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基于ARM+FPGA实现多种类型接口数据传输的设计方法

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河南科技 2024年第6期51卷 16-19页

作者：王晓旭中国电子科技集团公司第三十九研究所陕西西安710065

【目的】天线实时角度测量设备与天线的控制单元、环形器、信号处理、模拟器等多个外部设备之间存在多种类型的数据传输接口,为满足这些接口在互不干扰的情况下,并行完成高速、准确、无延时的数据传输。【方法】硬件电路采用ARM+FPGA架... 详细信息

【目的】天线实时角度测量设备与天线的控制单元、环形器、信号处理、模拟器等多个外部设备之间存在多种类型的数据传输接口,为满足这些接口在互不干扰的情况下,并行完成高速、准确、无延时的数据传输。【方法】硬件电路采用ARM+FPGA架构,以总线方式将ARM与FPGA通过地址线、数据线、读/写允许、片选、中断信号等管脚接口逻辑连接。由ARM处理器实现主控制程序,通过Keil软件开发,C语言设计。FPGA使用QuartusⅡ开发环境,VHDL语言设计,采用状态机和FIFO技术实现时序、数据、信号输出的设计。【结果】该方法不仅满足了多种类型数据接口并行传输的高速率、实时性要求,而且具有可扩展性。【结论】该方法已经在测控产品中应用,效果显著。

关键词： ARM FPGA 数据传输接口

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数字闭环光纤陀螺的无纹波最小拍控制

应用光学 2023年第3期44卷 693-698页

作者：徐金涛田爱玲西安工业大学光电工程学院陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室陕西西安71002 西安中科华芯测控有限公司陕西西安710119

针对数字闭环光纤陀螺控制系统采样频率抖动引起的输出纹波现象,基于离散控制系统理论建立了四态方波调制下数字闭环光纤陀螺的理论模型。研究了控制系统的稳定条件、稳态误差和频率响应特性,提出了数字闭环光纤陀螺无纹波最小拍控制方... 详细信息

针对数字闭环光纤陀螺控制系统采样频率抖动引起的输出纹波现象,基于离散控制系统理论建立了四态方波调制下数字闭环光纤陀螺的理论模型。研究了控制系统的稳定条件、稳态误差和频率响应特性,提出了数字闭环光纤陀螺无纹波最小拍控制方案。通过实验与原有控制系统进行对比,结果表明,无纹波最小拍控制有效消除了数字闭环光纤陀螺控制系统中采样频率抖动引起的输出纹波现象,并有效提高了数字闭环光纤陀螺的精度,零偏稳定性提高约30%。

关键词：光纤光学光纤陀螺数字闭环方波调制最小拍控制

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一种双运放差分输入型电荷放大器电路研究

通信电源技术 2022年第5期39卷 1-3页

作者：张静鹏黄西宁王民强赵开源西人马(西安)测控科技有限公司陕西西安710000

分析电荷放大器电路模型及相关参数,指出了低阻抗压电传感器对通用电荷放大器可能带来的信号失真饱和问题,同时指出通用型电荷放大器多采用的单端输入方式无法对共模干扰信号进行抑制,在对测量精度与性能要求较高的应用场景下,电荷放大... 详细信息

分析电荷放大器电路模型及相关参数,指出了低阻抗压电传感器对通用电荷放大器可能带来的信号失真饱和问题,同时指出通用型电荷放大器多采用的单端输入方式无法对共模干扰信号进行抑制,在对测量精度与性能要求较高的应用场景下,电荷放大器存在以上问题将不能忽略。在考虑以上问题的基础上,设计了一种双运放差分输入电荷放大及滤波电路,对该电路进行了原理分析及功能仿真。分析和仿真结果表明,该电路结构对通用电荷放大器存在的失真饱和及单端输入方式下的共模干扰问题均具有很好的提高作用,结构简单,性能优越,具有较高的实用性。

关键词：电荷放大器失真饱和共模噪声差分电路滤波

采用混合粗糙数据物理信息神经网络的扑翼气动性能预测方法

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西安交通大学学报 2023年第11期57卷 194-205页

作者：胡付佳周逸伦刘小民西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西安陕鼓动力股份有限公司西安710075

为解决时空尺度上扑翼流动控制方程求解需要花费大量时间和计算资源的问题,基于强非线性曲线拟合能力的物理信息神经网络(PINN)深度学习方法,提出了一种混合粗糙数据驱动物理信息神经网络模型(HCDD-PINN),研究了模型对涉及非定常流动特... 详细信息

