FC-AE-1553网络的“并发交换式”动态带宽调度机制

为提高航天航空网络传输性能,针对低轨空间舱内有效载荷系统的特点及有效载荷系统数据传输的要求,将空间有效载荷系统的数据分为周期性业务、突发性业务及强时效性业务3种业务类型,并综合分析3种业务特征,提出了一种可应用于FC-AE-1553网络的"并发交换式"动态带宽调度(DBA)机制,即突发性业务传输采用"并发交换式"的动态带宽分配,周期性业务采用静态固定带宽分配,强时效性业务采用抢占式带宽分配的方案。采用理论分析和仿真验证的方式分析了该调度机制的可行性,并通过OPNET仿真软件建立了FCAE-1553网络仿真平台。结果表明,相比FC-AE-1553网络传统的"总线式"调度机制,所提机制可将FC-AE-1553网络的吞吐量提高10倍以上,且当网络节点数为32时,FC-AE-1553网络的吞吐量可从2.8 Gb/s提高到46 Gb/s,突发性业务的平均时延可降低1个数量级。

FC-AE-1553设备光纤接口电路的设计与实现

随着航空电子技术的发展,航空电子系统对数据通信在可靠性、数据吞吐率、实时性等方面的要求越来越高,基于光纤通道的FC-AE-1533总线可以很好的满足航电系统的要求,因而它成为新一代航电总线的发展方向。在分析光纤通道协议基础上,提出了FC-AE-1553设备光纤接口电路的总体方案,完成了其中各模块的设计并开发了光纤通道接口IP核。利用该接口电路完成了NC模块的设计,并利用光纤交换机搭建了实验平台,通过与交换机进行架构登录的方法对接口电路的功能进行了测试及验证。从实验结果可以看出,光纤接口电路可以实现FC-0、FC-1的功能以及部分FC-2层的功能,满足FC-AE-1553设备对底层光纤协议的功能要求;利用本方案可以灵活构建网络控制器(NC)、网络终端(NT)或者协议桥模块,这为开发FC-AE-1553协议设备提供了便利条件。

基于硬件优先级队列的FC实时交换机的研究

实时交换机可为用户提供微秒级硬实时通信性能,在航空航天领域具有广阔的应用前景。本文提出采用硬件优先级队列来实现FC实时交换机,以支持航电统一网络的硬实时通信。标准的FC协议采用虚电路方式支持实时通信。相对于虚电路方式实现的实时通信,本文设计的FC实时交换机具有实时通信延迟小、系统吞吐量高等优点。

应用滑模控制的四开关逆变器PMSM系统FCS-MPC策略

为了提高三相四开关逆变器永磁同步电机(PMSM)控制系统的性能,采用滑模控制方法,提出一种有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)策略,并设计可以无抖振、单调收敛的滑模转速调节器.所设计的控制系统能够保证PMSM系统可靠稳定地运行,可抑制PMSM的电磁转矩脉动,改善三相定子电流波形效果,具备良好的转速跟随性能.仿真结果表明,与常规FCS-MPC方法相比,滑模转速调节器可以使电机加载时的转速跌落更小,并且转速能够更快恢复至参考值.所提出的FCS-MPC策略可以明显减小PMSM转矩脉动,降低三相定子电流总谐波失真(THD)值.当系统参数发生变化时,PMSM系统仍可平稳运行,三相定子电流能够保持良好的平衡性.

FC交换机芯片MT端口软核的设计与实现

随着网络技术的快速发展,FC交换机对网络协议的分析、故障的定位等功能提出新的挑战。首先提出基于FC交换机协议处理芯片的监控端口(Monitor Port,MT)软核的工作原理;然后对监控端口软核进行了设计与实现;最后在虚拟仿真平台和FPGA验证平台下对MT端口的功能和性能分别进行仿真和测试。结果表明,这种新的智能监控模式不仅能够用于网络监管和故障排除,而且可用于流量统计。

