DSP多处理器的实时数据共享三余度伺服系统余度管理

基于TI公司DSP芯片TMS320F28335设计了一种多处理器实时数据共享三余度伺服系统,首先搭建了基于McBSP通信总线的子控制器两两交互通信平台,实现了三余度伺服系统数据共享和信息交互,接着提出了双交互比电流均衡法,实现了三通道间的电流均衡严格同步,解决了余度伺服系统力矩纷争的技术难题,最后重点攻克了控制律用信号表决余度管理,实现三余度伺服故障监测及隔离、余度降级故障平滑切换的技术难题,使伺服系统的实时性和可靠性得到最大程度的提高.     

电传控制系统余度配置管理设计技术的应用

本文介绍了数字电传控制系统的余度管理与安全措施管理,分析了飞机数字电传控制系统余度结构配置、系统监控面设置、输入信号余度管理、监控表决算法、输入信号故障安全处理,针对电传控制系统出现的故障,结合系统设置的余度及安全措施进行了分析、判断、处理。     

飞控系统余度管理软件故障追踪/重演方法

飞控系统余度管理软件是多余度飞控计算机的核心软件之一,负责整个飞控系统信号监控、表决与故障综合等功能,具有多数据源、算法逻辑复杂等特点.故障的快速定位和分析越来越成为余度管理软件研制开发过程中的关键技术.分析了软件追踪重演技术在故障重现和定位中的作用,研究了余度管理软件追踪重演方法,并在飞控系统软件领域实现了轻量级余度管理软件统一追踪重演框架.实验结果表明,该追踪重演框架具备了实用性和可操作性,可以有效提高飞控系统余度管理软件故障定位的效率.     

一种改进的四余度模拟量监控算法

电传飞行控制系统是现代先进飞机的标志,余度设计是提高电传飞行控制系统安全性与任务可靠性的一种重要手段.介绍了关于监控的一些基本概念、传统的四余度监控算法,并详细给出了一种改进的四余度模拟量监控算法.该方法能更准确地判断信号是否有效,同时能减少信号进入多故障逻辑进行判断的情况.仿真试验研究表明,此改进的监控算法具有合理性...     

频域盲解卷积局限性分析及一种改进算法

在频域盲解卷积问题中,时域信号的卷积混合转化为频域信号在有限频点的瞬时混合,使算法复杂度大大降低。但这种算法的局限是分离结果存在次序和幅度上的不确定性,并且窗函数长度和信号非平稳性之间存在相互制约的关系。文中对语音信号频域盲解卷积算法存在的制约因素进行分析并提出一种改进的基于包络相关性的排序方法。在分裂谱法的基础上,通过“分裂”后的多路信号求得“总包络”,再依据“总包络”进行排序,从而克服传统的直接依据输出信号包络相关性进行排序的不足。实验结果表明,采用本方法可获得较高的分离质量。     

双余度传感器的故障检测与识别

传感器是任何测控系统中不可缺少的部件,也是最容易出故障的环节,传感器故障检测、 识别和信号重构一直得到极大的重视.本文研究了仅利用双余度传感器的输出信号进行故障 检测与识别问题,提出了一个双余度传感器故障信号识别器(FSD),建立了故障信号识别的基 本原理,导出了相应的传感器故障检测与识别的递推算法,并给出了仿真结果.     

民机飞控计算机余度设计及可靠性分析

为了确保飞行控制系统的任务可靠性和安全可靠性,国外先进民机飞行控制计算机均采用余度技术。非相似余度技术采用完全不同的硬件和软件组成余度通道,产生和监控飞行控制信号,可避免多通道余度系统共性故障的产生,达到较高的可靠性。文中针对非相似余度设计技术,深入研究波音和空客飞机飞控计算机的余度技术,分析其飞控系统的可靠性,再根据我国的技术实力和研发能力,提出了我国民机飞控计算机余度设计的一种方案,并且用可靠性理论进行了验证。     

