基于特高频传感器局部放电监测系统的FPGA设计

为了有效监测局部放电信号,利用FPGA的高速并行处理能力,设计一种基于FPGA的特高频局部放电监测硬件实现系统。文中介绍了系统的硬件设计及FPGA实现原理。系统使用提升小波变换对采集数据进行脉冲提取,然后对有效脉冲进行特征提取,最后将提取的特征参数送入PC端,使用DBSCAN将脉冲的特征提取结果进行聚类分离。实验结果表明,基于高速FPGA设计的局部放电监测硬件系统能将不同脉冲信号有效分离。     

基于MC68K和FPGA的嵌入式可重构数控系统的研究

提出了一种基于嵌入式微处理器MC68K和FPGA的可重构数控系统的硬件设计方法,解决了硬件逻辑电路变化的问题,提升了数控系统的通用性和柔性。     

基于遗传算法的可重构星载计算机永久性损伤容错技术研究

基于FPGA的可重构星载计算机在空间辐照条件下,相对传统基于ASIC的星载计算机更容易产生永久性损伤,如果仅采用传统的基于独立器件的容错方案如三模冗余或双机备份,很容易因为冗余器件容易耗尽导致系统失效。本文对FPGA永久性损伤的容错原理进行了分析,提出了利用FPGA自身冗余电路进行容错的方案。从该方案出发,围绕着错误识别、错误定位和错误修复3个核心问题,设计了容错系统的体系结构和基于遗传算法的容错算法。在不增加硬件开销的前提下,增强了基于FPGA的可重构星载计算机的容错能力。     

振动信号采集及网络化传输关键技术的FPGA实现

介绍了一种基于FPGA（现场可编程门阵列）的多路转换模拟通道寻址技术的变频率采样声法，针对机械振动信号数据量较大、实时性要求较高的特点，提出了基于EPGA来实现的以太网传输方式。把数据采集控制、数据缓存、数据封装以及数据传输控制都集成在一块FPGA芯片里，并通过硬件描述语言VHDL来实现。     

FPGA在组合导航系统中的应用研究

提出了一种基于可编程片上系统(SOPC)技术的组合导航系统硬件解决方案.整个导航系统的核心是单片FPGA芯片,处理单元采用了高性能32位嵌入式NiosII处理器来处理数据.利用VHDL硬件描述语言在FPGA芯片内部编写了包括姿态预处理、逻辑控制系统等设备.     

基于ARM+FPGA的嵌入式数控装置设计

提出了一种基于ARM和FPGA的嵌入式数控装置设计。重点介绍了ARM与FPGA间接口设计,基于FPGA的步进电动机控制器设计。该数控装置将ARM运行速度快、计算精度高和FPGA内部逻辑的在线可重构性等特点结合起来,降低了数控装置硬件成本,提高了资源利用率和实时性,增强了数控装置的灵活性。     

基于IP核的电力系统监控装置SOC设计

介绍了一种基于IP核的电力系统监控装置,详细描述了该装置的IP核模块,并设计了基于FPGA的硬件仿真平台,验证了系统功能的正确性.提出了在硬件设计和IP核开发中所运用的关键技术.     

基于ARM+FPGA的高速信号采集系统设计

本文提出了一种实现信号采集方案，介绍了由ARM处理器S3C241O和EP2C8 FPGA组成的高速信号采集系统的系统设计，并着重介绍前端硬件的设计，并就ARM处理器和FPGA的互联设计进行探讨。利用FPGA硬件控制A／D转换，达到了较好的效果，实现了信号的采集与存储。     

基于FPGA和AD9951的可编程信号源

提出一种基于可编程逻辑器件FPGA和直接数字频率合成(DDS)技术,产生各种信号的系统设计及其实现.简要介绍了系统中主要器件的选择及其特性,重点阐述了DDS的基本原理、系统的工作原理、硬件结构及各部分电路的详细设计,介绍了FPGA中控制电路的设计及程序的下载.给出了FPGA中控制电路的时序仿真波形,并验证了其可行性.系统采用FPGA和AD9951相结合,使得系统设计更加实用和广泛.     

皮带秤用神经网络基本元件的FPGA实现方法研究

本文基于应用于皮带秤精度优化的神经网络算法,研究了神经网络基本元件的FPGA实现方法。制定了22位定点数的数据表示方法,并基于此方法设计实现了加法器和乘法器等计算元件;提出了一种神经网络激活函数(sigmoid函数)的硬件实现方法,分别将matlab仿真、硬件实现的仿真输出与被逼近函数进行了比较,验证了神经网络基本元件的FPGA实现方法的效果。     

FPGA在运动控制系统中的设计

在基于ARM FPGA的硬件平台上进行嵌入式运动控制系统的设计,ARM实现应用管理,FPGA实现插补运算,发出脉冲到伺服驱动系统,形成运动指令控制伺服电动机运转等。对FPGA模块内部设计和控制方法的实现进行了详细阐述,并且给出了调试结果。     

基于FPGA+DSP的全自动灯检机图像识别系统设计

针对全自动灯检机对精度、鲁棒性和实时性的要求,设计一种基于数字信号处理器(DSP)和现场可编程阵列(FPGA)数字图像处理的全自动灯检机图像识别系统。该系统采用FPGA对CMOS图像传感器采集的图像信息进行预处理,并采用高性能的DSP作为图像处理的核心部分,保证了系统性能的要求。详细介绍了系统的原理和实现方案,并在硬件系统上进行了算法验证及仿真实验。试验结果表明:该系统满足精度、实时性和适应性的设计要求。     

基于遗传算法的有功功率负荷最优分配

选定煤耗量作为优化的唯一目标函数,将遗传算法应用于发电厂或电力系统,解决了多台机组运行时相互间负荷的最优分配问题,并与等微增率法进行了比较.仿真结果表明,遗传算法在计算结果和使用范围方面都较等微增率法更加经济、优越,具有运算速度快、使用方便的特点,能够实现机组负荷的优化分配,改善机组的运行经济性,该方法具有一定的有效性和可行性.     