为解决时空尺度上扑翼流动控制方程求解需要花费大量时间和计算资源的问题,基于强非线性曲线拟合能力的物理信息神经网络(PINN)深度学习方法,提出了一种混合粗糙数据驱动物理信息神经网络模型(HCDD-PINN),研究了模型对涉及非定常流动特征和动边界二维俯仰扑翼问题的训练和预测性能。通过使用相较于传统计算流体动力学方法(CFD)更为粗糙的数据驱动模型训练,将扑翼流动控制方程嵌入神经网络损失中,并施加初始条件和边界条件约束,采用一阶自适应矩优化算法(ADAM)和二阶拟牛顿法优化算法(L-BFGS-B),以前馈-反向传播方式最小化模型损失函数,从而提高模型预测控制方程数值解的准确性和可靠性。结果表明:与原始PINN模型相比,HCDD-PINN模型显著降低了流场的预测误差,能够准确地预测扑翼瞬时气动力和瞬时速度及压力场,训练时间缩短了75%。此外,训练完成的HCDD-PINN模型可以快速获得流场任意时刻的物理信息,而传统CFD方法则需要重新对流场进行计算。该研究为求解扑翼流动控制方程乃至流体非线性偏微分方程组(PDEs)提供了一种有效的替代方案。

关键词：物理信息神经网络数据驱动深度学习扑翼气动性能

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基于改进目标函数的机组汽温变结构预测控制

中国电机工程学报 2023年第14期43卷 5483-5489页

作者：王林李军曾卫东许世森高耀岿高林王明坤赵章明西安热工研究院有限公司陕西省西安市710054 中国华能集团有限公司北京市西城区100031

近年来,变结构预测控制算法因其结构简单、易于实现,在发电过程控制中得到应用,但该算法对目标函数利用不足,导致预测控制输出变化缓慢,被调量跟踪不及时。该文在原始变结构预测控制算法的基础上,设计可调节因子对目标函数进行加权修正... 详细信息

近年来,变结构预测控制算法因其结构简单、易于实现,在发电过程控制中得到应用,但该算法对目标函数利用不足,导致预测控制输出变化缓慢,被调量跟踪不及时。该文在原始变结构预测控制算法的基础上,设计可调节因子对目标函数进行加权修正,提出一种改进目标函数的变结构预测控制算法。同时,以1000MW机组汽温控制为研究对象,将改进目标函数的变结构预测控制算法与传统PID控制及原始变结构预测控制算法进行对比分析。结果显示:在±50%的过程模型参数摄动与环境噪音扰动下,改进目标函数的变结构预测控制算法对被调量的快速响应与超调抑制具有良好的控制效果。实际应用表明:稳定工况下,汽温控制偏差小于±2℃,负荷扰动工况下最大偏差不超过10℃,能够满足汽温系统大惯性、大迟延、多扰动的控制需求。

关键词：变结构预测目标函数参数摄动噪音叠加过程控制

钛元素含量对CoCrFeNiTi高熵合金涂层硬度及耐磨性能的影响

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表面技术 2023年第1期52卷 47-55页

作者：王昕阳刘谦任海滔李湛许诠黄燕滨郭一鸣再制造国防科技重点实验室北京100072 中国船舶集团有限公司第七二五研究所河南洛阳471039 陕西华秦科技实业股份有限公司西安710117 中国卫星海上测控部江苏江阴214431

目的系统研究钛元素含量对CoCrFeNiTi系高熵合金涂层成形过程、组织性能、力学性能和耐磨性能的影响,设计并制备工业应用价值较高的合金涂层。方法采用激光熔覆技术在Q235钢上制备了CoCrFeNiTi高熵合金涂层,基于第一性原理预测了不同Ti... 详细信息

目的系统研究钛元素含量对CoCrFeNiTi系高熵合金涂层成形过程、组织性能、力学性能和耐磨性能的影响,设计并制备工业应用价值较高的合金涂层。方法采用激光熔覆技术在Q235钢上制备了CoCrFeNiTi高熵合金涂层,基于第一性原理预测了不同Ti元素涂层力学、形成特性,研究表征了涂层的显微组织、显微硬度和耐磨性能,结合试验和计算阐明了耐磨性能强化机制。结果CoCrFeNiTi高熵合金固溶体相剪切模量较高,形成能较低,并且随着Ti元素含量的提升,两者逐渐升高。试验结果证明,CoCrFeNiTi涂层整体为FCC固溶体相,高钛元素组会出现Fe Cr相、NiTi相和CoTi相组成。组织呈典型树枝晶状,枝晶区域富含Fe和Cr元素,枝晶间区域富含Ni和Ti元素。随着Ti元素含量的提高,CoCrFeNiTi涂层的显微硬度逐渐增加,摩擦因数、磨损率和磨损质量不断降低,耐磨损能力明显增强,试验与计算结果一致。其磨损机制主要为磨粒磨损,Ti元素含量较低组还伴随着黏着磨损。Ti元素含量提高会加剧合金内晶格畸变效应,促进σ相等硬质相析出,产生固溶强化与析出强化作用,阻碍裂纹发展,磨损面积较小,提高耐磨性能。结论随着钛元素含量的增加,CoCrFeNiTi高熵合金涂层的硬度和耐磨性能有了明显的提升。CoCrFeNiTi_(0.7)激光熔覆涂层具有更高的工业应用价值。