航空发动机数控系统余度管理方法研究

传感器作为测量元件在航空发动机控制系统中具有举足轻重的作用,传感器信号的准确性直接影响到航空发动机控制系统的安全稳定工作。因此,应建立航空发动机控制系统传感器故障检测、隔离和重构系统,从而提高发动机控制系统的可靠性。对航空发动机控制系统的传感器解析余度算法进行了深入研究,提出了平均值表决算法、权重法表决算法、大值表决算法和小值表决算法共4类解析余度算法。其中,平均值表决算法和权重法表决算法最接近真实值,大值表决算法可确保安全,小值表决算法因无法确保安全故应用较少。根据项目实际需要,将这4类算法应用于数控系统余度管理方面,结果表明这4类算法均有效,并在各自领域发挥了重要作用。在MATLAB下的Simulink建立了相关装置的数学模型并进行了数字仿真,所设计的余度管理算法已经应用于实际项目中,对保证发动机的安全性和可靠性具有重要意义。     

三余度飞控系统余度管理算法设计与实现

利用余度技术可以很好提高飞行控制计算机系统的可靠性和容错能力;余度设计的的故障容错能力主要是通过系统的余度管理来实现的;在对余度管理算法进行了深入研究的前提下,结合嵌入式实时操作系统VxWorks的特点,详细描述了三余度飞控计算机系统余度管理算法的设计流程,采用这样的设计使得系统结构紧凑,大大提高了系统的实时性和安全性要求.     

网络实时故障监控、检测和报警实现

GoldView故障管理模块 故障管理模块通过调用MIB访问原语模块(MIB.DLL)实现对MIB库的轮询访问,并且在分析所得数据的基础上为用户提供基本的网络故障诊断意见。同时,还提供了用于更改轮询门限和补充专家意见的用户接口。GoldView故障管理子系统分为五个模块:Trap监测模块、Mib轮询模块、当前故障记录表、门限设置窗口和故障专家库。     

基于四叉树K-均值聚类算法的软件故障预测算法研究

提出了一种基于四叉树K-均值聚类算法的软件故障预测算法.采用四叉树的目的包括利用四叉树寻找K-均值聚类算法所需要的聚类中心和利用四叉树来进行软件模块的故障预测.在这种算法中,输入门限参数决定了最初的聚类中心,通过改变门限参数,用户可以得到期望的聚类中心.采用了聚类收益这个新的标准来衡量算法的性能.通过仿真和比较,算法具有最高的聚类收益,且在大多数情况下,总体错误率比其他算法更低,从而表明了算法在软件故障预测中的有效性.     

三余度飞控系统余度管理算法设计与研究

为了提高无人机飞行控制系统的可靠性,针对样例飞行控制计算机分布式架构的特点设计了余度管理策略。针对多CPU同步困难及同步后的积累性时漂误差问题,通过任务同步算法和简化版的TPSN同步算法相结合实现了各CPU之间的时间同步,有效地降低了时漂带来的影响,同步精度可达到0.1毫秒以内。采用基于“距离”的封装表决算法完成三余度决策输出功能,降低了开发的难度,减少了传统方式的代码冗余。采用系统重构策略对故障CPU进行管理,通过系统降级与故障恢复提高系统可靠度。最后对关键环节进行了功能测试,测试结果表明各环节可达到功能和指标要求,验证了所提出的余度管理策略的合理性和有效性。     

联合频域盲语音分离排序算法

提出了一种新的频域盲分离排序算法。算法对不同频率点采用不同的排序算法:频率较低部分采用比较分离信号相邻频率点和谐波频率点之间幅度相关性相结合的排序算法;中频部分采用基于语音信号方位估计的排序算法;频率较高部分采用相关比较和方位估计结合的排序方法。仿真结果表明,该排序算法的鲁棒性和精确性较现有的单纯利用分离信号相关性的排序算法或者基于语音信号定位的排序算法有了一定的增强。     

交通信号灯系统中的一种故障监控设计

交通信号灯故障检测技术是道路交通信号控制的关键技术之一,该技术直接关系到道路交通的通畅与安全,传统以人工为主的交通灯故障检测已经不能适应当今社会日益增加的交通运输压力;在现有交通信号灯硬件条件的基础上,添加相应的故障采样模块、通信模块和监控模块,实现了交通信号灯故障监控系统,它可以从全局的角度对交通信号灯进行实时故障监控;提出了一种信号灯故障监控方法,能够有效地检测到十字路口各种不同类型信号灯所存在的逻辑控制故障,如绿信号冲突、红绿信号冲突等,并将RS-485总线技术应用于交通信号灯故障信号的传输;实验结果表明,系统在保证不影响现有信号灯硬件环境的前提下,能够有效地对各交通信号灯进行实时故障监控,解决了故障处理的滞后性问题。     

