基于CPLD与单片机的激光脉冲控制卡设计

为实现激光微加工领域中单个激光脉冲在规定位置的精确输出,以CPLD(复杂可编程逻辑器件)和单片机为核心部件,研制出一种激光脉冲控制卡.CPLD用于实现单片机与上位工控机的高速并行通信,接收外部运动系统产生的脉冲信号,并对其进行4倍频处理;单片机对CPLD预处理后的脉冲信号进行计数、分频处理,并最终输出一定频率、脉宽可调的控制信号给激光调Q驱动器,利用声光调Q技术实现单个激光脉冲规律性的输出.结果表明:本板卡集成了CPLD和单片机各自优点,减少了外部电路模块,降低制作成本,提高了系统的稳定性.通过激光脉冲控制卡对外部运动系统及单个激光脉冲输出的协调联动控制,成功实现单个激光脉冲在规定位置的精确输出,保证了激光微加工的高质量和效率.     

基于LabVIEW的并行数据采集系统设计

为了解决云粒子测量系统中并行数据采集通道之间的信息交互问题,采用LabVIEW中库函数节点、消息队列和状态机相结合的方法,实现了多路不同速率数据的并行采集,试验验证了该并行数据采集方法的可行性.研究结果表明:基于LabVIEW进行并行数据采集,不但快速、简单,并且能够有效提高数据采集效率,方便进行系统扩展.该方法对多路并行数据采集系统设计具有一定的参考价值。     

Petri网系统并行化方法的研究

对Petri网系统并行化一般方法的研究.给出了使用P/T网作为研究对象的原因以及基于P-不变量的Petri网系统分割技术和并行进程创建的条件;提出了非负库所和共享库所进程的并行化条件和方法,并对它们进行证明和实例验证;对不存在P-不变量的Petri网并行化问题进行讨论,确定其不存在并行进程,Petri网不能并行化;提出Petri网系统并行化的一般方法和实现步骤,使其成为各应用领域Petri网系统并行化过程中一种通用的、有效的方法.     

Apla-Java 可重用部件库并行、并发机制的研究

Apla-Java可重用部件库是PAR方法的重要研究成果.实验证明它对基于PAR平台进行串行Java程序开发提供了有效的支持.实现部件库的并行、并发机制,使其支持并行、并发程序设计,对于提高并行、并发软件开发效率具有重要意义.该文研究并提出了并发类库的若干设计策略并实现了Apla-Java可重用部件库并行、并发机制.     

基于微处理器的并行信息处理策略

基于现有多核微处理器实现了并行信息处理系统, 该并行信息处理系统利用现有的标准台式机, 通过高速以太网联接, 共同完成复杂计算. 解决了传统高性能并行计算系统造价昂贵、 维护成本高的问题, 提供了一种廉价的并行信息处理策略. 实验表明, 基于微处理器的并行处理系统适于进行并行信息处理和科学计算.     

一种改进三步搜索算法的设计与实现

在对现有三步搜索算法研究的基础上,对其进行了并行设计与实现,针对提出的并行设计方案在多处理机上进行了试验.试验结果表明:并行后的三步搜索算法编码速度平均提高了1.67倍以上.     

激光埋种辅助刻蚀制备微凹透镜阵列

微透镜阵列作为微光学领域的一种重要元件,如何实现其高效加工一直是本领域亟需解决的技术环节.但是传统加工方法无法兼顾加工效率和加工质量,激光埋种辅助刻蚀方法可实现微凹透镜阵列的高效制备和微加工.本文回顾了这种新微加工方法的一系列探索工作,即采用空间光调制器对飞秒激光进行相位调制,提供一种"激光埋种辅助刻蚀"的方法.该方法利用相位调制得到的多个焦点替代单个焦点进行曝光,实现了对微凹透镜阵列的并行加工;同时,结合对多个焦点的相对能量和空间位置的调节,能够实现对每个微凹透镜形貌和光学参数的调控;从根本上改变了以往激光直写加工中对微纳结构逐点扫描的加工方式,从而实现了微阵列结构的高效、高质量加工.     

集群上的弹性静力问题并行边界元解法及其工程应用

对集群并行环境下的弹性静力问题的并行边界元解法进行了研究和应用.采用结点超行卷帘方案对边界元系统方程组进行存储,实现了计算负载平衡和系统方程的独立并行生成;基于结点超行卷帘分布存储方案,给出了一种求解边界元系统方程组的并行高斯-约当消去方法;采用分子域结点超行卷帘存储,以及分子域并行凝聚和消去的方法处理任意非均匀子域划...     

时变网络中物流车辆调度问题的研究

研究了时变网络中的车辆调度问题,设计了该问题的并行遗传算法并进行求解.仿真结果表明,该并行遗传算法优于BC-saving启发式算法.     

嫦娥三号激光三维成像系统全链路误差分析与仿真

针对嫦娥三号激光三维成像系统的单脉冲激光发射、多元探测器并行接收的二维振镜摆扫复杂结构的误差分析与控制问题,提出一种多元激光成像系统的全链路误差分析与仿真方法,建立了测距链路系统性误差因素、测距链路偶然性误差因素和振镜测角链路等成像全链路的误差模型.同时针对嫦娥工程激光精避障探测20 cm的测距精度要求,实现了其成像链路中系统误差参数项和随机误差参数项对成像质量影响的仿真与误差分解.结果表明,测距固定延时误差、振镜编码器误差、视准轴误差和水平轴误差等因素是影响激光三维成像精度的主要系统因素,并对不同误差因素提出了有效的控制方法.     