基于FPGA的FC交换机设计与验证

为了满足现代航空电子系统大规模数据传输的要求,带宽高且延时低的FC技术(Fibre Channel)逐渐取代传统1553总线,成为新一代航电系统的数据总线。FC交换机是以光纤作为主要传输介质,完成FC网络系统中各节点的信息交换功能的设备。文中设计使用Xilinx公司的FPGA逻辑电路开发套件,根据FC协议设计FC-1层和FC-2层以完成普通帧和ASM帧的转发,参照Round_Robin算法实现交换机转发调度,分析研究Xilinx PCIE硬核模块,实现具有PCIE主机接口的FC光纤交换机。方案给出了关键模块的结构图和设计思想,实现的功能经过仿真,达到了设计要求。

基于MAPS监控策略的FC交换机自动化运维方案设计

随着存储区域网络(SAN)技术的发展,FC交换机被广泛应用于大型数据中心的生产场景。在日常运维中,针对FC交换机的状态实时监控与响应有助于保障交换机的正常运行,提高自动化运维水平。目前的交换机监控系统大多基于SNMP协议,但是对于特定产品如博通FC交换机而言,SNMP的监控粒度较大,容易产生响应不及时、自动化程度低等问题。在节约资金与人力成本的前提下,利用FC交换机的现有机制,提出了一种基于博科(Brocade)MAPS(Monitoring and Alerting Policy Suite)监控策略的自动化运维方案,并利用SNMP traps接口完成与第三方监控平台的交互,通过关键信息的传递帮助运维人员及时判断并做出决策,实现对FC交换机的多元化自动运维及人工干预。

基于分布式调度的FC核心交换电路设计与实现

随着FC交换网络结构和规模日趋复杂和庞大,其对于FC交换网络核心芯片的功能、性能要求也越来越高。因此,FC交换机芯片交换结构以及调度策略的选择已成为影响其效率、时延等关键指标的重要因素。文中对FC交换机芯片的交换结构及调度策略进行了研究,在对传统FC交换机芯片调度电路进行设计优化的基础上,提出一种基于交叉开关和输入输出端分布式调度的交换核心电路设计和实现方法。该电路适用于多端口交换机芯片设计,易于实现且能保证较高的交换性能。

航电FC交换网络可靠性建模与仿真研究

针对典型航电FC交换网络的架构,综合考虑了节点、交换机整体故障和各个端口独立故障对网络可靠性的影响差异以及多种余度数量的分析需求,建立了节点、交换机和链路故障模型、端口-端口网络故障模型以及节点-节点网络故障模型,提供了一种基于矩阵的直观建模思路;给出了基于仿真的故障样本生成方法和网络可靠性计算方法,并结合案例对航电FC交换网络的可靠性进行了定量分析,以上模型和方法可为航电FC交换网络的可靠性设计提供理论数据支持。

FC测试系统中两级PCIE交换开关的设计与实现

机载FC网络节点存在测试困难的问题,为了提高FC测试系统的效率,从简化主机控制出发,设计一种两级PCIE交换开关。首先介绍两级PCIE交换开关的实现原理,其次从硬件实现和软件初始化方面说明其实现要点,最后在具体FC测试系统进行了测试。实验结果表明,设计的两级PCIE交换开关正确可行,能够有效提高FC节点测试的效率。

FC交换机芯片交换端口虚拟验证关键技术研究

新一代飞机航电系统采用光纤通道为主干通信网络,FC交换机是其网络拓扑中的核心设备。因此,研制FC交换机核心芯片是构建航电FC网络的关键。在芯片研制过程中,对交换机芯片的核心电路—交换端口进行充分虚拟平台仿真验证,能够有效缩短全芯片设计中的查错纠错时间,从而降低风险,加快芯片的设计、验证进度。文中结合多端口FC交换机芯片特点,对其交换端口核心电路的验证策划、验证平台搭建以及验证实施等关键技术进行了研究,并通过文中描述的验证策略对其进行了验证。结果表明,交换端口的功能和性能均满足设计需求。

6 kV-FC开关频繁跳闸的原因分析及解决措施

针对某电厂燃料系统输煤皮带6 kV-FC(熔断器-接触器)开关在多次启动过程中,频繁出现熔断器熔断导致开关三相短路,开关烧损、动静触头烧损严重的问题,经过认真分析、总结、试验,查找出了问题发生的原因,采用在电动机开关与电动机间加装隔离开关,并安装完善的联动闭锁装置的方法,解决了电动机在正、反转控制启动方式下频繁发生故障的问题,经改造后长时间运行未再出现上述问题,改造效果显著。

