多计算机并行系统的互连与通信结构

多计算机系统的关键设计之一是互连网络。本文分析和介绍了用于多计算机并行系统的各种典型的互连结构,从拓扑角度分析了各种互连结构的通信性能和路径控制算法。重点讨论了链路型和总线型互连网络,并分析了通信的局部性对性能的影响。     

一种新的片上互连网络的仿真和分析

在平衡性能、成本以及实现的基础上,给出了一种新的片上互连网络--广义 Petersen 图互连网络 GP(2m,1),是一种拓扑结构简单、节点度小、网络成本较低,并且具有对称性以及艮好扩展性的平面互连网络.GP(2m,1)互连网络节点采用一种新的约翰逊编码方法,使得路由算法简单高效.在不同负载和不同节点数量情况下,对GP(2m,1)、Ring和2D Mesh网络的平均通讯延迟和平均吞吐量进行了模拟分析,结果表明GP(2m,1)互连网络较好的平衡了网络性能和成本,是一种简单高效的片上互连网络.     

一种考虑工艺波动的RC互连延时统计模型

基于Elmore延时模型,提出了一种考虑工艺波动的RC互连延时统计模型,在给定互连参数波动范围条件下,利用该模型可以得到互连延时均值和标准差的解析表达式,与目前国内外互连工艺波动研究中广泛采用的Hspice蒙特卡罗(Monte Carlo)分析方法相比,所提模型在确保计算精度的前提下大大缩短了计算时间,可以应用于VLSI的互连延时分析和优化设计中。     

一种新型片上互连网络及仿真

随着集成度的增加,片上系统（SOC）的通讯模式逐渐的成为系统性能提高的瓶颈。片上网络（NOC）将成为构建SOC的最佳通讯方式。在权衡性能、成本和易实现性的基础上,提出了一种新型的片上互连网络—基三分层互连网络,该网络拓扑简单、节点度数低,网络链路数相对较少,并具有明显的层次性和对称性以及良好的扩展性。基三分层互连网络中节点采用一种分层编码方案,使得路由算法简单高效。仿真结果表明,该网络具有较低的平均通讯延迟和较高的平均吞吐率。     

一种基于双桥接器的分布仿真跨协议互连方法

基于分布交互仿真（Distributed Interactive Simulation,简称DIS）和高层体系结构（HighLevel Architecture,简称HLA）的跨协议互连技术是最近的研究难点和热点。讨论了DIS和HLA在分布交互仿真应用方面的特点,针对基于DIS和HLA的仿真系统间的互连问题,提出了一种基于双桥接器和Socket通信的分布交互仿真跨协议互连方法,其中包括DIS演练和HLA联邦间的实体协议转换、事件协议转换和时间管理策略等。应用结果表明,该方法在处理分布交互仿真系统的跨协议互连方面是可行的。     

一种基于RLC互连线系统的串扰仿真方法研究

提出了一种基于均匀RLC耦合互连线系统的串扰噪声仿真方法.该方法将耦合互连线模型在线元分析阶段即进行复频域解耦,使原本复杂的耦合互连线元模型转化为独立互连线元模型,进而简化之后的串扰噪声的仿真分析过程.最后运用数值方法得到均匀RLC互连线串扰噪声的时域估计表达式.仿真实验结果相较于PSPICE结果的误差小于5%,表明了该方法可以对均匀RLC互连线串扰噪声进行有效的仿真和评估.     

基于工艺随机扰动的非均匀RLC互连线串扰分析

提出一种基于工艺随机扰动的非均匀RLC互连线串扰分析方法;同时建立了互连线随机扰动模型.通过解耦技术将耦合非均匀互连线模型转化为独立互连线模型,从而简化了分析,并利用新的逼近模型对数值结果进行复频域的函数逼近,提高了算法精度.最后将算法应用到多根耦合互连线互连的情况,拓展了算法可计算的电路规模.实验结果表明算法可以对工艺随机扰动下的耦合互连线串扰进行有效评估.     

