基于可编程逻辑器和VHDL语言的容错电路设计

论述了最新的可编程逻辑技术和硬件描述语言VHDL在数字电路系统的设计和仿真中的应用。这种方法的优点是可以用简单的软件语言代替复杂的电子电路硬件,针对传统的数字电路系统中故障检测电路和容错电路硬件设计较为复杂的问题进行了分析和简化设计。在此基础之上进行了数字系统的三通道/单通道筛选冗余容错电路的设计和仿真。     

基于可靠性分析的胚胎硬件容错策略选择方法

胚胎硬件的容错策略是影响阵列可靠性的重要因素, 可靠性分析可从理论上得到理想的容错策略和阵列布局, 为硬件优化设计提供目标. 胚胎硬件可靠性分析的传统模型仅考虑阵列布局结构, 视细胞为固定节点, 不考虑容错电路设计中细胞内部电路模块的变化, 未能全面反映电路设计的实际情况. 针对这一不足, 提出了新的可靠性模型, 将细胞内配置存储器和输入输出布线器电路的变化 情况引入到建模过程中, 经过实例仿真分析, 总结出了基于可靠性分析的容错策略选择方法和分析步骤, 给出了可指导如何选择容错策略选择的量化条件.     

演化硬件平台的数字电路仿真算法

在构建演化硬件的软硬件协同设计平台中,提出了一种数字电路仿真算法。这种仿真算法根据数字电路的拓扑结构,将电路的仿真过程分为两个阶段:第一阶段主要是对数字电路结构化,并将每个宏实体(模块)置于激活或挂起状态;第二阶段则使用两种方法仿真激活的宏实体。此外,根据软硬件协同设计平台的需求,对电路进行优化度和复杂性评价。实验表明这种数字电路仿真算法能较好地满足该系统平台的要求,有效地指导下一步的演化策略。     

连续多时滞系统的保成本H∞容错控制

针对状态具有多个时滞的线性连续系统,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,研究了在执行器发生故障的情况下,连续多时滞系统的保成本H_∞容错控制问题。首先,在无外部扰动时,得到了系统存在容错控制器的一个充分条件|其次,得到了系统存在保成本容错控制器的一个充分条件|最后,在有外部扰动时,得到了系统存在H_∞容错控制器的一个充分条件。进一步,得到了系统存在保成本H_∞容错控制器的一个充分条件以及该控制器的设计方法。仿真结果证明了该方法的正确性和有效性。     

无人机姿控系统鲁棒动态面容错控制设计

针对含有不确定和执行器故障的无人机姿态控制系统,提出了一种鲁棒自适应动态面容错控制方法。在设计中,首先提出由非线性阻尼技术抵消不确定性及外界干扰,然后设计一种基于自适应动态面控制方法的容错控制策略,保证无人机在出现未知执行器故障情况下,其闭环姿态控制系统是全局渐近稳定的,实现姿态输出对制导指令的容错跟踪。最后对所提出的容错控制方法进行了某无人机非线性姿态控制系统的仿真验证, 结果表明了所提方法的有效性。     

C4ISR仿真系统动态演化机制

以基于代理技术的C4ISR仿真系统为研究对象,重点研究通过基于事务的动态依赖关系确保仿真系统的一致性.首先,为保障演化系统的事务一致性,通过静态分析方法获得基于事务的动态依赖关系;然后,针对动态演化的执行,设计了一个动态配置平台来管理动态演化操作并恢复演化系统状态,在此基础上,提出了一个基于代理的C4ISR仿真系统模型,基于该模型设计的C4ISR仿真系统具备动态演化的能力;并通过项目的实施验证了所提方法的可行性和有效性.     

灵敏度分析在多层感知器硬件设计中的应用

以多层感知器的相对灵敏度为指标,利用灵敏度分析方法,研究了存在量化误差的情况下,多层感知器硬件设计中的网络结构设计和量化比特数选择问题。提出了训练前多层感知器硬件设计的灵敏度分析方法。针对单隐层感知器的硬件设计进行了计算机仿真,得到了满足设计要求的隐层神经元个数和量化比特数。仿真结果表明,所提方法在理论上是一种有效的网络硬件设计方法。     

线性系统的故障检测和最优容错控制

针对系统中含有执行器故障和传感器故障的情况,研究了线性系统的故障检测和最优容错控制问题。利用Riccati矩阵方程和Sylvester方程设计了故障情况下的动态最优容错控制律,并设计了能同时检测出故障状态和系统状态的增广的降维故障检测器,解决了最优控制中故障状态的物理不可实现问题,从而实现了系统的故障检测和容错控制并能满足二次型性能指标。仿真实例验证了这种故障检测方法和最优容错控制的有效性。     

基于状态反馈的广义双线性系统H∞容错控制

针对非线性系统的容错控制问题,以广义双线性系统为研究对象,基于非线性系统H∞控制的概念,提出了利用状态反馈控制器实现广义双线性系统容错控制的方法,给出了状态反馈控制器的存在条件和设计过程。设计的状态反馈控制器在无执行器故障和存在执行器故障的情况下,都能保证闭环系统渐近稳定,且闭环输入输出信号满足H∞性能指标,从而实现系统的容错控制。最后的仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于状态反馈的广义双线性系统H∞容错控制

针对非线性系统的容错控制问题,以广义双线性系统为研究对象,基于非线性系统H∞控制的概念,提出了利用状态反馈控制器实现广义双线性系统容错控制的方法,给出了状态反馈控制器的存在条件和设计过程.设计的状态反馈控制器在无执行器故障和存在执行器故障的情况下,都能保证闭环系统渐近稳定,且闭环输入输出信号满足H∞性能指标,从而实现系统的容错控制.最后的仿真结果证明了该方法的有效性.     

