液压驱动四足机器人控制系统开发

针对液压驱动四足机器人的结构特点和自动化运动需求,设计基于CAN总线通信的分层式控制系统,分为远程监控层、规划控制层和执行控制层三层,并按照控制系统总体设计方案进行硬件系统和软件系统开发;该控制系统应用基于WINDOWS的PC机和基于ARM开发的触摸操控板进行远程监测和控制,采用基于QNX的PCI/104单板机对机器人的运动进行规划,选用DSP作为执行机构处理器,从而构建了一个具有工作性能稳定、实时响应快、结构紧凑等特点的控制系统平台;软件系统采用模块化设计的思想进行开发,提高了控制系统的扩展性;最后,通过对液压缸运动的控制实验,验证了该控制系统的稳定性和可靠性。     

基于CPCI总线DMA方式的实时高速数据交换系统

针对在重离子同步加速器运行过程中,如何解决设备控制器与上层数据处理程序之间的高速数据交换的问题,自主研发了基于Compact PCI总线板卡,板载FPGA,DSP,SDRAM等资源,并设计了DMA完整控制逻辑,传输协议解译全部由硬件完成(FPGA)。多个软硬件模块共同实现了该实时高速数据交换系统。该系统经实测,结构完整自洽,数据传输带宽符合重离子同步加速器运行要求,实现了数据传输的实时性。重点描述该系统数据通路上的诸多技术环节,包括硬件和软件的功能划分、FPGA、DSP、驱动程序、上层应用等各环节的技术细节。该实时数据交换系统系原创性设计,系统解决了控制与数据采集系统的设备控制层与上层数据处理层之间的实时数据交换问题。     

基于ARM-Core4x 嵌入式软件平台的实现方法

针对基于ARM-Core4x微处理器的管脚功能可配置的特点,降低应用业务模块对硬件驱动层关注度及业务代码与驱动代码耦合性,提出了一种基于ARM-Core4x微处理器的嵌入式软件开发平台设计方法,该平台可提供了基于POSIX标准的硬件操作接口和操作系统及网络协议基本应用的接口,并通过子模块间逻辑调用机制的合理设计,实现了平台核心模块和应用模块独立编译且运行期间相互调用功能模块,实现开发平台的整体功能;通过对该平台软件的应用模块二次开发,减少用户应用开发对ARM微处理器硬件的关注度,使用户开发重点聚焦在应用及业务的实现上;实践证明,该软件平台可方便应用在低压继电保护装置以及智能化设备产品的开发,提高了用户应用开发效率和降低开发难度。     

基于CPLD的可选输出CCD驱动时序设计

在分析了CCD器件驱动时序关系的基础上,设计了可选输出的驱动时序发生器.作为卫星上的有效载荷,CCD成像系统可以根据入射能量的多少及探测分辨率的需求,以单像元或像元二合一方式输出.选用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为硬件设计平台,使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述,采用Maxplus Ⅱ对所设计的驱动时序发生器进行了仿真,针对Altera公司的可编程逻辑器件EPM7128SLC84-7进行适配.系统测试结果表明,所研制的驱动时序发生器可以满足高速CCD成像仪的驱动要求.     

光机部件通用测控平台研究与构建

成像光机部件采用了许多全新的技术,研发测控系统以考核、测量与评估其各项性能指标也是重要课题,加之传统测控系统多是各型号自成一套,不能通用,在这种需求下,研发了具有系统化和通用化的测控平台;该测控平台按照通用化的设计思想,硬件部分设计了通用调理适配单元,对光机部件输出的信号进行统一调理适配,使信号具备标准的电气接口和物理接口,从而与通用集成板卡相连进行数据采集;软件部分设计了底层、逻辑层、表现层的层次结构,对于不同产品仅对表现层进行重新搭建而不需要修改底层和逻辑层;系统在实际应用中,图像和数据采集稳定,采样速率和精度高,实时性好,测控软件层次明确,数据吞吐量大,功能和性能满足多型光机部件的测控要求;该测控平台解决了成像光机部件的测试评估问题和测控系统的通用化问题,具有通用性和可扩展性强的特点。     

高速CCD摄像机驱动时序发生器的设计及基于CPLD技术的实现

在分析DALSA公司的IA D1型高速CCD器件驱动时序关系的基础上 ,设计了可调曝光时间的高速摄像机驱动时序发生器。选用复杂可编程逻辑器件 (CPLD)作为硬件设计平台 ,使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述 ,采用EDA软件对所设计的驱动时序发生器进行了功能仿真 ,针对Lattice公司的可编程逻辑器件ISPLSI5 2 5 6进行适配。系统测试结果表明 ,所研制的驱动时序发生器不仅可以满足高速CCD摄像机的驱动要求 ,而且还能够调节其曝光时间     

基于CPLD的液晶驱动板的设计与实现

本文设计并实现了一种基于复杂可编程逻辑器件的液晶显示屏驱动板.采用“可编程逻辑器件+存储器”的设计方案,将存储器中的数据与液晶屏上的点一一对应.通过对系统方案的分析,设计了时钟模块、接口数据转换模块、存储器模块以及显示模块.使用硬件描述语言编程实现了各个模块的功能,并在QuartusⅡ软件平台上进行了仿真验证,最后下载...     

