基于FPGA的高频全数字低电平系统算法实现

本套加速器高频低电平系统(LLRF)是中国ADS注入器II高频系统的原型机,其工作频率为162.5 MHz,以实现超导加速腔的幅度与相位稳定控制和谐振频率调节。该系统主要由射频前端和数字信号处理FPGA两部分组成。射频前端主要实现高频信号的上下变频和电平匹配;数字信号处理FPGA是系统的核心,主要完成射频信号幅值与相位的数字稳定控制,超导腔谐振频率控制,以及1 000 M以太网通信。在实验室环境下,对该系统进行了幅度和相位稳定度测试,相位稳定度峰峰值为±0.3°,有效值为0.09°,幅值相对稳定度峰峰值为±5×10-3,有效值为3.2×10-3,达到了设计要求。     

多官能度聚氨酯丙烯酸酯的合成及性能研究

采取两步法合成了高官能度聚氨酯丙烯酸酯,用实时红外光谱研究了多官能度聚氨酯丙烯酸酯的光聚合动力学,并研究了多官能度聚氨酯丙烯酸酯与其它单体配方的机械性能。研究发现随着丙烯酸官能度的增多,双键转化率也随之降低;官能度的增加会提高漆膜的硬度。     

渠首水位实时调控模型——以船行灌区一支渠为例

很多大中型灌区在输配水过程中存在水位衔接不当的问题,加之田面高程存在起伏,使得灌溉时往往存在部分田面不能上水或受淹等问题。本文提出了空间灌溉率的概念,并利用GIS的三维分析功能研究了其与渠道渠首水位之间的关系。分析表明,空间灌溉率与渠首水位之间的关系符合Logistic曲线;针对船行灌区一支渠,得到该Logistic曲线的参数,并确定了一支渠渠首和干渠渠首不同空间灌溉率所需的水位,为灌区水位实时调控提供基础数据。     

Consistent hierarchical economic NMPC for a class of hybrid systems using neighboring-extremal updates

A hierarchical two-layer control algorithm is developed for a class of hybrid (discrete-continuous dynamic) systems to support economically optimal operation of batch or continuous processes with a predefined production schedule. For this class of hybrid systems, the optimal control moves as well as the controlled switching times between two adjacent modes are determined online. In contrast to closely related schemes for integrated scheduling and control, the sequence of modes is not optimized. On the upper layer, the economic optimal control problem is solved rigorously by a slow hybrid economic model predictive controller at a low sampling rate. On the lower layer, a fast hybrid neighboring-extremal controller is based on the same economic optimal control problem as the slow controller to ensure consistency between both layers. The fast neighboring-extremal controller updates rather than tracks the optimal trajectories from the upper layer to account for disturbances. Consequently, the fast controller steers the process to its operational bounds under disturbances and the economic potential of the process is exploited anytime. The suggested two-layer control algorithm provides fully consistent control action on the fast and slow time-scale and thus avoids performance degradation and even infeasibilities which are commonly encountered if inconsistent optimal control problems are formulated and solved.     

基于BACnet/IP的设备与实时数据库通信实现

针对不同厂商、不同系统的楼宇自控设备互操作、互通信的局限性,分析了BACnet/IP技术和实时数据库,设计开发了一种基于BACnet/IP技术的实时数据库DasRdb的设备驱动程序。该设备驱动程序采用UDP通信方式,通过调用每个BACnet/IP设备的标准接口函数来驱动实时数据库DasRdb分别进行写操作和读操作,能够有效地实现BACnet/IP设备与实时数据库DasRdb之间的通信,从而使楼控设备的互操作成为可能。现场工程应用表明,该程序的运行契合BACnet的一致性要求,具有简单、高效、精确度高、实时性好的特点。     

基于二次型性能指标的混合动力汽车实时优化控制

为解决混合动力系统实时优化控制问题,本文提出了一种基于二次型性能指标最优的混合动力汽车功率分配优化方案.通过合理的假设和近似,建立了混合动力系统的线性模型,并利用二次型最优控制理论将混合动力最优控制问题转化为二次型最优调节问题进行求解,得到了一个结构简单的实时优化控制算法.5种道路工况下的仿真结果表明,本文提出的控制方法在未来道路工况未知的情况下能够实现混合动力系统的实时优化控制,且节油率与离线计算以燃油消耗最小为性能指标的全局最优控制的节油率相近.     

Linux内核函数调用关系的验证方法

作为最流行的开源操作系统,Linux在各行各业得到了广泛的应用。因此了解Linux内核的架构及工作机制就显得非常重要。然而目前对Linux内核的主要学习途径是各种教科书以及经验博客,而对于Linux内核的实时动态监控技术却很少有人了解。本文提供一种动态监视内核运行过程的方法。通过此方法可以动态地观察Linux内核的函数调用情况,以及CPU寄存器值等动态信息。     

一种具有强实时性、强鲁棒性的图像匹配算法

针对描述符BRIEF对图像旋转敏感的问题,提出一种改进的描述符RIBRIEF,该描述符具有识别能力强、提取速度快、占用空间小及抗干扰能力强等优点,并具有旋转不变性.经分析,图像匹配算法的实时性较大程度上由特征点数量、匹配点搜索次数及描述符相似度计算复杂度决定,因此提出通过描述符索引与描述符聚类相结合、基于FAST稳定特征点提取和逻辑运算计算相似度等方法提高算法的整体实时性.实验结果表明,与描述符BRIEF及SURF相比较,基于描述符RIBRIEF的图像匹配算法在鲁棒性及实时性方面均具有明显优势.     

基于LabVIEW与PCC构建变压器用冷却器性能测控系统

基于LabVIEW软件平台与PCC(计算机可编程控制器)硬件平台,结合无线通信技术,设计了一种变压器用冷却器性能检测试验装置实时测控系统。系统充分利用了LabVIEW与PCC各自优点,实现了装置的远程实时数据采集与设备控制。采用三电一体集成技术,有效地提高了装置的自动化水平,并降低了电控单元的复杂程度,具有开发周期短、测控精准、运行可靠、智能程度高、更改便捷等显著优点。该系统已于2012年10月通过验收,实践应用效果良好。该方案可推广至其他稳态、准稳态热工水力试验当中。     

Feature-Adaptive Rendering of Loop Subdivision Surfaces on Modern GPUs

We present a novel approach for real-time rendering Loop subdivision surfaces on modern graphics hardware. Our algorithm evaluates both positions and normals accurately, thus providing the true Loop subdivision surface. The core idea is to recursively refine irregular patches using a GPU compute kernel. All generated regular patches are then directly evaluated and rendered using tile hardware tessellation unit. Our approach handles triangular control meshes of arbitrary topologies and incorporates common subdivision surface features such as semi-sharp creases and hierarchical edits. While surface rendering is accurate up to machine precision, we also enforce a consistent bitwise evaluation of positions and normals at patch boundaries. This is particularly useful in the context of displacement mapping which strictly requires inatching surface normals. Furthermore, we incorporate efficient level-of-detail rendering where subdivision depth and tessellation density can be adjusted on-the-fly. Overall, our algorithm provides high-quality results at real-time frame rates, thus being ideally suited to interactive rendering applications such as video games or authoring tools.