基于IPIO-VME与ConvNeXt-Encoder-GRU的轴承剩余寿命预测

基于振动信号的轴承剩余寿命(RUL)预测在工业安全生产中具有重要意义,但该领域目前存在着模型构建难度较高、预测精度较低的问题;为完成自适应的特征模态提取和去噪工作,简化模型构建过程,提升预测效果,提出了基于改进鸽群算法的变分模态提取(IPIO-VME)算法和基于ConvNeXt-Encoder-门控循环单元(GRU)的轴承剩余寿命预测方法。首先,鸽群算法高效准确,适用于VME的参数选择,但容易陷入局部最优,因此利用自适应惯性权重、收缩包围机制、莱维飞行等方法对鸽群算法进行了改进,以提高收敛速度和全局收敛能力;然后,为实现自适应的模态提取目的,设计了IPIO-VME算法的目标函数,能够针对VME算法和轴承振动信号的特点,有效提取轴承振动特征;最后,针对模型构建繁琐、精度低的问题,提出了ConvNeXt-Encoder-GRU模型,采用间隔与连续采样的数据集构建方法,并使用联合振动数据和特征曲线的方法进行了寿命预测模型的构建,通过ConvNeXt模块提取振动特征,然后使用Transformer的Encoder模块提取趋势特征,并利用GRU进行了融合;还对该算法和预测模型进行了实验对比验证。研究结果表明:改进鸽群算法具有更快的收敛速度和更好的全局收敛能力,在测试函数下,经过1000次迭代,其精度最高能达到1.23×10-9;ConvNeXt-Encoder-GRU模型具备较高预测准确性,在西安交通大学-长兴昇阳科技有限公司(XJTU-SY)轴承数据集上的LogCosh指标可以达到0.0013,优于单一模型。该研究结果对轴承的故障特征提取和剩余寿命预测研究具有一定的指导意义。

基于VME与PLC的动力装置训练系统设计及实现

为提升操作人员训练水平,开展了某型舰船动力装置模拟训练系统研制工作。为实现该型舰船动力装置核心控制系统的装备保障功能,基于VME总线的硬件在环技术,设计仿真软件和专用电路模拟实船执行机构、传感器、显示仪表以及运动状态,构建了一个典型的半物理仿真系统,通过PLC同源数据实现全船集中控制系统与外部仿真训练设备之间的信息交互。针对该型船动力系统设备多、功能复杂的特点,采用模块化建模思想,基于SimuEngine仿真支撑环境,建立了动力装置的仿真模型,实现了动力系统各工况仿真。仿真结果表明,模型仿真计算结果与实船在各工况下设备的运行数据误差较小,主要参数随工况变化趋势与实际运行数据吻合良好,可以较好地模拟动力装置的工作情况,满足仿真要求。

基于VME总线的嵌入式Linux应用的研究

介绍了在高能物理实验的数据获取读出系统中应用嵌入式Linux的可行性分析与关键技术。首先介绍测试系统的硬件平台与软件框架。重点介绍在读出系统中实现嵌入式Linux应用的关键技术—寄存器读写、CBLT传输、中断处理、多线程技术、cache相关的处理等。系统开发基于VME总线,通过修改Linux内核与vme_universe驱动,解决了开发过程中的相关问题。最后给出系统测试运行结果,基于Linux的读出系统已经可以配合在线软件较为稳定地运行,系统性能达到预期效果,验证了在高能物理实验中采用基于Linux的读出系统的可行性。

基于VME总线的高速信号处理模块测试技术研究及应用

为解决某型号炮位侦察校射雷达中高速信号处理模块的测试,文中设计了基于VME总线的高速数字电路自动测试系统,该系统能模拟雷达工作环境,利用VME测试模块提供测试所需的光口、RapidIO等信号,测试结果通过VME主控器网口上报给系统管理平台;该系统成功应用于某型雷达高速信号处理模块的测试,可完成VME总线接口的测试;3路RapidIO信号的测试,Rapid IO信号传输速率为3.125Gbps;4路光纤通道的测试,光纤通道波特率为2Gbps;研究及实测结果表明该系统可解决基于VME总线的高速信号处理模块的测试。

