摘要：针对传统多总线数据监测系统中存在的数据传输实时性不高、系统硬件占用资源多、系统可维修性低等问题,设计了以FPGA为核心,以多路RS422、RS232、1553B总线作为通讯接口,以信息识别、信息提取、数据融合、多总线动态重构、双冗余传输为主要功能模块,以信道速率动态调节的RS422为数据传输路径,采用双冗余传输方式,依据FPGA标准化设计思路,提出了基于FPGA多总线动态重构监测系统设计方案。实验测试结果表明:在20、60、-40℃环境温度下,多总线动态重构时间均小于1 s,数据传输误码率远低于0.02%,系统工作稳定,满足设计需求。

摘要：针对可重构分布式综合模块化航空电子(distributed integrated modular avionics,DIMA)系统在设计初期缺少仿真与验证手段的问题,首先分析了可重构DIMA软件体系的架构特征以及支持动态重构的层次化通用系统管理(generic system management,GSM)的组件功能划分。然后,使用架构分析与设计语言(architecture analysis and design language,AADL)及其相关附件对DIMA动态重构的架构基础、行为细节等要素进行建模。在此基础上,设计了一种基于形式化定义的模型转换规则,该规则将AADL动态重构模型转换成可执行的时间自动机模型。最后,利用模型验证工具UPPAAL验证了可重构DIMA系统逻辑及时序的正确性和不安全控制行为的可达性。结果表明,所提方法具有可行性和有效性,并且能够为后续DIMA动态重构的形式化安全性评估提供模型基础。

摘要：近年来,随着可重构计算方法和可重构硬件特性的不断演进,基于FPGA动态部分重构技术构建运行时可重构加速器已经成为解决传统加速器设计中硬件资源限制问题的重要途径。然而,区别于传统静态重构加速器,FPGA的动态重构开销是影响硬件加速整体性能的重要因素,而目前尚缺少能够在可重构硬件设计的早期阶段进行动态重构开销精确估算的相关方法。为此,通过对主流FPGA的比特流配置文件进行剖析,提出了一种基于可重构功能模块消耗的资源估算相应部分重构比特流文件大小的方法,并在此基础上构建了运行时重构的性能开销模型。作为验证,在Xilinx VC709 FPGA平台对神经网络计算方法如Winograd算法、FFT算法、GEMM算法和加密算法如AES、DES等进行了动态重构模式下的硬件部署。实验结果表明,所提出的性能开销模型可以对不同算法的动态重构开销进行快速评估,并达到了平均98%的准确率,能够便捷地应用于动态重构加速器设计中。

摘要：要素协同是协同作战发展的必经之路,杀伤链的动态重构是其典型特征.本文针对平台协同难以满足复杂作战任务需求的问题,提出了异构平台要素协同的解决思路和理论方法.首先分析了要素协同关系复杂性、协同能力不确定性两个难点问题;其次基于反馈机制的可重构架构对复杂作战网络进行建模,提出了杀伤链算子的要素动态重构、协同序参量的效能定量评估方法;最后基于仿真场景实现杀伤链的动态构建与重构,可指导要素协同的算法设计与工程实践.

摘要：多节链式旋翼飞行器具有构形可变换的特点,是应对运动空间变化的一种有效构形设计方式。受限于构形变化下电机共轴带来的横向转动力矩的缺失,多节链式旋翼飞行器的动态重构飞行具有无法达成的临界构形区间。为此,设计了具备横向倾转的链式旋翼机体结构,以单机臂为模块化结构基本单元,通过旋转关节实现水平向的构形变化,机臂中段配置倾转矢量关节,用以提供滚转力矩支撑。在机体运动学、动力学模型推导的基础上,引入虚拟控制量对控制分配进行线性化处理,利用Moore-Penrose伪逆求解控制效率矩阵,面向全构形变换设计了基于全驱动控制的飞行控制律。对飞行器典型构形位姿控制的稳定性、构形变换控制的可行性进行实验论证,仿真结果表明:在飞行器各典型构形飞行状态下,姿态各轴向角度跟踪最大误差不超过0.05°,构形变换过程中,姿态各轴向角度跟踪误差不超出0.1°,2种情况下,位置偏差均能控制在1 mm以内,飞行器具备各构形下稳定飞行及构形变换的能力,为进一步开展动态重构及稳健飞行提供了必要条件。

