Flash型FPGA的编程及干扰抑制技术

为了降低Flash型现场可编程门阵列(FPGA)中的Flash开关单元在编程中受到编程干扰对阈值电压的影响,提高驱动能力的一致性,提出了高位宽编程技术与常用的选择管隔离技术相结合来抑制编程干扰的方法。通过高位宽编程技术降低编程过程中栅扰对同一行中Flash开关单元阈值电压的影响;通过选择管隔离技术降低编程过程中漏扰对同一列中Flash开关单元阈值电压的影响;采用NMOS晶体管作为隔离管实现自限制编程,对Flash开关单元的阈值电压进行精确控制。实验结果表明,参照系统等效门数为百万门级Flash型FPGA中的Flash开关阵列形式2 912 bit×480 WL×20 Bank,按最差条件进行479次漏扰测试,Flash开关单元受编程干扰后的阈值电压漂移约为0 V;进行时长为40μs的栅扰测试,Flash开关单元受编程干扰后阈值电压漂移约为0.02 V。

基于航班延误特性的停机位再指派建模

合理的停机位再指派对提高机场场面资源运行效率和旅客服务水平至关重要。基于航班的延误特性,将待指派航班分为已定航班和未定航班,分别使用不同规则建立以停机位再指派扰动最小为目标的停机位再指派模型。采用蚁群算法对模型进行仿真验证,并与人工指派结果进行比较。结果表明,在仿真验证的5个时间段,采用蚁群算法的停机位再指派仿真结果与人工指派结果相比,前者扰动值明显降低,最大降低幅度为13.64%,且蚁群算法的运行时间为184.75 s,具有较好的可行性。

数字电视地面广播COFDM传输中的软判决技术

深入研究了数字电视地面广播COFDM解调方案中的解映射软判决技术,提出了适用于该系统的信道状态信息CSI提取方法。在此基础上通过算法仿真分析,进一步提出一种新的克服单频和PAL模拟电视同频干扰的消除法并给出计算公式。本设计基于国家数字高清晰度电视总体组的多载波BDB-T传输方案,方案样机采用FPGA实现其相应的硬件电路,经过在实际无线环境中传输测试,证明了所提方法的易实现性和其良好性能。

基于受扰后量测响应信息的两阶段电力系统暂态稳定评估

为充分挖掘电力系统受扰后的量测响应信息,并提供给后续控制更丰富的参考,提出了一种基于快照集成门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)网络的两阶段电力系统暂态稳定评估方法。该方法通过单次训练过程即可高效构建集成模型,且直接面向底层量测数据,可快速完成线上部署。在线应用时,首阶段通过分类模型进行动态的分层评估,逐级筛选出可信样本;次阶段利用回归模型实现进一步的暂态稳定裕度定量预测。此外,通过对模型的损失函数进行修正,有效克服了样本不平衡并强化了对困难样本的挖掘。仿真结果验证了所提方法的有效性,且所提模型的评估性能相较于其他机器学习模型具有显著优势。该文作为前瞻性理论研究,为数据驱动的在线暂态稳定评估的实现提供一种新思路。

SiC MOSFET栅源回路参数的串联扰动研究

为了使SiCMOSFET工程运用时避免串联扰动的威胁,研究栅源回路参数对串联扰动的影响是很有必要的。研究通过对栅源回路参数的调控,将串联扰动现象分为正压尖峰与负压尖峰两部分进行分析,确定影响串扰电压尖峰的参数,为驱动回路参数设计提供方向性意见。首先建立拓扑简化模型,理论分析影响电压尖峰的栅源回路参数,随后搭建实验平台进行电压尖峰观测以及对理论分析进行实验验证,最后对实验波形进行分析。实验表明,当驱动电阻为0~20Ω、驱动杂散电感为0~300 nH、栅极电容为0~10 nF时,串联扰动随着桥臂自身驱动电阻、驱动杂散电感的增大而增大、随着栅极电容的增大而减小。此外,负载阻抗会影响负压尖峰,尖峰震荡同样会影响器件正常工作。

某大型尾水事故闸门启闭机油缸振动有限元反演

对某大型尾水事故闸门启闭机油缸大幅振动进行了检测,通过有限元推定出了其震源机制,结合现场检测的油缸振动幅值反演得到了油缸振动干扰力,以及闸门面板上的脉动水压力分布。将有限元方法应用于油缸振动震源机制的推定和振动荷载的反演是一次有益尝试,鉴于某些振动荷载实测的困难性,此方法为结构检测提供了一种新的思路。