高分辨高灵敏度 CCD图像传感器驱动时序设计许涛1,张振海1, *,石志国2,张东红3,侯帅1,张亮1,王健1,

在分析面阵CCD图像传感器结构和驱动时序基础上,针对高分辨率高灵敏度ICX694ALG大面阵CCD图像传感器 ,研究其驱动时序发生器。以现场可编程门阵列 ( FPGA) 作为硬件平台 ,通过Verilog HDL硬件描述语言对该驱动时序发生器进行了硬件描述,采用ISE软件进行功能仿真,并针对XILINX公司的可编程逻辑器件XC3S1000进行了硬件适配。仿真测试表明,FPGA驱动时序发生器能够满足高分辨高灵敏ICX694ALG大面阵CCD图像传感器驱动要求,达到了设计要求。     

一种嵌入式软件逻辑覆盖测试方法研究

针对嵌入式软件测试覆盖率低的问题,本文提出了基于软件故障注入的逻辑覆盖测试方法,首先就嵌入式系统常用传感器建立故障模式库,设计了嵌入式软件故障注入系统;其次选取中间层作为故障注入点,研究基于VxWorks653嵌入式操作系统的故障注入实现方式,并通过分析故障信号在软件系统中的传播,提出优化测试用例的方法;最后通过实验验证了该方法可有效提高容错设计功能、冗余设计功能、故障检测功能测试的逻辑覆盖率;有助于提高嵌入式软件的可靠性。     

基于实时嵌入式系统的串口设备驱动技术研究

针对基于VxWorks嵌入式系统的设备驱动的设计与实现展开研究。在分析系统层次结构和设备驱动调用关系的基础上,对基于VxWorks嵌入式系统的设备驱动框架结构设计,提出了虚拟设备驱动层这一理念,虚拟设备驱动层处在I/O系统和真实驱动程序之间,通过虚拟设备驱动层来统一管理各真实硬件驱动,同时还管理着I/O系统和真实驱动程序之间的通信;通过给出的读写环形缓冲区解决了低速设备和处理器两者的速度同步问题,大大降低了系统开销,提高了驱动程序的性能;通过使用虚拟设备驱动层这一理念开发设备驱动在可靠性和实时性方面都能满足应用要求。     

基于深度架构网络的矮新星自动分类研究

矮新星是一类特殊而稀少的半相接双星。发现更多的矮新星对于深入研究物质转移理论、理解密近双星演化过程意义深远。利用深度学习技术提取天体光谱特征并进而分类是天文数据处理领域的研究热点。传统的自编码器是仅包含一个隐层的经典神经网络模型,编码能力有限,数据表征学习能力不足。模块化拓宽神经网络的深度能够驱使网络继承地学习到天体光谱的特征,通过对底层特征的逐渐抽象学习获得高层特征,进而提高光谱的分类准确率。以自编码器为基础构建了由输入层、若干隐藏层和输出层组成的基于多层感知器架构的深度前馈堆栈式自编码器网络,用于处理海量的光谱数据集,挖掘隐藏在光谱内部具有区分度的深度结构特征,实现对矮新星光谱的准确分类。鉴于深度架构网络的参数设置会严重影响所构建网络的性能,将网络参数的优化分为逐层训练和反向传播两个过程。预处理后的光谱数据先由输入层进入网络,再经自编码器算法和权值共享实现对网络参数的逐层训练。反向传播阶段将初始样本数据再次输入网络,以逐层训练所得的权值对网络初始化,再把网络各层的局部优化训练结果融合起来,根据所设置的输出误差代价函数调整网络参数。反复地逐层训练和反向传播,直到获得全局最优的网络参数。最后由末隐层作为重构层搭建支持向量机分类器,实现对矮新星的特征提取与分类。网络参数优化过程中利用均值网络思想使网络隐层单元输出按照dropout系数衰减,并由反向传播算法微调整个网络,从而防止发生深度过拟合现象,减少因隐层神经元间的相互节制而学习到重复的数据表征,提高网络的泛化能力。该网络分布式的多层次架构能够提供有效的数据抽象和表征学习能力,其特征检测层可从无标注数据中隐式地学习到深度结构特征,有效刻画光谱数据的非线性和随机波动性,避免了光谱特征的显式提取,体现出较强的数据拟合和泛化能力。不同层之间的权值共享能够减少冗余信息的干扰,有效化解传统多层次架构网络易陷入权值局部最小化的风险。实验表明,该深度架构网络在矮新星分类任务中能达到95.81%的准确率,超过了经典的LM-BP网络。     

The characteristics of sound radiation from a cylindrical shell coated with multiple compliant layers

The effect of multiple compliant layers on sound radiation from a finite cylindrical shell immersed in an infinite acoustic medium is studied. The transfer matrix is derived according to the continuous boundary conditions at each adjacent interface of the multi-layer system. With the shell theory and the acoustic wave equation, the theoretical model is developed to estimate the characteristics of sound radiation. The numerical calculation results show that the amount of the acoustic radiation power reduction increases as the wave speed or the density of the compliant layer decreases, and using multi-layer system could be more effective on noise reduction than the corresponding uniform single layer.     