摘要：近年来,可重构片上系统已成为科学研究及嵌入式应用领域中应对复杂计算需求的有效技术解决方案.针对目前缺少一个从系统级设计到应用实现,统一、综合规划动态重构问题的系统设计流程,以及动态重构过程对系统设计人员不透明等问题,在系统设计层给出了一种过程级软硬件统一编程模型.在此框架内,设计人员通过调用已根据应用特性进行优化的软硬件协同函数,即可利用高级语言完成系统功能描述;在细节设计层提出了基于单位面积加速比的软硬件任务调度算法,实时管理动态可重构资源;在应用实现层,以可重构专用图形加速卡为原型系统,论述动态可重构系统实现中的关键技术.实验及测试结果验证了通过将动态重构问题置于整个系统设计流程中予以考虑,能够达到提升系统开发效率之目的.

摘要：针对旋翼飞行器因机体结构受运动路径中空间变窄限制而无法连续穿越的问题,研究设计了一种可动态重构的旋翼飞行器,通过改变机体构形实现对空间变化的运动应对,提高飞行器在复杂环境下连续运动作业的能力。该系统采用链式模块化结构,通过旋转关节实现构形的2维变化。根据机体结构特点和运动控制方式,基于D-H(Denavit-Hartenberg)规则推导了空间变换矩阵,求解了变化重心,建立了机体运动学模型。基于几何、动力和控制响应约束,提出了构形变换的求解方法,并针对该模型给出了边界条件。最后进行了飞行器稳定性、操纵性及临界构形实验。结果表明,构形变换过程中,飞行器姿态稳定,无明显突变,各轴向最大变化量在4°以内;濒近临界构形时飞行器操控顺畅,跟踪控制响应能够在0.1 s内完成。实验验证了姿态可控的临界构形角度集为{180°, 180°, 113°},通过几何运算,采用固定航向方式,飞行器的通过半径可缩小21.89%,结合航向控制的方式,最大通过半径可缩小67%。飞行器具备稳健完成动态重构和通过窄间隙的能力。

摘要：在介绍在系统可编程模拟器件ispPAC 30结构与特性的基础上,通过微机、微控制器或数字信号处理器对ispPAC 30进行实时动态重构。同时利用SP I进行实时配置,通过对ispPAC 30写入不同的配置数据,动态改变ispPAC 30的内部电路结构,实现了增益和截止频率都可调的低通滤波器设计。实验表明ispPAC 30可以实现实时的动态编程控制,在模拟电路设计上有很好的灵活性和实用性。

摘要：实际配电网中用户负荷需求和分布式电源的出力上限在不断变换,故针对单一时间断面的静态重构和分布式电源(DG)调度无法满足配电网实际运行要求这一问题。建立以网损重构成本、电压指标和弃电率为优化目标,考虑负荷和DG时变性的配电网多目标协同优化模型,对配电网动态重构和DG调控联立优化求解。并为重构问题和出力调控问题分别设计基于协同进化的NSGA-II和MOCLPSO算法进行求解。基于美国PE&G 69节点配网系统设计多个仿真算例进行分析,结果表明在主动配电网(ADN)中结合动态重构和DG调控措施能实现两者的优势互补,有效提升配电网的运行水平,并验证了所提方法的有效性。

摘要：基于现有的动态重构技术及网络重构技术,介绍了动态重构的概念,分析了动态重构技术在智能变电站二次系统资源管理和二次设备在线自愈等方面的可用性及优越性。将智能变电站动态重构分为设备重构和系统重构,提出了一种基于重构模式的二次设备设计方式,并对其可行性进行了探讨。分析了智能变电站系统重构的需求,并对系统重构的重构内容、重构方式以及重构判据进行了分析探讨。最后,分析了智能变电站动态重构实现的关键点和难点,并指出了需要继续深入研究的问题。