单易行,可缩短设计进程,设计出的滤波器性能稳定、可靠,达到了预期目标。     

基于FPGA的数字PID控制器设计

PID控制器的可靠性及实时性是实现运动控制系统精确定位的重要环节。在分析PID控制算法的基础上,采用FPGA对增量型PID控制器进行设计及仿真实验,整个程序采用VerilogHDL语言编写。仿真结果表明该方法的有效性和可行性。     

基于FPGA的模糊控制器设计

模糊控制作为现代控制理论的一种重要方法,通常以软件编程的方式在算法级上实现.为了在RTL级上实现模糊控制,提出了一种以EP2C5为核心器件,通过VHDL语言实现二输入一输出模糊控制器的方法,并对模糊控制的主要流程进行分析,采用自顶向下、模块化的FPGA设计方法,在Quartus II平台上分别对模糊化、模糊推理、解模糊等模块以及顶层设计进行了仿真,最终将其结果与理论值进行对比,仿真结果表明它们之间的误差较小,在允许的误差范围内,验证了该方法的可行性和正确性.     

基于FPGA的大屏幕扫描控制系统的设计

提出了一种基于FPGA可编程逻辑器件为设计平台的大屏幕显示系统的扫描控制技术。根据系统总体设计要求,分析了其系统的组成部分及原理。在系统中FPGA芯片作为LED显示屏的扫描控制芯片,负责从ARM接收数据信息并实现LED显示屏的刷新。在对系统功能进行分析后,对FPGA芯片的内部功能以模块化的方式进行了设计。本方案实现了LED屏的显示功能,解决了现有LED显示屏难以满足显示区域较大、显示内容切换频繁等方面的问题。并且可支持更大可视区域的稳定显示,存储更多显示内容。     

基于Fuzzy-PID的电液位置伺服控制系统的FPGA设计与实现

本文以电液位置伺服机械手第一关节为研究对象,设计了一种基于VHDL设计、FPGA实现的Fuzzy-PID控制器。分析了模糊（Fuzzy）自整定PID参数的模糊逻辑推理和控制器算法结构,根据自顶向下的流程,对Fuzzy-PID控制器进行了VHDL分层设计,详细说明了模糊逻辑推理、模糊自整定PID电路架构、数据缓存和I/O接口控制的设计原理,最后下载到FPGA芯片实现了Fuzzy-PID控制器。实验表明,FPGA作为单一控制器实现Fuzzy-PID控制算法是可行的和有效的。     

基于DSP和FPGA的射频雷达信号模拟器

为满足现代雷达技术的快速发展及跟进电子对抗设备,设计了一种基于DSP和FPGA的射频雷达信号模拟器。基于软件无线电的设计思路,采用硬件实物和软件仿真相结合的方式,提出一种改进型DDS精度,以提高关键频点。该模拟器具有较好的稳定性、可编程性和可扩展性,适用于当前电子对抗环境的信号模拟。     

基于DSP和FPGA的开放式数控系统运动控制的设计与仿真

为验证提出的开放式数控系统结构模型,对开放数控系统的运动控制部分进行了设计和仿真.采用高速数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)和现场可编程门阵列(Field Programmalble Gate Array,FPGA)搭建运动控制的硬件平台,完成对伺服电机和步进电机的四轴控制.通过对三相无刷直流电机和步进电机的四轴联动控制仿真分析,表明该运动控制系统能够实现对不同电机的四轴联动控制,且控制精度在1μm以内,四轴联动速度可达60m/min,达到了中高档数控系统的要求.     

基于FPGA的控制算法定点化设计

运动控制算法在现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）上实现过程中,当数据类型由浮点转定点时,存在无法保证高精度的问题。为此使用simulink中的定点工具（Fixed-Point Tool）对算法内部各信号数据的范围进行分析,然后人为地对Fixed-Point Tool给出的建议位宽进行修正,从而使算法在保证较高精度的同时,也解决了采用统一较长位宽在FPGA上实现时造成的资源浪费问题。与传统的人为定义数据位宽相比,使用Fixed-Point Tool设置数据位宽,在输入数据范围发生变化时,能够更加灵活、动态地调整算法内部数据位宽。     

基于DSP的数字式探纬检测设备研制

针对喷气织机探纬器漏检率较高及可靠性较低等问题,采用红外反射式光电传感器,在DSPT-MS320VC5509硬件资源的基础上,以自适应滤波LMS算法处理信号,研制具有高速、高实时性的数字探纬检测设备。经样机测试结果显示:此方法大大降低了探纬器的漏纬率,提高了探纬设备工作的稳定性及寿命。数字式探纬检测设备提出了一种全新的探纬检测方法。     

基于DSP Builder的数字调制解调器设计

通过对二进制相移键控调制解调原理的分析,提出基于DSP Builder的DDS设计方案.采用DSP Builder完成调制、解调模型,载波信号用DDS信号源生成.电路硬件结构简单,易于实现;采用模块化设计具有快速、高效的特点,相关参数可灵活调整;通过仿真其结果达到预期效果.     

基于DSP＋FPGA的红外成像系统设计

介绍了一种带有跟踪功能的红外成像系统的原理、结构及特点.系统采用FPGA＋DSP结构,DSP进行目标跟踪、图像放大等算法,FPGA完成系统的时序逻辑设计.实验证明本系统能够满足实时红外成像系统的要求,具有结构可重构、模块化、可扩展、工作稳定可靠等特点.     

基于DSP技术的数字失真仪的开发

该文论述了失真仪的基本原理,进行了数字失真仪和模拟失真仪的比较以及采用DSP技术进行数字失真仪设计的可行性研究,论证了数字失真仪的设计方案和关键器件的选择,最后介绍了设计的数字失真仪的主要测试指标和电路设计要点.在整个的论述过程中,进行了公式推导和原理的论证.     

基于FPGA的全数字锁相环电路的设计

为了协调锁相环锁定时间与环路同步误差之间的矛盾,设计了一种基于自动变模控制的全数字锁相环电路,主要有四部分构成：异或门鉴相器、K变模可逆计数器、脉冲加减电路以及自动变模控制模块。其中自动变模控制模块实时控制可逆计数器的模值,当输入信号和本地参考信号的相位差较大时,降低KMode值,增大步进校正量,缩短捕获时间;当相位差较小时,增大KMode值,使捕获过程变慢,即延长锁定时间,提高捕获精度。采用VerilogHDL语言对各模块功能进行描述,利用Modelsim SE10.1c软件进行功能仿真验证并给出RTL级电路图,运用Quartus II软件进行功能仿真和综合,并将程序下载到FPGA芯片上验证环路功能,结果证明此环路能够实现相位锁定。