机载公共设备综合管理仿真平台的时钟同步

机载公共设备综合管理系统是一种必然趋势,建立机载公共设备综合管理系统分布式仿真平台,设计软硬件结构,使之具有余度、重构、故障容错和可扩展性的功能,时钟同步是其中一个关键技术,1553B总线固有的时钟同步技术实现基本的功能,主从式的概率时钟同步技术实现进一步的调整,1553远程终端到远程终端广播周期消息通信实验有效实现发送和接收端的时钟同步,解决分布式实时控制系统中节点的时钟同步问题。     

机载机电系统综合管理分布式仿真平台设计

通过对以往机载机电管理系统的研究，设计了机载机电设备综合管理分布式仿真平台系统结构，该变了原有系统“散、乱、杂”的局面，展现了新一代飞机机载机电设备综合管理系统的布局与体系结构；采用基于windows实时扩展模块RTX和1553B双冗余总线技术，提出了仿真平台的软、硬件体系，保证了系统的实时性和容错性。仿真平台提供仿真中需要的通用模型库，利用该平台可进行多型号机载机电系统综合管理仿真。系统软件采用模块化设计，具有可扩展性和一定程度的开放性。     

Self Fault-Tolerance of Protocols: A Case Study

1. INTRODUCTIONWith the rapid developmellt of high-speed networks, multimedia communication networks andmobile computer networks, the researching issue related to communication protocol design hasattracted more extensive attention worldwide. Since communication protocols deal with thecomplex issues related to distribution such as communication, concurrency, synchronizationof multimedia and harmonization of processes, their development needs to be tackled byusing sophisticated formal method…     

用软硬件协同设计成像器稳定装置数字控制系统

软硬件协同设计技术是应现代电子系统设计的需求而产生的一项新技术 ,对现有的系统设计思想和设计方法将产生变革性的影响 ,有传统设计方法无可比拟的优点。简要介绍了软硬件协同设计技术的设计思想 ,并应用此技术设计完成了成像器稳定装置数字控制系统     

可重定向编译器生成环境研究

针对嵌入式系统软件设计过程中对编译器的可重定向性提出的新要求,提出了一种基于体系结构描述语言XpADL的可重定向编译器生成方法。XpADL是一种基于XML的体系结构描述,它为编译器提供进行代码生成所需的目标机器相关信息。编译器与XpADL解析模块之间的接口设计使得编译器具有良好的可重定向性。在基于XpADL的编译器框架中,对指令的调度算法进行了性能的评估,说明了本编译器框架的实用性。     

分布式半实物仿真平台的网络设计

针对自行高炮光电火控系统的特点,提出了一种分布式半实物仿真平台的网络设计方法。该方法增强了系统的通用性和可扩展性,使仿真平台可以灵活地增减和修改相应的软硬件模块。同时,通过改进UDP数据传输协议,采用多线程同步技术以及引入多媒体定时器,来确保系统仿真的可靠性和实时性。     

户外增强现实地理配准精度测试评估

地理配准技术是增强现实与地理信息系统结合应用的一项关键技术,其配准精度对ARGIS (Augmented Reality Geographic Information System)的可用性有显著的影响。针对增强现实这一应用,阐释了增强现实地理配准的基本概念与技术原理,提出了地理配准精度量化评估方法;结合预先采集的高精度地理信息数据,采用多种硬件设备设计了不同的地理配准精度评估方案,实际评估了各类地理配准方法的量化精度;基于评估结果,进一步分析了配准误差因素及各方法的局限性,探讨了不同应用场景的配准方案思路,为后续研究提供参考和借鉴。     

"平权"处理的理论依据和实践检验

针对多目标模糊决策问题中确定指标或准则的权重问题 ,提出了在一定范围内对指标权重采用平权和加权的方法 ,不会造成显著的结果差异。对此进行了理论上的推导 ,并在进行国家关键技术选择时 ,采用平权和多种加权的方法进行了试验。实践表明 ,利用平权或加权处理的排序结果基本相同。因此 ,在一定的范围内利用“平权”来代替“加权”处理模糊决策问题是合理的 ,即在一定范围内不会改变排序结果。     

基于大地回波仿真的回波模拟器设计实现

为了客观评估雷达高度表信号处理器及其系统性能,提出一种基于对大地回波仿真的雷达高度表大地回波模拟器设计方法。该方法通过对大地回波仿真获得模拟器所需的源数据。在模拟器的设计上,采用了大容量数据存储器和再配置FPGA逻辑控制的正交基带回波合成方法,使得回波模拟器具有结构简单、使用灵活等特点。给出了大地回波仿真以及模拟器设计的具体实施步骤,通过对实际回波模拟器测试验证了本设计方法的有效性。