基于复合控制的舰载火箭炮伺服系统仿真

舰载武器受到海上风浪等因素的影响,会产生俯仰横滚等方向的运动,必然影响对目标打击精度。为提高海上舰载武器稳定精度,通过设计二阶线性自抗扰控制器,完成被控对象的速度控制闭环构建。将门控循环网络与PID控制相结合,实时控制伺服系统位置输出。仿真结果表明,线性自抗扰控制器和门控循环网络的引入抑制了海浪扰动对系统的影响,有效改善了系统的稳态特性。

基于图论的强人工干扰流域综合连通性量化的改进方法

将交通运输学中的图论模型和景观生态学中的网络分析方法引入流域连通性优化中,提出两种适用于强人工干扰流域格网状水系综合连通性量化的改进方法:网状水系连通性指数(reticulate connectivity index,RCI)法和河网综合连通性指数(comprehensive connectivity index,CCI)法,应用于清潩河流域连通性优化。结果表明:两种方法对单一闸坝重要性的量化在趋势上具有一致性,优化后清潩河流域CCI值从现状的26.13提高至38.34,连通性改善效果显著;改进后的RCI和CCI均可用于网状水系连通性的量化及恢复。

免喷涂材料新波痕的形成原因及解决方案

以某家电抽屉成型时采用添加铝粉的免喷涂材料为例,介绍了免喷涂材料注射成型新波痕缺陷的形成原因,并分析了其形成机理,结合CAE模流分析结果、工艺调试试验、制品样件检测验证等方法,阐述了制品设计、模具浇注系统设计、注射工艺调试等方案,消除了新波痕缺陷对制品成型质量的影响。

栅侧壁隔离层对45 nm NOR闪存栅极干扰的影响

为了研究侧壁隔离层对闪存器件可靠性的影响,分别制备了Si_3N_4和SiO_2-Si_3N_4-SiO_2-Si_3N_4(ONON)复合层作为栅侧壁隔离层的45 nm或非闪存(NOR flash)器件,对编程后、循环擦写后的闪存器进行栅极干扰的测试,讨论了不同栅侧壁隔离层对栅极干扰的影响。结果表明,虽然纯氧化硅隔离层可减少NOR自对准接触孔(SAC)刻蚀时对侧壁隔离层的损伤,但其在栅极干扰时在氧化物-氮化物-氧化物(ONO)处有更高的电场,从而在栅干扰后阈值电压变化较大,且由于在擦写操作过程中会陷入电荷,这些电荷在大的栅极电压和长时间的栅干扰作用下均会对闪存器的可靠性产生负面的影响。ONON隔离层的闪存器无可靠性失效。因此以ONON作为侧壁隔离层比以纯氮化硅作为侧壁隔离层的闪存器件具有更好的栅干扰性能。

支护结构信息化监测在马头门处围岩的应用

张集煤矿东进风井马头门处围岩断面尺寸大、应力大,施工扰动产生的影响明显。为了实现信息化施工,能实时监测、评估支护结构的可靠性和围岩的稳定性,在马头门处施工过程中,进行了现场监测工作。监测内容主要包括收敛观测、锚杆及锚索受力、碹体受力及底臌观测。

闸机电机控制系统振荡抑制研究

针对齿轮传动的闸机电机控制系统因齿隙非线性引起的振荡问题,采用基于扰动观测器的振荡抑制策略,达到主动抑制系统振荡的目的。首先在分析闸机电机传动系统结构基础上,建立双惯量传动系统的数学模型及齿隙的死区模型;然后分析了齿隙对双惯量系统的影响及引起系统振荡的机理,针对齿隙的影响,采用扰动观测器观测因齿隙引起的等效扰动转矩并补偿到转矩控制环路中达到抑制系统振荡的目的;最后实验验证了该方案的有效性。