Arena与HLA／RTI互连方法研究

Arena与HLA/RTI的互连问题本质上属于商业仿真软件包与HLA的互操作问题.根据互操作性参考模型IRM I层次互连的需求,在比较Arena RT模型及HLA联邦成员的执行流程的基础上,提出了将Arena模型连入HLA/RTI的通用方法,设计了适配器架构、接口及其与Arena模型和RTI的交互流程.实验结果表明了本方法在数据传输和时间同步方面的正确性.     

高层体系结构多联邦互连技术研究

高层体系结构（HLA）支持在单一联邦招待中的成员间的互操作。随着仿真系统规模的不断扩大，成员甚至联邦的重用对于系统的快速扩展至关重要。因此多联邦互连的问题亟待解决，本文首先对HLA的重用性和互操作性进行了分析，接着阐述了四种实现多联邦互连的基本方法，最后提出了层次联邦的实现方案。     

高速背板互连的信号完整性仿真方法

提出了一种高速背板互连的信号完整性仿真方法。高速接插件的厂商只提供参数模型,借助矢量拟合方法可以推导出电路模型,再使用部分元等效电路法仿真走线得到等效电路模型。推导出联合仿真的方法,实现了高速背板互连的信号完整性仿真。通过等效电路的仿真结果和厂商提供的原始参数进行的比较,以及部分元等效电路法与商用软件仿真结果的比较验证了等效电路的正确性。最后对完整的板间互连通道进行了仿真,并将最终的仿真结果与商用软件的仿真结果进行了比较,证明了所提方法的正确性,给出了整个通道眼图仿真分析结果。     

Decentralized Control for Similar Composite Systems with Interconnections Satisfying Interconnected Condition

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｃｏｍｅｖｅｒｙｌａｒｇｅａｎｄｍｕｃｈｃｏｍｐｌｅｘｉｎｍｏｄｅｒｎｓｏｃｉｅｔｙａｎｄｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅ .Ｔｈｅｍｏｒｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｈａｓｂｅｅｎｎｅｅｄｅｄｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｓｅｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｓｙｓ ｔｅｍｓ .Ｔｈｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｅｓｙｓｔｅｍｓａｒｅｖｅｒｙｈｉｇｈ ;ｔｈｅｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｕｂｓｙｓ …     

Model Reference Adaptive Control for Networked Distributed Systems with Strong Interconnections and Communication Delays

In recent years, networked distributed control systems (NDCS) have received research attention. Two of the main challenges that such systems face are possible delays in the communication network and the effect of strong interconnections between agents. This paper considers an NDCS that has delays in the communication network, as well as strong interconnections between its agents. The control objective is to make each agent track efficiently a reference model by attenuating the effect of strong interconnections via feedback based on the delayed information. First, the authors assume that each agent knows its own dynamics, as well as the interconnection parameters, but receives information about the states of its neighbors with some communication delay. The authors propose a distributed control scheme and prove that if the interconnections can be weakened and if the communication delays are small enough, then the proposed scheme guarantees that the tracking error of each agent is bounded with a bound that depends on the size of the weakened interconnections and delays, and reduces to zero as these uncertainties reduce to zero. The authors then consider a more realistic situation where the interconnections between agents are unknown despite the cooperation and sharing of state information. For this case the authors propose a distributed adaptive control scheme and prove that the proposed scheme guarantees that the tracking errors are bounded and small in the mean square sense with respect to the size of the weakened interconnections and delays, provided the weakened interconnections and time delays are small enough. The authors then consider the case that each agent knows neither its dynamics nor the interconnection matrices. For this case the authors propose a distributed adaptive control scheme and prove that the proposed scheme guarantees that the tracking errors are bounded and small in the mean square sense provided the weakened interconnections and time delays are small enough. Finally, the authors present an illustrative example to present the applicability and effectiveness of the proposed schemes.     

Decentralized Control for a Class of Similar Composite Systems with Interconnections with Unsatisfying Interconnection Condition

1　IntroductionThe control system has become very large and much complex in modern society and scienceand technique.The more efficient control scheme has been needed to control thesecomplicated systems.The dimensions ofthese systems are very high;the interconnectionsbetween the subsystems are much complicated.It is difficulty to get the generalconclusions by means of the methods presented.In1 987,We[1 ] began to study the subjecton complicated systems with similarity and symmetry.Itis emphas…     

近场光存储光学飞行头特性仿真与优化设计

提出近场光存储光学头飞行问题的综合仿真方案,采用控制体积法求解表面形貌复杂的空气轴承气浮力分布,采用准牛顿迭代法求解光学头稳定飞行姿态;并以此为基础,分析空气轴承表面形貌参数对光学头稳定飞行姿态的影响规律,对其进行优化设计;所设计的光学头飞高为73.87nm,且飞行姿态稳定,满足近场光存储信号读写的要求.     

