一种能量收集嵌入式系统自适应调度算法

能量收集嵌入式系统(energy harvesting embedded system,简称EHES)的任务调度算法需要考虑能量收集单元的能量输出、能量存储单元的能量水平和能量消耗单元的能耗.实时任务在满足能量约束的条件下,才可能满足时间约束.在这个背景下,传统固定优先级调度算法不再适用于EHES.提出一种基于分组的自适应任务调度算法,它能根据能量收集单元由于能量输出的不确定性而造成的非能量约束情况和能量约束情况,自适应地选择任务调度算法.在非能量约束的情况下,减少任务抢占次数,增强任务的可调度性;在能量约束情况下,减少电池模式切换次数,提高能量存储单元的平均能量水平,从而降低系统能量约束.在一个可进行大范围任务集合仿真的实验环境下对提出的算法进行验证,并将基于分组的自适应调度算法与现有的两个经典算法进行了对比.     

基于单神经元PID的WSNs邻居节点级功率控制算法

针对无线传感器网络(WSNs)中功率控制算法不能实时地调整节点功率和能量消耗较大等问题,提出了一种基于单神经元PID的邻居节点级功率控制算法.该算法结合WSNs传输功率模型,通过实时地控制邻居节点的数量,调整每个节点的功率,动态控制网络的能耗.仿真结果表明:该算法能根据网络连通性要求调整传感器节点的功率,实时性好,收敛速度快,有效地降低了网络的整体能耗.     

基于接纳控制的智能电网需求响应

采用效用函数刻画用户的用电满意度, 将需求响应问题建模为一类凸优化问题. 针对电力供应商的供电量不能满足用户最小用电需求的问题, 结合分布式用电量调度和实定价, 设计两类接纳控制算法. 仿真结果表明, 通过接纳控制, 满足了购电用户的最小用电需求, 保证了用户的用电质量, 能够实现电网的供需平衡.     

基于嵌入式实时操作系统的分区技术研究

嵌入式实时操作系统的研究与开发是嵌入式领域的一个研究热点。分区(Partition)技术的时间、空间隔离与调度机制,保证了嵌入式实时系统资源在时间和空间方面的确定性和应用程序之间的安全性。介绍了嵌入式实时操作系统中的分区技术,并联系航空实际,重点研究了分区技术的设计与实现。     

基于VeriStand的实时飞行测试系统设计与实现

针对飞行器改装带来的实时模飞测试问题,提出了一种实时飞行测试系统设计及实现方案。首先分析了待测飞控及安控系统的工作过程和技术特性,给出了实时测试系统应该具备的功能。基于功能需求,明确了系统采用PC上位机-PXI实时下位机的硬件架构,同时给出了上位机、下位机的硬件资源配置。系统采用VeriStand、MathWorks Simulink?、LabVIEW分别完成实时测试项目配置与管理、实时模型开发、虚拟串口设备驱动开发任务,并详细讨论了实时模型和虚拟串口设备驱动的开发过程。最后分析了实时测试结果。     

基于k近邻的批次过程在线实时监测方法

针对基于k近邻的故障检测方法(Fault Detection method using the k-Nearest Neighbor rule,FD-kNN)的在线实时监测需预估当前时刻之后的采样数据,检测性能会受到预估精度影响的问题,对FD-kNN进行扩展以适用于批次过程的实时监测.该方法根据每个采样时刻的历史数据进行建模,并根据这些模型实时监测批次过程.该方法不需要预估数据,避免由于预估误差大而带来的误报和漏报问题,同时较好地继承k近邻法则(k-Nearest Neighbor rule,kNN)在处理非线性、多模态和非高斯等问题上具有的优势.青霉素发酵过程的仿真试验验证该方法可行.     

基于ACCESS的产品实时库存及质量检验管理系统

为使产品库存和产品质量检验数据管理规范化、便捷化,并且在企业内部局域网实现数据共享,对企业的库存管理方式和产品质检过程进行充分调研,针对中小型机械制造类企业的实际需求,利用Microsoft Access 2003开发了产品实时库存及质量检验管理系统。实践证明,该数据库系统解决了企业旧的台账管理方式中数据处理机械化、低效率问题。     

一种基于资源预分配的虚拟机软实时调度方法

虚拟机技术作为云计算的重要技术之一,近年来得到广泛关注,但是由于虚拟机管理层的存在,导致语义鸿沟,使得实时应用程序、并发程序等在虚拟机上的运行性能受到影响。分析和研究了Xen虚拟机管理器的Credit调度算法,针对其在并发调度和软实时调度方面存在的不足,提出了改进调度算法,实现了算法的调度器原型。新的调度算法对软实时虚拟机进行Credit比例预分配,采用动态调度时间片机制,以non-work-conserving方式实现软实时任务周期调度,保障调度周期满足运行周期要求。通过区分并发和非并发软实时虚拟机,采取不同的调度策略,在满足资源利用率的基础上,确保实时任务的顺利运行。测试结果表明,该调度算法在对并发和非并发软实时任务调度上,具有良好的表现,较好满足了软实时应用调度需求。     

Compositional power-aware real-time scheduling with discrete frequency levels

Power consumption remains a hot issue in all areas of computing ranging from embedded systems that rely on batteries to large scale data centers where reducing the power consumption of computing devices directly affects not only the management cost, but also contributes to a greener computing environment. The power-aware real-time scheduling problem has recently been addressed for a compositional framework with periodic task model under the assumption that a processor can continuously vary its operating frequency and voltage. However, in practice, this technique is only suboptimal and still produce the waste of computational resources. This paper introduces new frequency scaling schemes that statically determine optimal processor speeds at system, component, and task levels with the objective of minimizing the total energy consumption of the entire framework. Since real-world processors support only a finite set of operating frequencies, our algorithms also consider only discrete speed levels and guarantee still that each task meets its deadline. We implemented and evaluated the performance of a prototype framework that incorporates our algorithms on top of the RT-Xen hypervisor in order to provide power-aware compositional real-time scheduling framework to virtual machines.     

煤矿输送带传输故障实时监测技术

分析了断带、纵向撕裂、跑偏、水煤和碎煤堆积等常见的煤矿输送带传输故障及其原因,总结了目前针对煤矿输送带常见传输故障的监测技术及其存在的主要问题;为了解决现有输送带传输故障实时监测技术只能事后报警、不能提前预警的局限性,提出了一种基于机器视觉技术的煤矿输送带传输智能监测及预警系统。