飞控系统余度管理算法在VxWorks中的实现

利用余度技术可以大大提高飞行控制计算机系统的可靠性和容错能力,余度设计的关键技术就是余度管理策略和方法,系统的故障容错能力主要是通过系统的余度管理来实现的。在有效的余度管理算法研究的前提下,结合嵌入式实时操作系统VxWorks的特点,详细描述了二余度飞控计算机系统余度管理算法在VxWorks中的调度策略。给出了设计流程和操作过程。采用这样的设计使得系统结构紧凑,提高了系统的实时性和安全性要求。     

基于时频反射的飞机导线故障诊断方法

在基于时域反射的飞机导线故障诊断方法中,针对局部故障、连续故障和跨转接头故障反射信号微弱、 信号衰减严重而使故障点难以诊断的问题,提出了基于时频反射的飞机导线故障诊断方法,使故障更易被发现,提 高飞机导线故障检出率．另外,时频反射方法中检测信号易受噪声信号干扰而产生故障误报,因此,特采用小波系 数收缩算法对检测信号进行降噪处理,降低飞机导线故障诊断误报率．最后,通过实验验证了该方法的可行性并与 时域反射法进行了比较,结果表明基于时频反射的飞机导线故障诊断方法在故障检出率和误报率方面均有明显改 善．     

基于DSP与FPGA的双余度飞机交流一次配电控制器设计

为提高飞机配电系统的可靠性,设计了一种双余度飞机交流一次配电控制器。对以DSP为核心的处理器模块进行冗余设计,每个处理器设置相应的故障检测机制,由FPGA构成的仲裁切换模块根据故障检测结果进行余度切换与管理;采用外触发中断方式控制双机运行周期,实现双机同步。从而实现了双处理器容错控制,有效地提高了控制器的可靠性。     

一种实现高速异步FIFO的FPGA方法

在跨时钟域传递数据的系统中,常采用异步FIFO（First In First Out,先进先出队列）口来缓冲传输的数据,以克服亚稳态产生的错误,保证数据的正确传输。但由于常规异步FIFO模块中的RAM存储器读写寻址指针常采用格雷码计数器以及“空满”控制逻辑的存在,将使通过这两个模块的信号通路延时对整个模块的工作频率造成制约。提出了一种在FPGA内实现高速异步FIFO的方法,该方法针对不可能产生满信号的高频系统,通过省略“满”信号产生模块和多余的存储器位深来简化常规的FIFO模块,而只保留“空”信号产生模块。仿真和综合设计结果表明,整个模块的工作频率得到一定提高。     

发动机及控制系统状态监测方法研究

本文针对发动机及控制系统并发故障的情况,设计一种基于决策级融合的单传感器自调整预测模型,提出一种基于数据驱动算法Meta-OSELM,用于构造发动机传感器的解析余度。并考虑多传感器发生故障时,基于信号融合传感器解析余度算法失效问题,设计一种基于决策级融合的自调整预测模型,实现涡扇发动机的传感器自调整预测,并进行发动机及控制系统并发故障下的故障监测与诊断验证。     

高阶QAM信号盲均衡算法及其FPGA实现

针对高阶QAM信号的盲均衡问题,提出一种将广义多模算法(GMMA)与判决引导(DD)算法相结合的混合型盲均衡算法GMMA-DD。该算法融合GMMA算法与DD算法的优势,采用均方误差控制2类误差信号在总误差信号中所占的比例,从而提高高阶QAM信号的盲均衡性能。为便于现场可编程门阵列(FPGA)实现,对GMMA-DD算法进行改进,以降低算法复杂度、节省硬件资源。在FPGA上采用串行结构,以流水线的方式设计并实现该算法。实验结果表明,该盲均衡器能够较好地完成对高阶QAM信号的均衡。