仿生自修复电路中基本逻辑单元设计

仿生自修复是一种能够在电路运行过程中自行发现故障、自行修复故障的先进技术,在对可靠性要求较高的航空航天等领域具有广阔的应用前景。设计了仿生自修复电路中最基本的逻辑单元。该逻辑单元可以根据需求灵活配置为各种功能,发生故障时能够自动检测并向自修复控制逻辑报警,从而实现电路的自修复功能。仿真实验和硬件实验表明,所设计的基本逻辑单元能够在增加一定硬件冗余的条件下实现在线检测,并且资源消耗量较少,信号延迟低,满足仿生自修复电路的设计需求。

可仿生自修复的无线传感网络节点设计

为保证无线传感网络的长期稳定运行,提出了一种具有仿生自修复功能的节点设计方法。该方法采用现场可编程模拟阵列(FPAA)实现传感模块内部各电路的信号链路,用信号处理模块监测传感模块内部各电路的工作状态。当传感模块发生异常时,信号处理模块判别其内部异常电路位置,并驱动FPAA启动冗余备份电路,完成了传感模块的信号链路的动态重构,达到了节点自修复的目的。首先介绍了仿生自修复节点的总体设计方案;然后,以应变无线传感网络节点为具体应用对象,设计实现了传感模块可动态重构自修复无线传感网络节点;最后,通过信号异常饱和状态的自修复试验验证了节点的自修复功能。

仿生自修复方法在数字电路中的应用

自然界中的生物体都具备自修复特性,这可以保证它们本身在自然环境中的长期存在。仿生自修复方法在当前的数字电路中有非常广泛的应用,而且表现出来了许多的优势。

胚胎电子系统技术在航天电子装备中的应用

针对在轨航天器和地面测运控系统运行高可靠长寿命的迫切需求,引入胚胎电子系统仿生自修复技术,为高可靠性航天电子装备设计提供一种新思路。分析了航天电子装备面临的主要问题与现有冗余容错技术存在的不足,介绍了胚胎电子系统仿生自修复技术,从硬件资源消耗、可修复故障类型、修复时间等方面对比了胚胎电子系统仿生自修复技术与典型冗余容错技术的优缺点。结合胚胎电子系统仿生自修复技术的优势,分析了其在航天电子装备中的应用方向与面临的挑战,为高可靠航天电子装备设计研究提供参考。

预埋管灌浆修补混凝土裂缝试验研究

预埋管灌浆是化学灌浆技术结合仿生自修复机理应用于混凝土裂缝修补的一种新的尝试,通过初始粘度和粘结拉伸强度测试选择适宜的环氧树脂浆液配方,采用通长配置2Ф4钢丝和壁厚1㎜中性白玻管的混凝土抗折试块作模拟灌浆试件,以抗折强度恢复率比较预埋管灌浆和传统钻孔灌浆两种不同灌浆方式的修补效果,试验结果表明:预埋管灌浆可达到甚至超过钻孔灌浆的修复效果,但要推广应用于工程实践,还有很多的技术关键有待深入研究和完善。

胚胎电子阵列建模研究

为了开发适用于仿生自修复的电子设计自动化工具,本文借鉴可编程逻辑器件建模的方法,对胚胎电子阵列进行了建模.通过对构成胚胎电子阵列的胚胎电子细胞及细胞间连接关系的建模,形成了胚胎电子阵列的描述文件,为仿生自修复电子设计自动化工具的开发及应用奠定了基础.