基于 PC 机的 VME 总线从设备调试系统

本文介绍了一种基于ＰＣ机的ＶＭＥ从设备调试系统，它利用ＰＣ机作为ＶＭＥ总线主设备，通过软件编程产生适当的ＶＭＥ总线时序，可对ＶＭＥ从设备模块进行调试和功能测试。

VIC64实现ADSP2106x与VMEbus的接口

对于将DSP与标准总线联系起来的开发,现在一般是基于VME和CPCI背板总线的应用开发。对于VME总线,用户可以根据特定要求自行设计接口电路,比如只实现从模块访问。但专业公司的现成ASIC一般提供了完全的主、从模块VME总线界面,用户也可以考虑采用。本文介绍了一种使用Cypress公司的VME桥接芯片VIC64实现SHARCAD-SP2106x与VMEbus接口的方法,以VIC64为例讲述了它进行主模块操作,从模块操作,块传输,中断处理的过程,并且就VIC64如何连接ADSP2016x与VME总线的问题作了详细设计,给出了电路框图和逻辑设计过程。

电源控制器及接口PSC/VME-PSI在BEPCⅡ校正子电源控制中的应用

介绍了电源控制器及接口PSC/VME-PSI在BEPCⅡ校正子电源控制中的应用以及VME-PSI机箱和转接插件PSI-RTM-D的研制。使用VME-PSI插件、VME-PSI机箱和转接插件PSI-RTM-D与电源控制器PSC进行了控制精度和稳定度实验,VME-PSI的模数转换器ADC回采的稳定度可达10-4,可以满足BEPCII校正子电源控制精度和稳定度为10-4的要求。

基于ARM7内核和嵌入式系统的VME总线控制器的研制

简要介绍了一种VM E式总线控制器的设计方法。三星公司的S3C 4510B是一款采用了ARM 7内核的支持网络连接的高性能16/32位R ISC处理器,采用它和相关芯片研制出了类似3U的VM E总线控制器,嵌入式操作系统为uC linux。该控制器主要给设备总线提供高速网络连接通道,把后台计算机数据库和前端总线设备紧密地连接起来,实现数据的快速获取与给定。

VME总线桥控制器主模块和从模块的设计

针对工控系统VME总线接口设计中成本高 ,灵活性差 ,自行设计也只是从模块简单应用的问题 ,介绍了在CPLD中实现VMEbus桥控制器过程中 ,功能完全的主模块和从模块的详细设计方法 ,并成功应用到SHARCDSP总线上。进行了逻辑原理设计 ,对各个部分的工作过程和功能进行了详细的分析。该方法可以实现完全的A32、A2 4、D32、D16、D8主 /从模块界面 ,并且可以选择以主处理器或DMA方式进行长度不限的块传输 ,设计灵活通用性强 ,性价比高。调试结果表明了该设计方法的实用性。

基于VME总线的高精度信号发生器的设计

北京谱仪(BESIII)的飞行时间读出电子学(TOF)对于时间信号的测量具有非常高的要求,需要对TOF时间测量电路进行严格的测试。本文介绍了用于该测试的高精度信号发生器的实现方案,该电路能够产生抖动(Jitter)小于23.623ps的脉冲信号和抖动小于12.265ps的40.000MHz时钟信号。同时,对设计中使用的关键性技术?高速高精度时钟电路和脉冲产生电路的设计进行了分析。

基于VME的通用列车网络控制设备设计方案及实现

分析基于VME总线的通用列车网络控制设备的软、硬件设计方案和关键子卡的实现原理.通过功能板卡的不同配置,既可以配置为具有MVB总线管理功能的车辆控制单元VCU,也可以配置为具有信号采集和输出的远程输入输出单元RIOM.设备具有MVB总线管理功能,支持MVB过程数据、消息数据和监视数据的MVB网络通信,用户利用配套的网络配置监视软件可以对网络设备进行参数配置,实现MVB网络通信的同时,还能对网络上的各类MVB设备进行状态监控,最终该设计在轨道车辆牵引传动实验系统中得到验证.