关于FC回路是否启用速断保护的探讨

通过对厂用6kV系统照明变送电时发生熔断器保护动作的情况分析,对FC为电源的回路进行了深入分析,指出FC回路不投速断保护存在的弊端,并给出限时速断保护定值计算及与熔断器熔断时限的配合。

基于MOSFET的机载FC接口单元开关电路设计

受制于有限的机载航电设备功率预算,本文介绍了一种基于MOSFET的机载FC接口单元开关电路的设计方案,结合主机应用需求,给出了系统架构,并分别详细阐述了FC接口、PCIE接口和具有短路保护功能开关电路的设计。测试验证和工程应用表明,该机载FC接口单元和开关电路的各项性能指标均满足系统要求。

基于三相四开关AC-DC变换器直流侧电容电压平衡的FCS-MPC策略（英文）

三相四开关AC-DC变换器由于开关数量的减少,容易导致直流侧电容电压不平衡,系统的稳定性降低等。为了解决这些问题,提出了三相四开关AC-DC变换器直流侧电容电压平衡的有限控制集模型预测控制(Finite-control-set model predictive control, FCS-MPC)。在该策略中,为了方便计算,建立了坐标系下的系统模型,再通过建立代价函数对所有电压矢量进行评估,整个过程不需要锁相环,也不需要复杂的调制策略。在建立的新的代价函数中,加入了抑制电容电压波动的目标项,消除了电容中性点电压的偏移,提高了系统的可靠性。仿真结果表明,所提策略能使电容电压保持平衡,且具有良好的动、静态性能。

三相电压源整流器有限控制集扩充方法研究

有限集模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)处理优化问题有较大优势,但其控制精度在低采样频率下会急剧下降。以三相电压源整流器为例,现有解决方法多采用扩充矢量或改用调制型预测控制(modulated model predictive control,M-MPC),其本质在于通过增加开关频率提升控制精度,并未起到优化效果。为解决FCS-MPC在低采样频率下控制效果差的问题,同时为了能以较低的开关频率最大限度地提升控制精度,在分析FCS-MPC开关频率与控制误差间非线性关系的基础上,提出一种新的控制集扩充方法。通过构建12个新的电压矢量来扩充控制集,显著提升了FCS-MPC在低采样频率下的控制精度,且带来的开关频率增加较小。同时,在相同开关频率下,所提方法能够取得更优于M-MPC的控制效果。此外,通过调节目标矢量的权重还可改变其扩充模式,保留了FCS-MPC简单、直接的特点。最后,通过对比仿真及实验验证所提方法的有效性。

SNMP代理在光纤通道交换机上的嵌入式实现

对简单网络管理模型和光纤通道交换机专用的MIB库(MIB-FA)作了介绍。在此基础上重点讨论了在光纤通道交换机上实现嵌入式SNMP代理的软件结构和开发流程。其中的设计思想对于开发路由器等其它网络设备的嵌入式SNMP代理同样具有参考意义。

实时任务调度光纤通道交换机的设计与实现

面对新一代航电系统对高带宽、高可靠、低延时的要求,为支持光纤通道协议在航电系统中的应用,满足FC网络构建的需求,采用共享存储结构,设计实现了一种FC交换机,同时对轮询调度高速总线模块、实时任务调度模块、PCIE模块进行详细设计。对关键的实时任务调度模块仿真,结果表明,设计的交换机可以满足对基于优先级实时任务的调度需求。

西门子6SE70变频器在油隔离泥浆泵电机无扰切换控制的参数优化

文章通过西门子6SE70变频器远程就地两套参数设置及与智能手操器的结合,实现油隔离泥浆泵电机控制的远程就地无扰切换。

基于现场总线的智能型配电控制柜设计

本文分析了在配电控制柜中采用现场总线的必要性。介绍采用现场总线构成的智能型配电控制柜的技术特征 。