驱控一体7DOF机械臂位置控制技术研究

7自由度(7DOF)机械臂的位置控制存在模型不确定性和摩擦力、重力矩等未知外部干扰,为此,开发了一种7DOF机械臂驱控一体式控制器。首先,设计了基于高级精简指令集计算机(ARM)+数字信号处理器(DSP)+现场可编程门阵列(FPGA)架构的7DOF机械臂驱控一体式控制器方案,确保有足够的计算性能;其次,提出了7DOF机械臂多电机协同控制方法,提高了机械臂位置控制系统的精度和稳定性;然后,设计了基于非线性扰动观测器与快速连续非奇异终端滑膜的复合控制律,用于补偿外界干扰及系统不确定性,同时保证了系统的快速收敛;最后,进行了机械臂关节电机位置控制、速度控制、恒力矩控制、基于非线性扰动观测器的滑模位置控制等实验,对驱控一体式控制方案和复合控制策略的有效性进行了验证。研究结果表明:采用的驱控一体式控制器与多电机位置协同控制方法,能够确保7DOF机械臂关节电机的位置、速度和恒力矩控制稳态误差在1%以内;相比比例积分微分(PID)位置控制,基于非线性扰动观测器的快速连续非奇异终端滑模复合位置控制策略的超调量、响应速度、稳态精度等性能均提高了10%~15%,可以满足机械臂高速高精伺服控制要求。

P-flash串扰机制和解决方案的研究

随着集成电路技术的快速发展,通过对作为将来低功耗和高速度读取的重要候选者的2T P-flash串扰结果的分析,从结构和功能方面出发找寻串扰产生的机制,进而在工艺和设计上提出相应的改善方法。通过在浅槽隔离下方注入合适的浓度,使以浅槽隔离区氧化硅为栅极氧化硅的选择晶体管可以承受更高的电压,从而改善编程单元造成的串扰。通过设计上的改进:(a)编程串扰:降低编程强度或是编程的时间,(b)擦除串扰:降低非选择区块的源端电压,(c)读操作串扰:降低读操作电压。通过改进的串扰措施,使P-flash的抗串扰能力增强,为2T P-flash作为低功耗,高速度的嵌入式闪存提供强有力的基础。

分离栅式快闪存储器抗编程干扰性能的工艺优化

随着电子产品的普及,分离栅式快闪存储器作为闪存的一种,因其具有高效的编程速度以及能够完全避免过擦除的能力,无论是在单体还是嵌入式产品方面都得到了人们更多的关注。但由于快闪存储器产品规则的阵列排列方式,高速的编程能力也带来了容易出现编程干扰的问题,成为了制约其实际应用的关键因素。从工艺优化方面探讨在编程过程中,如何有效提高分离栅式快闪存储器的抗编程干扰性能。通过实验发现通过整合改进工艺流程中调节字线阈值电压的离子注入方式的方法,可以显著改进分离栅式工艺快闪存储器的抗编程干扰性能。

不确定环境下的航空发动机装配线适应性调度方法

航空发动机装配是航空发动机制造过程的关键环节,其工序多,流程复杂,生产过程中扰动频发,如装配时间波动、不合格返工等.针对不确定环境下的航空发动机装配线的调度问题,提出一种基于门控循环神经网络(GRU)的适应性调度方法.该调度方法包含扰动识别和调度规则调整两个部分:扰动识别模块以滑动时间窗口为周期,利用GRU神经网络进行渐近型扰动的识别;调度规则调整模块以扰动识别的结果为触发,通过构建基于GRU神经网络的调度规则决策模型,输出适配当前生产状态的新的调度规则,用以指导生成更新的调度方案.最后,以某航空发动机装配线为研究案例,对所提出适应性调度方法进行验证分析.对比实验结果表明,所提出方法能够有效提升装配线的设备利用率、日均生产率等性能.

基于最小扰动的停机位及滑行路径临时改派策略

为有效降低停机位及滑行路径临时改派对整个机场运行计划造成的影响,以机场运行系统扰动最小为优化目标,结合进离场航班运行特性,建立停机位及滑行路径临时改派双层模型。底层模型以指定停机位为优化对象,综合考虑拥堵系数和冲突风险概率,推出目标停机位最小冲突风险所对应的滑行路径优化方案。顶层模型以机场系统实时可用停机位为优化对象,结合底层模型所提出的优化方案,以扰动时间差最小为优化度量,选择最优改派策略。该策略可为机场系统进行临时扰动改派提供参考,降低冲突风险,提高系统稳定性。