MPP中区域分解法的临界子区域数的确定方法

论文针对在大规模并行处理 ( MPP)系统中应用区域分解方法 ( DDM)进行并行计算时 ,为了获得最大加速比和最短计算时间 ,如何选择恰当的子区域数 (临界子区域数 )这一关键问题 ,分析了子区域数大小对区域收敛速度和并行度的影响 ,描述了子区域数与加速比变化的关系 ,最终给出了一种确定 DDM临界子区域数的方法。该方法也适用于网络连接的分布式系统上的 DDM并行计算。实验结果表明 ,选用该方法确定的子区域数划分区域 ,能有效地提高加速比 ,减少计算时间     

PZT在机电疲劳作用下的微裂纹和畸变

通过对PZT铁电陶瓷试样在交变力四点弯、交变电场及机电耦合疲劳作用前后的微裂纹和电畴的观察研究发现：电畴畴壁垂直于硬度痕边界排列;裂纹附近畴壁趋于转向与裂纹平行的方向;极化试样中的微裂纹萌生和扩展显示出强烈的各向异性。另外,还试图解释实验实验观察到的在外加极化电场方向平行的初始试样表面内存在大量微观畴带的现象。     

基于域知识迁移的绝缘子缺陷检测方法

绝缘子缺陷检测模型在应用过程中,需要对多种目标域图像进行检测。然而,由于不同目标域图像的分布不同,会导致在源域训练得到的缺陷检测模型难以在不同目标域中实现较好的检测效果。针对缺陷检测模型泛化性较低的问题,提出了基于域知识迁移的绝缘子缺陷检测方法。首先,采用一种新的特征融合方法提高对缺陷目标的特征提取能力;然后通过对抗性训练实现基于图像和实例级别的域分类器,在图像和目标层级上实现了域迁移;最后在区域建议网络中引入区域级别的域分类器,进一步实现了源域和目标域在区域级别上的对齐。实验结果表明,模型能够缓解不同域图像分布不平衡导致检测效果差的问题,并且与其他多种目标检测方法相比,实现了更好的缺陷检测效果。     

钛合金片层组织生长相场的大规模并行模拟

采用大规模并行计算进行钛合金中片层组织生长相场模型的数值模拟.针对Allen-Cahn和Cahn-Hilliard等相场模拟方程,在均匀网格上采用时域有限差分显式时间步进和算子分裂的数值算法.基于消息传递接口(MPI)实现三维区域分解和计算与通信重叠的并行算法.在深腾7000上通过测试,显示程序具有良好的可扩展性.在1 0243计算网格上使用4 096核的并行效率达到94.2%,每个时间步耗时约0.2s.     

基于模态分析法的结构动载荷识别研究

分析了基于模态分析法的动载荷识别时域方法 ,应用薄板实例进行了验证 ,结果表明该方法具有较高精度 ,并对该方法在转向架结构应用中的一些问题进行了探讨 .     

基于网格的NURBS曲线下面积的并行计算

为了解决NURBS曲线下面积计算中计算量大的问题，研究并实现了高性能网格环境下并行计算方法．本算法采用Romberg积分和MPI技术相结合的方法，做到通信量最小．经测试，计算用时与网格上并行计算处理器数目成正比．     

FPGA+DSP航片并行处理系统

研究了一种采用FPGA +双DSP的航片高速并行处理系统 ,并用区域分解算法对航片处理任务进行划分与分配 .FPGA实现对航片预处理 .DSP实现航片高层处理 .DSP部分由双TMS32 0C6 2 0 1芯片构成高速运算处理单元 ,峰值处理能力每s可达 3.2× 10 9条指令 .FPGA和DSP具有各自的存储器 .在系统中应用符合数字图像处理特点的区域分解并行算法 ,这样使在空间域串行图像处理算法得到并行化 ,从而合理地对任务进行划分与分配 ,同时保证各DSP处理机负载平衡 .该方法适合多种图像处理算法 ,实现简单 ,大大减少了开发的工作量 .经试验表明 ,该实时航片处理系统具有高效、简单、可靠的特点 .     

Dynamic domain decomposition method and its application on nonlinear problem

In this paper,domain decomposition method(DDM) for numerical solutions of mathematical physics equations is improved into dynamic domain decomposition method(DDDM) . The main feature of the DDDM is that the number,shape and volume of the sub-domains are all flexibly changeable during the iterations,so it suits well to be implemented on a reconfigurable parallel computing system. Convergence analysis of the DDDM is given,while an application approach to a weak nonlinear elliptic boundary value problem and a ...     

基于Wilson-θ法的动荷载识别

在Wilson-θ法求解运动平衡方程的基础上,推导了时域内动荷载识别基本公式,并通过算例说明了方法的正确性.算例表明,该方法具有较高的识别精度,并具有一定的抗噪声能力,为动荷载识别提供了一种新的思路.     

奇异摄动拟线性对流扩散问题的区域分解方法

文章利用区域分解的迭代方法来解决奇异摄动拟线性对流扩散问题。文中算法是基于有限区域分解方法的，是非常适合并行计算的，且给出了算法的有关收敛特性。