APPLICATION OF INTEGER CODING ACCELERATING GENETIC ALGORITHM IN RECTANGULAR CUTTING STOCK PROBLEM

An improved genetic algorithm and its application to resolve cutting stock problem are presented. It is common to apply simple genetic algorithm (SGA) to cutting stock problem, but the huge amount of computing of SGA is a serious problem in practical application. Accelerating genetic algorithm (AGA) based on integer coding and AGA's detailed steps are developed to reduce the amount of computation, and a new kind of rectangular parts blank layout algorithm is designed for rectangular cutting stock problem. SGA is adopted to produce individuals within given evolution process, and the variation interval of these individuals is taken as initial domain of the next optimization process, thus shrinks searching range intensively and accelerates the evaluation process of SGA. To enhance the diversity of population and to avoid the algorithm stagnates at local optimization result, fixed number of individuals are produced randomly and replace the same number of parents in every evaluation process. According to the computational experiment, it is observed that this improved GA converges much sooner than SGA, and is able to get the balance of good result and high efficiency in the process of optimization for rectangular cutting stock problem.     

开放式数控系统的研究与开发

针对柔性化制造要求,构建了以DSP＋CPLD为基础的数控系统平台。该平台集成度高、稳定性强,能实现生产过程高速度、高精度要求,实现了基于DSP＋CPLD的可重构设计,提高了系统柔性。在控制算法上,采用单神经元PID及CMAC相结合的伺服运动控制算法,仿真显示较常规PID控制有更好的动态特性、控制精度和抗干扰能力。     

基于 FPGA 的三目半全局匹配算法设计与实现

三目立体视觉系统能够克服双目立体视觉系统存在的遮挡等问题,进一步提高立体视觉系统测量精度。 然而增加传感 器数量会导致匹配算法计算量增大,影响系统实时性,从而限制三目立体视觉系统在各领域的实际应用。 为此,本文提出一种 三目半全局立体匹配算法及其硬件计算框架。 首先,在对三目立体视觉系统基本模型深入分析的基础上,提出一种硬件友好的 半全局匹配算法。 随后,根据 FPGA 硬件并行化计算和流水线处理的特点,对片上系统整体框架及各计算模块结构进行设计。 最后,基于 Zynq-7000 SoC FPGA 搭建一套完整硬件实验系统进行算法实现,分别使用数据集图像和真实场景图像对本文算法 进行评估。 实验结果表明,本文算法与传统双目半全局匹配算法相比,有效像素填充率提高 17. 31% ,错误率降低 13. 06% ,在真 实场景下可实现 60 fps 实时立体匹配,能够满足各类应用场景的实际需求。     

一种新调度类型及其在作业车间调度中的应用

研究改进遗传算法解决作业车间调度问题,问题染色体的编码采用基于工序的编码。针对传统的调度类型的局限性,提出全主动调度及其基于工序编码的产生机制。为了克服传统遗传算法求解调度问题易于早熟收敛的缺点,设计基于优先工序交叉(Precedence operation crossover,POX)和改进子代产生模式的遗传算法。用改进的遗传算法求解传统调度问题、交货期调度问题和提前/拖期(Earliness/Tardiness, E/T)调度问题,研究半主动、主动和全主动三种不同的调度解码机制对遗传算法提供解质量的影响。     

基于RTOS的多轴运动控制系统研究

设计了一种基于RTOS（嵌入式实时操作系统）的步进电机多轴运动控制开发平台。系统由ARM微处理器与现场可编程控制器FPGA共同组成,ARM端的开发基于嵌入式实时操作系统μCOS-II进行,配置灵活,开发周期短,且便于后期维护。步进电机多轴运动插补算法采用了基于虚拟长轴的数字积分插补DDA算法,具体算法实现由FPGA完成。通过EDA软件仿真得出的结果表明系统达到设计要求。该系统成本低,可适用于多种场合。     

基于ZYNQ的变流器通用控制平台研究

提出一种基于ZYNQ可扩展处理平台的新型变流器控制系统方案,并使用Vivado开发软件进行软硬件协同设计。其中ARM完成变流器控制策略的实现,主要包括闭环控制算法、最大功率点跟踪、功率调节、通信等功能;FPGA完成A/D采样芯片控制、三相锁相环控制、SVPWM波形控制、PWM逻辑模拟控制等功能,并采用了基于WiFi透传模块的故障信息传输系统。在三电平光伏并网逆变器的实验表明:该控制器能够完成复杂控制算法的快速运算,并网运行性能可靠。