VME总线嵌入式交流调速控制系统

控制系统是交流电机控制的核心。为了提高交流电机控制性能,将基于VME总线的嵌入式系统应用到交流调速系统中,控制器硬件采用美国GE公司的VMIC高性能控制器;软件平台采用嵌入式实时操作系统Vx Works,保证了控制系统的稳定性、快速性与实时性。实验结果表明,该系统能够实现高性能的交流电机控制。

基于VME总线SHARC并行处理系统的设计与实现

研究基于 VME总线 SHARC并行处理系统的设计与实现 .系统采用 SHARC处理器的 L INK口组成网状并行处理结构 ;VME总线接口采用芯片 VIC6 4和 EPLD实现 ;信号互连采用传输线结构 ,用适当的端接技术与合理的布局抑制信号反射和串扰 ,并进行了信号完整性分析和仿真 .单块 SHARC信号处理板具有 9.6× 10 8次 /s浮点运算 ,32 0 MB/s数据传输能力和 VME总线主 /从操作能力 ,并支持中断管理和总线仲裁 ,可组成1.0× 10 10 次 /s浮点运算能力的信号处理系统 .

基于FPGA的VME总线控制器及其驱动程序

本文论述了用于兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)前端控制系统的总线控制器的FPGA设计及其基于ARM-Linux下的驱动程序设计。该总线控制器采用Altera公司的ACEX系列中的EP1K30实现,通过VME总线背板同其它VME设备(CPLD)通信,可读VME设备数据,监视电源运行状况,也可向VME设备发送命令和写数据,并且能够响应VME设备中断,读中断数据。为了能够通过AT91RM9200控制器访问VME总线控制器,必须为其编写相应的驱动程序。驱动程序定义了应用程序调用接口和数据格式,并实现了中断机制、多进程访问和数据的突发(burst)读写。

基于FPGA的VME总线Slave接口设计

由于VME总线的高性能、并行性、实时性、高可靠性4大特点及模块结构具有良好的抗震性、抗冲击能力,尤其是高可靠性,使其在核工业控制和航空航天领域得到广泛的应用。但是由于VME总线的结构复杂所以在设计上相对复杂,而且采用商用VME接口芯片却往往很难满足航天等特殊环境对高可靠性要求较高的领域要求,故而根据卫星综合电子系统姿态控制的总体需求提出一种利用FPGA来完成VME总线的从设备Slave的逻辑接口功能的设计,使其可以实现VME接口逻辑功能,同时能通过功能裁剪来满足特殊性要求。

VME总线数据上行中断传输及从设备接口设计

介绍了VME总线数据的传送方式,分析了VME总线中优先中断总线的相关功能模块,研究了VME总线数据中断方式传输的机制,提出了一种基于中断方式数据上行传输的从设备VME接口的设计方法,给出了设计实例。

具有VME总线的车载安全计算机MVB通信板卡

在研究多功能车辆总线MVB、轨道交通车载ATP安全计算机系统的基础上,开发了基于VME总线接口、2乘3取2冗余结构的MVB网络通信控制板,可靠地实现车载ATP安全计算机系统中MVB接口通信功能.在对比了几种冗余结构的基础上,建立数学模型,分析了系统的可靠性和安全性,并详述了VME总线Slave接口的设计及在3取2表决中的同步和容错技术,最后对通信板卡进行了安全测试,在满足IEC61375-1标准的同时,也实现了冗余容错机制,为车载安全计算机控制网络的进一步研究奠定基础.

BESⅢMuon鉴别器电子学系统的VME控制/扇出插件的设计和测试

本文介绍了BESIII Muon鉴别器读出电子学系统的VME控制/扇出插件的设计,其中包括插件的功能和结构,插件上FPGA逻辑的设计等。插件在制作和调试完成后,进行了相关功能和稳定性的测试。

EPICS在VxWorks操作系统下访问VME设备的应用研究

EPICS是由美国阿贡国家实验室(ANL)和洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)联合开发的控制系统软件包。PCI是一种局部总线,用于连接计算机中的硬件设备。VME是一种异步总线,稳定可靠,在EPICS控制系统中应用广泛。开发EPICS的VME总线驱动程序,需要对计算机的地址映射等机制有充分的了解,因此需要对这些内容进行研究。论文描述了在实时操作系统VxWorks下访问VME设备的原理和方法,以及EPICS对VME设备的支持。

一个基于Vx Works和PowerPC的VME插件测试系统

介绍了一个基于VxWorks和PowerPC的VME插件测试系统TTL的设计及其功能。该测试系统允许硬件开发人员在不同的层次上对VME插件进行常见功能的调试和检测,包括VME总线读写操作、CBLT(Chained Block Transfer),MCST(Multicast)以及IACK(中断响应)测试。在BES III的电子学系统VME机箱和插件级设备的调试和检测中采用了该测试系统,提高了硬件研制及调试的效率。