关键词：激光熔覆高熵合金涂层第一性原理显微硬度耐磨性能

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信息加密技术在卫星通信中的应用研究

网络安全和信息化 2023年第2期 30-33页

作者：梁程西安寰宇卫星测控与数据应用有限公司

卫星通信技术的运用和普及，不仅能够实现我国定位系统的有效优化，还能够通过设立一定的加密标准，让群众实现自身信息的加密。因此，将信息安全技术、网络监控技术与信息加密技术相结合，能够一定程度上实现对群众信息的有效保护，最...

卫星通信技术的运用和普及，不仅能够实现我国定位系统的有效优化，还能够通过设立一定的加密标准，让群众实现自身信息的加密。因此，将信息安全技术、网络监控技术与信息加密技术相结合，能够一定程度上实现对群众信息的有效保护，最终保障国家的基本利益。

关键词：

生物成因硅确定方法及其在页岩气储层可压裂性评价中的应用

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石油学报 2022年第4期43卷 548-557页

作者：孙建孟宿鹤松郭宁王德强曾鑫袁卫国冯明刚严伟周贤斌中国石油大学地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油集团测井有限公司地质研究院陕西西安710077 中国石油化工股份有限公司勘探分公司四川成都610041 中石化经纬有限公司华北测控公司河南南阳473132

四川盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组底部页岩被证实富含大量生物成因硅质矿物。为了定量计算储层生物成因硅的含量,研究其在储层可压裂性评价中的作用,利用改进后的元素标准比值法定量确定了目的层段生物成因硅含量,其最高可占... 详细信息

四川盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组底部页岩被证实富含大量生物成因硅质矿物。为了定量计算储层生物成因硅的含量,研究其在储层可压裂性评价中的作用,利用改进后的元素标准比值法定量确定了目的层段生物成因硅含量,其最高可占总硅含量的70%以上。通过改进传统的可压裂性计算方法,将硅质矿物分为生物成因和非生物成因,研究不同成因硅质矿物对储层可压裂性的影响,弥补了传统方法不区分硅质成因带来的不足。研究结果表明,有机质含量高的储层段并不一定是最好的可压裂层段;在不考虑生物成因硅时计算的可压裂指数偏小,在实际压裂过程中容易错误认识储层可压裂情况。结合现场实际压裂示踪施工情况与累积产气占比,在考虑生物成因硅时划分的储层可压裂级别更加符合现场压裂情况,对现场压裂施工具有一定的指导意义。

关键词：页岩气储层生物成因硅元素标准比值法定量分析可压裂性评价

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模拟退火算法在卫星调度问题中的实证研究

中文科技期刊数据库（全文版）自然科学 2023年第7期 130-133页

作者：吕泽石西安寰宇卫星测控与数据应用有限公司陕西西安710100

本文通过实证研究探讨了模拟退火算法在卫星调度问题中的应用。首先,我们介绍了模拟退火算法的基本原理和工作机制,并探讨了其在优化问题中的应用。然后,我们详细阐述了卫星调度的基本问题和挑战,以及模拟退火算法在卫星调度优化中的潜... 详细信息

本文通过实证研究探讨了模拟退火算法在卫星调度问题中的应用。首先,我们介绍了模拟退火算法的基本原理和工作机制,并探讨了其在优化问题中的应用。然后,我们详细阐述了卫星调度的基本问题和挑战,以及模拟退火算法在卫星调度优化中的潜力。接着,我们通过实证研究展示了模拟退火算法在卫星调度问题中的具体实现和效果分析,并讨论了其在卫星调度问题中的优势和局限性。最后,我们展望了模拟退火算法在卫星调度问题中的未来发展,包括未来研究方向、实践应用前景以及面临的挑战和对策。

关键词：模拟退火算法卫星调度优化问题实证研究未来发展