Advanced control and modeling of deposition processes

During the last decade, striking improvements could be achieved for the precise control of deposition processes in optical coating technology. For example, as a consequence of enormous progresses in measure- ment and computer technology, direct optical monitoring in a broad spectral range can be considered as a common tool in many production environments nowadays. Besides the development of the corresponding hardware and measurement channels, advanced approaches for the evaluation of the acquired data and new multiple sensor monitoring strategies moved into the focus of modern research on the way towards de- terministic deposition techniques. In this context, also innovative concepts for the simulation of deposition processes to forecast the result for a specified coating design and automatic online correction algorithms gained of importance to reduce the risk of failure in coating production. The present contribution will be dedicated to selected aspects in this field, especially addressing broad band optical monitoring systems. A short review on examples for existing hardware configurations and software tools will be presented illus- trating the advantages of modern process control techniques. Novel approaches based on the modeling of thin film growth are discussed as an additional strategy to improve the predictability of coating processes.     

新型等高仪转台运动控制系统设计

新型等高仪是一种具有特殊应用功能的高精度天体测量望远镜。在简要介绍新型等高仪及其转台运动控制系统的要求后,提出了仪器转台运动控制系统的总体设计方案。以可编程多轴运动控制器(PMAC)为核心,构建了仪器转台运动控制系统硬件,并开发了相关的控制软件。介绍了该仪器转台运动控制系统的主要硬件模块、系统配置、控制系统PID参数整定和调节方法、运动控制系统上位机和下位机的软件设计方法以及各功能的具体实现过程、系统测试和运行情况。     

基于种群杂交猴王遗传算法的演化硬件研究

演化硬件作为新的硬件载体,具有自组织、自适应、自修复的能力,是人工智能在高能激光控制方面的一个重要应用。遗传算法是影响硬件演化速度的一个重要因素。针对目前传统遗传算法进化时间长、运算量大的问题,提出了一种改进的猴王遗传算法——种群杂交猴王遗传算法。受自然界生物种群杂交优势的启发,种群杂交猴王遗传算法将参与进化的基因序列划分为Nd个独立进化的子种群。每个子种群独立按照猴王遗传算法进化Td代形成原始种群的Nd个亚种群后,交换亚种群的猴王基因重复猴王遗传操作,在亚种群中产生具有杂交优势的后代。分析表明:与猴王遗传算法相比,种群杂交猴王遗传算法可以将每一代基因排序的运算量减小到1/Nd,并且更加利于并行实现。基于MATLAB和Modelsim的仿真分析表明:种群杂交猴王遗传算法具有更快的收敛速度和更优的进化结果。     

加速器控制系统及其进展

目前加速器控制系统普遍采用了分布式体系结构, 使用系统集成工具进行开发, 当前加速器界主流的系统集成工具有EPICS、TANGO和商业SCADA产品. 在硬件方面, FPGA、DSP芯片广泛地用于硬件模块中实现数字化控制, 嵌入式EPICS IOC智能控制器是当今研究的一个热点. 软件方面, 除系统集成工具之外, 各大实验室都建立了自己的软件开发环境, 对软件开发进行标准化管理, 其中开放的软件平台Eclips, Abeans活跃在控制系统软件开发中. 目前具有挑战性的课题是系统高可用性研究. 本文将介绍加速器控制系统及技术方面的现状和进展.     

硬件木马电路检测技术及发展趋势

随着集成电路产业链的全球化,硬件木马电路(HTH)日益成为潜在的威胁.木马电路的隐蔽性、多样性和植入层次的丰富性给木马电路的检测造成了困难.现有HTH检测方法多数通过测量比较功耗、时延等侧信道信息的方式展开,这些方法都需要存在基准设计.通过比较现有不同层次检测方法的特性,提出了HTH检测领域的发展趋势：注重高层次设计的检测、不同检测方法的效果衡量以及容忍工艺误差和测试噪声等干扰因素的更准确检测技术.     

硬件木马电路检测技术及发展趋势

随着集成电路产业链的全球化,硬件木马电路（HTH）日益成为潜在的威胁．木马电路的隐蔽性、多样性和植入层次的丰富性给木马电路的检测造成了困难．现有HTH检测方法多数通过测量比较功耗、时延等侧信道信息的方式展开,这些方法都需要存在基准设计．通过比较现有不同层次检测方法的特性,提出了HTH检测领域的发展趋势：注重高层次设计的检测、不同检测方法的效果衡量以及容忍工艺误差和测试噪声等干扰因素的更准确检测技术．     

基于虚拟仪器的惯性敏感器自动测试系统

介绍了基于虚拟仪器技术的惯性敏感器自动测试系统的实现方法.系统可用于对多种敏感器进行测试,具有X-Y和V-T两种测试方式.系统除了能完成测试任务之外,还添加了仿真模块,可根据用户设定的敏感器指标模拟输出测试曲线,用于与实际测试情况进行比较.在数据处理与分析中建立了各种敏感器参数的解算模型,用户可根据实际测试需要进行动态选取.对测试需求进行了分析,提出了系统的总体方案与组成结构,对硬件配置作了说明,介绍了软件的模块化设计方案,列出了软件运行流程图,最后给出了测试实例.应用证明,该系统在功能、操作性、通用性及可靠性等方面达到了预期效果.     

一种硬件开销低的电路延时故障检测方法

文章提出一种统一延时测试架构,通过重用在线延时故障检测设计资源实现离线延时检测;首先,提出了一种硬件开销较小的稳定性检测器,对每个关键组合输出的稳定性扰乱因子进行检测;然后通过在稳定性检测器中共享全局误差生成器,可生成各个稳定性检测器的全局误差信号,以表示是否存在延时故障;最后,在扫描链中集成了基于本地扫描的生成器,以支持基于扫描的离线延时检测;仿真实验结果表明,与以前技术相比,文章方法的硬件开销和设计复杂度更低。     

N型局部有源忆阻器的神经形态行为

局部有源忆阻器(locally-active memristor,LAM)凭借其高集成度、低功耗和局部有源特性等优点,在神经形态计算领域显示出巨大的潜力.本文提出了一种简单的N型LAM数学模型,通过揭示其非线性动力特性,设计了N型LAM神经元电路.采用Hopf分岔、数值分析等方法定量研究了该电路的动力学行为,成功模拟了多种神经形态行为,包括全或无行为、尖峰、簇发、周期振荡等.并利用该神经元电路结构模拟了生物触觉神经元的频率特性.仿真结果表明:当输入信号幅值低于阈值时,神经元电路输出信号的振荡频率与输入信号强度呈正相关(即兴奋状态),并在阈值处达到最大值.随后,继续增大激励强度,振荡频率则逐渐降低(即保护性抑制状态).最后,设计了N型LAM硬件仿真器,并完成了人工神经元电路的硬件实现,实验结果与仿真结果、理论分析相一致,验证了该N型LAM具备的神经形态行为.     

基于PROFIBUS注塑车间分布式监控系统的研究

随着塑料产品产量的增加,许多企业都建有一定规模的注塑车间.对车间内的注塑机进行有效的计算机监控管理,能及时掌握注塑机的运行状况,提高生产效率,提升企业信息化程度.采用一种基于PROFIBUS现场的总线技术,给出了注塑车间分布式监控系统的硬件组成原理、监控系统的功能及系统组态的实现,该系统可同时对多台注塑机进行现场及远程监控.