基于光流的固定翼小型无人机自主着陆控制

以固定翼小型无人机的自主着陆控制为研究背景,提出了一种基于光流的固定翼小型无人机自主着陆控制方法。该方法首先在分析固定翼飞行器着陆段运动特性的基础上,将着陆阶段的控制解耦为对飞行器的横向控制和纵向控制,然后以跑道线作为特征,计算其稀疏直线光流场,并结合摄像机模型以及光流场和速度场之间的关系,用跑道线的水平流作为系统反馈,设计控制系统。最后在Simulink环境下搭建动态仿真系统,仿真结果表明,使用本文方法可以有效实现飞行器的自主着陆控制。     

基于神经网络的机械臂分散自适应跟踪控制

提出了一种适用于机械臂的基于神经网络的分散自适应轨迹跟踪控制方法。将机械臂的轨迹跟踪控制系统考虑为由多个非线性关联组成的不确定性复杂系统,采用分散控制方法进行控制器设计。在对每一子系统设计控制器时,采用直接反馈线性化,利用控制器构建伪线性系统,并引入神经网络自适应环节消除干扰、关联及逼近误差,从而使所提出的控制方法能够保证系统状态有较高的跟踪精度,且算法简单,易于实现。仿真表明,该算法能保证较高的跟踪效果。     

面向小型航空器应用的光学复眼仿真软件设计

光学复眼视场大、视角多、分辨率高,具备与小型航空器共形结合的优势,在侦察监视、目标探测和图像导航等方面具有应用价值。针对实际应用中存在的光学复眼设计研制周期长、航空器飞行成本高的现状,设计了一种面向小型航空器应用的光学复眼仿真软件。该软件集复眼成像、航空器模拟、数据管理于一体,各功能接口可扩展。仿真表明,在9个子眼的配置下仿真帧率可达到23.3fps,结果精确。该软件可用于光学复眼设计方案优选与应用算法验证,对面向航空器应用的复眼系统研制具有重要意义。     

大型运输机飞行模拟器视景光学显示系统的研究

视景光学显示效果是评价飞行模拟器性能的重要指标之一,根据大型运输机飞行模拟器视景光学显示系统图像畸变小和大视场的要求,研究了飞行模拟器的视景光学显示系统几种方案,给出了分光镜式无限远显示系统、离轴球面全反射和离轴高次非球面全反射无限远显示系统的基本原理,并数值分析了它们的主要性能,根据其性能比较,提出了大型运输机视景光学显示系统的最佳视景显示方案。     

Non-fragile guaranteed cost control for uncertain neutral large-scale interconnected systems

This paper focuses on the problem of non-fragile decentralized guaranteed cost control for uncertain neutral large-scale interconnected systems with time-varying delays in state, control input and interconnections. A novel scheme, viewing the interconnections with time-varying delays as effective information but not disturbances, is developed. Based on Lyapunov stability theory, using various techniques of decomposing and magnifying matrices, a design method of the non-fragile decentralized guaranteed cost controller for unperturbed neutral large-scale interconnected systems is proposed and the guaranteed cost is presented. The further results are derived for the uncertain case from the criterion of unperturbed neutral large-scale interconnected systems. Finally, an illustrative example shows that the results are significantly better than the existing results in the literatures.     

基于HS约束与轮廓条件的光流场计算

针对视频图像中灰度变化与速度场可能存在的非连续区域,提出了一种基于HS(Horn-Schunck)约束与轮廓条件的光流场计算新方法。该方法首先采用高斯滤波器减少噪声干扰;然后采用改进的Horn-Schunck算法计算时空梯度,结合两种不同的约束条件求取光流速度;最后的仿真实验结果表明,该方法能够准确地计算视频图像非连续区域的光流场,并有更好的鲁棒性。