基于OpenGL的数据显示系统的设计与实现

基于OpenGL结合MFC设计了显示大量数据的显示系统。显示系统使用颜色等深图显示数据的变化情况，设计中系统地解决了3个问题：首先提出了将数据依据数值大小映射到颜色的颜色映射方案；其次提出了在MFC架构下使用OpenGL进行绘图的框架，框架使用面向对象的方法解决了OpenGL与MFC衔接；最后在镜片面型显示中应用相关的设计结果，基于框架及颜色映射方案设计程序将镜片面型用颜色等深图的方法显示出来。实验结果证明，设计的数据显示系统可以方便地显示大规模的数据，在数据显示可视化中有着广泛的应用。     

基于轨道扰动的混沌单向散列函数设计

在分析针对数字混沌提出的伪随机扰动策略和变参数补偿策略的基础上,提出了基于轨道扰动的混沌单向散列函数设计方法。首先,将消息填充为64byte的整数倍,以提高短消息散列的安全性;然后,选取64byte的固定扰动向量,并将明文信息与固定扰动向量一起映射至数字混沌系统相空间的扰动空间;最后,将扰动空间内的元素输入至数字混沌系统进行多次混沌迭代,并在迭代结果中取出160bit作为最终散列值。该算法选用Logistic映射作为混沌映射,计算复杂度比高维混沌映射低,而轨道扰动的思想使得该算法比一般的低维混沌映射安全性更高。研究表明,该算法对初值极其敏感,且具有很好的混乱和扩散性质及较高的抗碰撞性。该算法采用256bit定点数运算,更易于软硬件实现。     

压电驱动器的开闭环迭代学习控制

由于开闭环迭代学习控制方法能在加快收敛速度的情况下降低跟踪误差,本文利用该控制方法来提高压电驱动器(PZT)的高频轨迹跟踪精度。首先,提出了离散时间下的开环P型结合闭环PI型的迭代学习律,并且给出了基于该学习律的收敛性条件。然后,设计了用于PZT系统的离散开闭环迭代学习控制器。最后,针对50Hz单频和25Hz+50Hz复频三角波轨迹进行了跟踪控制实验。实验结果表明:所提出的迭代学习控制器对上述2种轨迹的最大跟踪误差分别为10.6nm和12.5nm,相对于PID控制器,分别降低了96.25%和95.62%。结果显示:提出的控制方法易于实现,无需准确的PZT迟滞和系统模型就可以获得很高的跟踪精度,能有效地满足高频和复频轨迹跟踪的精度要求。     

尺蠖式压电陶瓷驱动电源设计

为了满足尺蠖式压电陶瓷驱动器的控制需要,设计了相应的驱动电源。DSP是控制器,通过网口接收上位机的控制命令,通过异步总线与FPGA进行数据通信,FPGA操作4路D/A生成4路满足相应时序要求的波形,波形经过精密运放前级放大和由分立元器件搭建的功率放大,输出到尺蠖式压电陶瓷驱动器的电源输入端。测试和试验表明,电源带宽高,纹波小,阶跃响应特性和动态特性良好,能够精确的控制尺蠖式压电陶瓷驱动器微位移定位,可以应用在精密工程技术领域中。     

一种精密气控系统的设计与实现

介绍了一种精密气控系统的设计与实现方案,该系统通过智能算法将气源控制为恒定压力、流量的输出气体,满足半导体行业需求。首先,采用AMESim提供的元件设计库构建了气体控制回路动态仿真模型,调节回路内关键节点的气体压力和流量特性参数进行时域分析,以验证模型的正确性。其次,通过CompactPCI总线机箱执行实时采集和闭环控制,并利用QWT库实现人机交互图形界面。实验结果表明,该系统具有便携性、可配置性、实时性、高精度等特点,适用于低流量、高稳态氮气供给应用场景。     

为齿轮固体气渗亚温淬火

通过对内齿轮常规渗碳淬火存在问题的分析,试用了固体气渗淬火的新工艺,设计了控制淬火变形的渗碳兼防渗的加热装置,调整了冷、热加工的工艺,使内齿轮达到了技术性能要求     

低成本FPGA光纤接口卡的设计与实现

提出了一种FPGA芯片加并/串、串/并转换芯片的低成本光纤通信解决方案.该接口卡使用DSP芯片作为控制芯片,通过同步FIFO解决了FPGA芯片与DSP芯片之间跨时钟域信号的同步问题.经实际测试,验证了设计的正确性,并测量出接口卡的最高速率可达到212Mb/s.     

一种混沌伪随机序列均匀化普适算法的改进

为了分析盛利元等所述算法的安全性与普适性,从信息论的角度提出了单轮迭代信息损失量和动力学系统平均信息损失速度的概念,分析结果表明,第二类比特位变换的单轮迭代信息损失量为12比特,标准第二类比特位变换的单轮迭代信息损失量与指数e有关,存在信息损失量较小的可能性,将1023-e作为移位位数,使得标准第二类比特位变换无法遍历[-1,1]区间内的所有浮点数.进一步提出了暂态数据和第一类暂态变换的概念,并对文献[14]中所述算法进行了改进,改进后算法能够将任意混沌输出序列转换为至[0,1]区间内的浮点数,转换过程的信息损失量为L-1比特,接近有限计算精度为L时的最大信息损失速度I_max=L,且通过χ检验可证明转换后的混沌输出序列服从均匀分布.     

基于OMAP的可重构嵌入式运动控制系统设计

为增强嵌入式运动控制器的开放性、满足柔性化制造需求。深入分析了该类型控制器的结构特点,采用模块化设计、可重构设计思想,构建了一套基于OMAP和FPGA的可重构嵌入式运动控制系统。在此基础上,对系统内部进行了结构层次、功能模块的划分,并完成了各模块的详细设计。最后通过模块重组,搭建了一套单轴多环路运动控制系统。实验结果表明,各分模块工作正常,系统具备可重构性、通用性、易扩展性和开放性等特点,能满足不同应用场合的运动控制需求。