基于Windows NT平台的光盘阵列的设计

光盘阵列在多媒体系统等巨量存储领域具有广泛的应用前景。提出设计基于ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ平台的光盘阵列的方法。此方法采用分层结构,将整个光盘阵列的实现分为文件系统驱动程序、阵列过滤器驱动程序、光盘驱动器分类驱动程序、ＳＣＳＩ端口驱动程序和ＳＣＳＩ小端口驱动程序五个层次,实现了模块化设计。利用此方法设计出的ＴＳ Ｏ１型光盘阵列,操作简便,实际达到的数据传输率与理论值接近     

Solder with discontinuous melting point in semiconductor laser arrays and stacks

High power semiconductor laser arrays must be mounted in the epitaxy-side down configuration for good heat transfer and so require a well-controlled solder. Selection of solder is very important in semiconductor laser arrays and stacks. Usually, the solder consists of two layers. The outer layer prevents In from oxidation. A new type of solder with several layers of Au between the two layers of In was made, which constitutes of multi-layer of W/Ni/Au/In/Cu. In packaging, the Au layer in the solder does not melt. Quick temperature decrease can avoid expansion of the solder. The solder cannot oxidize during packaging.     

双波段激光防护多层反射膜的设计

利用TFCalc膜系设计软件,从理论上对激光防护多层反射膜的光学性能进行了分析。计算了各个膜系的理论投射率曲线。分析了各个因素(如膜系结构、膜层奇偶性、起膜材料)对膜层光学性质的影响。并设计了以ZrO2和SiO2为膜层材料,聚碳酸酯(PC)为基体材料,可以同时防护532nm和1064nm波长激光的1∶2型多层反射薄膜。在532nm和1064nm处的理论透过率都达到了0.01%(光学密度D=4)。并在PC镜片表面镀上23层1∶5型激光反射膜,对理论设计进行验证。对其在400nm~1200nm波长范围内的光学性能进行了测试,测试结果与理论计算值基本吻合。     

计算多层膜组份和厚度的软件FPMULTI及其应用

本文简述了可用于多层镀层和多层薄膜成分和厚度同时分析的计算机软件ＦＰＭＵＬＴＩ的主要特点。这个基于基本参数法的计算机软件可以分析多至１０层,最多含２５个元素的各类试样。所需的校正标样可以是纯元素或多元素的薄膜标样,亦可以是纯元素或多元素的块样。本文的研究表明,用ＦＰＭＵＬＴＩ的分析结果明显优于检量法线,体现了基本参数法的优点．     

Photon tunneling and transmittance resonance through a multi-layer structure with a left-handed materialvspace2pt

This paper investigates the photon tunneling and transmittance resonance through a multi-layer structure including a left-handed material(LHM). An analytical expression for the transmittance in a five-layer structure is given by the analytical transfer matrix method. The transmittance is studied as a function of the refractive index and the width of the LHM layer. The perfect photon tunneling results from the multi-layer structure, especially from the relation between the magnitude of the refractive index and the width of the LHM layer and those of the adjoining layers. Photons may tunnel through a much greater distance in this structure. Transmittance resonance happens, the peaks and valleys appear periodically at the resonance thickness. For an LHM with inherent losses, the perfect transmittance is suppressed.     

Multilayer transition in a spin 3/2 Blume-Capel model with RKKY interaction

Using Monte Carlo simulation and mean-field theory, we have studied the effect of RKKY interaction on the multi-layer transition and magnetic properties of a spin-3/2 Blume-Capel model of a system formed by two magnetic multi-layer materials, of different thicknesses, separated by a non-magnetic spacer of thickness M. It is found that the multi-layer magnetic order-disorder transition temperature depends strongly on the thicknesses of the magnetic layer and the non-magnetic layer. The transition temperature increases with increasing thickness of the magnetic multi-layers and decreases with increasing thickness of the non-magnetic one. Furthermore, there exists a critical thickness M_L of the non-magnetic spacer beyond which the effect of the RKKY interaction becomes negligible and separate transitions occur in the two magnetic layers. The critical thickness M_L decreases on increasing the magnetic crystal field and/or the Fermi level k_f. Moreover, the multi-layer transition temperature undergoes oscillations as a function of the Fermi level. The susceptibility critical exponents are computed within Monte Carlo simulations.     

用四波混频系统通过单层和多层畸变介质传输图象

本文讨论了一种用四波混频系统通过单层和多层薄畸变介质传输图象的方法,并给出了单层和两层畸变介质时的消畸变实验结果。理论分析与实验结果是一致的。这种方法为解决通过厚畸变介质传输图象的问题提供了可能的途径。 关键词：