Model driven middleware: A new paradigm for developing distributed real-time and embedded systems

Distributed real-time and embedded (DRE) systems have become critical in domains such as avionics (e.g., flight mission computers), telecommunications (e.g., wireless phone services), tele-medicine (e.g., robotic surgery), and defense applications (e.g., total ship computing environments). These types of system are increasingly interconnected via wireless and wireline networks to form systems of systems. A challenging requirement for these DRE systems involves supporting a diverse set of quality of service (QoS) properties, such as predictable latency/jitter, throughput guarantees, scalability, 24x7 availability, dependability, and security that must be satisfied simultaneously in real-time. Although increasing portions of DRE systems are based on QoS-enabled commercial-off-the-shelf (COTS) hardware and software components, the complexity of managing long lifecycles (often ∼15-30 years) remains a key challenge for DRE developers and system integrators. For example, substantial time and effort is spent retrofitting DRE applications when the underlying COTS technology infrastructure changes.This paper provides two contributions that help improve the development, validation, and integration of DRE systems throughout their lifecycles. First, we illustrate the challenges in creating and deploying QoS-enabled component middleware-based DRE applications and describe our approach to resolving these challenges based on a new software paradigm called Model Driven Middleware (MDM), which combines model-based software development techniques with QoS-enabled component middleware to address key challenges faced by developers of DRE systems — particularly composition, integration, and assured QoS for end-to-end operations. Second, we describe the structure and functionality of CoSMIC (Component Synthesis using Model Integrated Computing), which is an MDM toolsuite that addresses key DRE application and middleware lifecycle challenges, including partitioning the components to use distributed resources effectively, validating software configurations, assuring multiple simultaneous QoS properties in real-time, and safeguarding against rapidly changing technology.     

Generating planar spiral by geometry driven subdivision scheme

Spirals are curves with one-signed, monotone increasing or decreasing curvature. They are commonly useful in a variety of applications, either for aesthetic or for engineering requirements. In this paper we propose a new iterative subdivision scheme for generating planar spiral segments from two points and their tangent vectors. The subdivision process consists of two main steps, computing new points and adjusting tangent vectors adaptively for each iteration. We categorize this iterative scheme as geometry...     

基于模型驱动的ERP平台二次开发的设计与实现

当今ERP软件发展的新方向有两个,一是ERP系统如何进行快速高效地开发,二是具备良好的扩展能力.根据新方向发展要求,提出了平台化的ERP系统与基于模型驱动二次开发的设计思想,并结合实际案例给出了具体实现技术.基于模型的设计快速实现了ERP系统的开发,真正增强了系统的可扩展性,为企业解决ERP软件的高效扩展开发和成功实施提供了一种新的方法.     

时滞系统方法的网络控制系统的研究

针对普遍存在的采样器和零阶保持器异步这一现象,研究了该类网络控制系统的状态反馈控制问题。首先,以事件驱动的零阶保持器的更新时刻为时间标识,并考虑到网络的诱导时延和数据丢包,建立网络控制系统的采样闭环模型,并转化为状态中连缀着两个时滞变量的时滞系统。然后,利用相应的时滞系统方法,对闭环网络控制系统进行了稳定性分析和控制器综合。最后,通过仿真实例验证了所得结果的正确性。     

一种新型的电热驱动MEMS微继电器的研制

设计和制备了一种新型的电热驱动微电子机械(MEMS)继电器,并进行了性能测试.整个工艺采用非硅MEMS工艺,利用Cu作为牺牲层材料,Ni作为微继电器的结构材料.微继电器是基于杠杆放大原理设计的,因此能够获得较大的行程;驱动臂采用"U"型梁设计,能够在不增加功耗的条件下,获得较大的驱动力.并采用Ansys10.0有限元软件对微继电器进行了模拟分析.测试结果表明,这种微型继电器具有体积小、驱动电压低、切换速度快等优点.     

基于MDA的Web服务组合的研究及应用

随着已有Web服务数量的不断增加,如何利用这些现有的Web服务创建新的更复杂的Web服务成为一项新的研究课题。特别地,利用MDA进行Web服务合成已经成为研究的热点。提出了一种基于模型驱动架构的Web服务组合方法,将模型驱动软件开发方法学应用到Web服务组合中。针对WSDL语言给出了一个UML Profile for WSDL来建立与WSDL平台相关的静态结构模型,并给出了与WSDL平台相关的静态结构模型和WSDL语言之间的模型转化规则。并通过一个旅行代理服务的实例说明了方法的应用情况,验证了方法的可行性。     

“模式识别”课程线上线下混合教学模式探索与实践

在模式识别课程教学中,针对传统线下课程短板,开展线上与线下相结合的混合教学模式教学改革探索。阐述了本课程教学改革的教学环节设计、教学实施方法、考核方式等,以思维导图和综合案例串联庞杂知识点,采用多样化手段,加强对学生创新思维和能力的培养。教学实践证明,该课程教学改革调动了学生主动性,培育了其创新能力与科学精神,丰富了线上线下混合教学改革的理论研究。     

基于特征建模的连续体机械臂自适应鲁棒控制技术研究

针对连续体机械臂动力学建模困难,控制难度大的问题,使用特征建模的方法,用简化等价的特征模型设计了自适应鲁棒控制器。首先,通过对机械臂系统进行分析,使用特征建模得到等价的动力学模型,然后采用递推最小二乘法进行参数辨识,得到该特征模型的特征参数,最后,利用模型与辨识得到的参数设计了一种结合滑模控制的自适应控制器。通过仿真实验对本文方法与传统PID方法进行对比,仿真结果表明,本文的方法对于末端角度控制的跟踪精度高,同时对于末端扰动有着良好的自适应能力和鲁棒性。     

考虑负荷多无功用电场景的城市配电网无功优化配置

高比例电力电子设备与高比例分布式光伏的广泛接入以及城市电缆化率的提升,使配电网用户侧的无功特性变得复杂,导致负荷无功用电不确定性增加,不利于配电网安全运行。因此,为了更好地进行无功优化配置,文章采用不同负荷日功率因数变化曲线的组合场景及其概率来反映无功用电的不确定性,以运行成本的期望值最小为目标,建立多无功用电场景的期望值优化配置模型。首先,利用多重一维卷积自编码器(one-dimensional convolutional autoencoders,1D-CAEs)提取不同用户日功率因数数据的低维表征;随后,利用k-means方法进行场景缩减,获得典型日功率因数变化场景,并组合出多用户的场景集;最后,建立期望值无功优化模型,采用粒子群算法求解,确定出最优配置方案。依据上海市某配电网不同类型用户实际的无功用电信息,采用改进的IEEE 33节点系统进行仿真,以验证所提方法的有效性。     

数据驱动的同调机组分群及主动解列技术

新型电力系统发生区域性故障时系统的安全稳定性问题日益突出,主动解列作为防止故障扩散的有效手段在系统稳定研究中逐渐获得关注。从同调机组分群技术和解列断面搜索技术两个方面对主动解列开展研究,结合时频分析、特征提取和图论等方法,提出基于改进聚类算法的同调机组分群技术和基于多层图分割的解列断面搜索技术,并在IEEE-39节点标准测试系统中验证了所提方法的适用性。