基于F3RP61的嵌入式EPIC SIOC应用研究与实现

在加速器控制系统中,PLC大量应用于慢控制和联锁控制。随着工业控制技术的发展,PLC通常采用基于以太网通信方式与上层计算机进行数据交换。采用日本横河公司的FA-M3 PLC和新型CPU模块F3RP61,搭建了一套PLC与EPICS通讯的样机即基于F3RP61的嵌入式IOC。在F3RP61上运行嵌入式EPICS IOC核,使安装了F3RP61模块的FA-M3 PLC成为一种新型的嵌入式IOC,从而将FA-M3 PLC中的I/O数据直接纳入EPICS系统中,简化了系统的结构,降低了开发成本。

基于嵌入式IOC的CSNS真空控制系统样机研制

在EPICS软件框架下搭建了一套中国散裂中子源(CSNS)真空控制系统样机。使用MOXA嵌入式工控机运行嵌入式Linux系统,并建立相应的EPICS系统,实现EPICS与真空设备(真空计和离子泵电源控制器)的接口。真空连锁保护系统则用横河PLC实现,并在该PLC的嵌入式Linux控制器模块上建立EPICS系统,使PLC中的数据直接纳入EPICS系统中。通过测试表明,该样机实时性较高且稳定可靠。

基于IoC模式的工作流与应用系统的集成

针对在应用系统中引入工作流技术进行集成的问题,提出应用控制反转模式对嵌入式工作流系统进行集成的方案,以降低集成耦合度、减少系统复杂性、提高组件重用率。避免不适当的集成方法导致应用系统代码的侵入、结构的破坏以及系统紧耦合所造成的系统灵活性和可扩性差、维护难度大的问题。给出开源工作流系统OSWorkflow和基于Java EE轻量级架构的应用系统的集成实例和实现过程。

改进IOC控制算法及其在结构振动控制中的应用

在连续状态方程建立的IOC(瞬时优化控制)算法的基础上,直接根据高层建筑结构动力学方程导出了离散域的IOC算法,在性能泛函中加入加速度反馈项,并采用一El波作用下的10层剪切型建筑模型进行了模拟计算。计算结果表明,IOC控制算法对位移、速度、加速度和层间位移响应均有较好的控制;在主动作动器输入能量基本相等的情况下,改进IOC控制算法在结构高层部分的位移、速度和加速度响应及低层部分的层间位移响应控制效果优于传统IOC控制算法。

基于Spring框架的IoC微内核的实现机制与应用

通过模拟实现Spring的IoC容器服务,揭示了容器的微内核实现机制,利用反射原理,编写且分析了Spring用依赖注入(Dependency Injection)实现IoC服务的过程。

Spring MVC设计中的IoC控制

控制反转功能有效地利用IoC容器实现了Bean的装配与控制,统一完成组件的实例化工作并管理丰富的逻辑组件资源。在Spring MVC设计中,通过外部容器获得控制层必须的逻辑组件对象,然后完成逻辑处理业务,实现了控制层、逻辑层及数据层的充分解耦,大大提高了开发效率和管理效率。理解并掌握IoC容器(即配置文件)的设计和应用,是实现Spring MVC架构的关键环节。

EPICS的IOC和LabWindows/CVI的接口方法

文章介绍了将LabWindows/CVI集成到EPICS的IOC输入输出控制器中的三种接口方法:回调函数、动态链接库和ActiveX服务器。以一个用于"神光-III"原型装置的由LabWindows/CVI开发的基于VXI总线的集总式示波器采集和控制模块作为实例,实现了EPICS对前端仪器的远程控制。

IoC模式及其在设备监控软件中的应用

控制反转(Inversion of Control,IoC)模式是一种框架设计模式,目的在于提高应用软件的可复用性和可扩展性。结合抽象模型设计思想,针对卫星地面应用系统的设备监控系统,举例对比了如何运用传统方法和IoC模式进行软件的设计和开发。结果表明,软件开发中使用IoC模式可以有效地降低组件之间的耦合,使软件框架更加易于扩展。

集成型车载充电系统并网模式模型预测控制策略

相较于传统车载充电系统,集成型车载充电系统(integrated onboard charger system,IOCS)在成本、功率密度等方面具备显著优势。文中基于六相永磁电驱系统设计了一台IOCS,并研究了模型预测电流控制(model predictive current control,MPCC)算法在该系统并网模式下的应用。首先,分析所提IOCS的电路拓扑并建立数学模型,同时介绍传统MPCC的实施流程。然后,针对传统MPCC计算量大、稳态性能差等不足,提出一种基于占空比优化的MPCC(MPCC based on duty cycle optimization,DCO-MPCC)策略。一方面,减少备选电压矢量数量,降低电流预测环节带来的计算负担;另一方面,提出一种占空比优化技术,改善系统稳态性能。最后,通过实验验证了所提算法的有效性与优越性。实验结果表明,DCO-MPCC策略能够显著提升系统稳态性能并减少算法计算量。充电与车网互动(vehicle to grid,V2G)工况下,网侧电流总谐波畸变(total harmonic distortion,THD)分别降低6.18%与5.92%,算法运行时间减少17.54μs。

基于Win32 EPICS输入输出控制器的设计

本文介绍了基于Win32实验物理和工业控制系统(Expefimental Physics and Industrial Control System,EPICS)输入输出控制器(Input/Output Controller,ioc)的设计和实现,提出了EPICS IOC和微软技术的衔接方案,结合高性能数字示波器,将基于Win32的IOC很好地融入整个EPICS控制系统。

智能优化控制:概述与展望

从模糊优化控制、神经网络优化控制、模糊神经网络优化控制、基于智能优化方法的优化控制等角度,对国内外与智能优化控制(Intelligent optimized control,IOC)密切相关的研究进行了综述,在此基础上对智能优化控制的相关概念进行了深入分析,并对智能优化控制方法进行了分类,最后,对与智能优化控制有关的一些重要问题进行了讨论,并展望了智能优化控制研究未来的发展.

利用框架技术构建Web应用

目前开发基于Java的Web应用正逐渐转向开源框架支持的轻量级开发架构,基于框架的Web应用具有高可靠性、可复用性,可扩展性和可维护性等优点。当前主流的开源框架有Struts、Spring和Hibernate,其中Struts是一个优秀的MVC框架,Spring是以AOP为基础并实现了IoC机制的轻量级框架,Hibernate是实现了对象/关系映射的持久化框架,它们三者的整合是目前一个比较流行的开发架构。分别介绍这3个框架,然后介绍整合了它们的一个开发架构,并通过一个实际的例子说明了在应用中将它们整合的方法。

基于Spring MVC与iBATIS的轻量级Web应用研究

针对基于Java的Web应用系统设计与开发,根据中小型企业的实际业务环境,探讨了Web应用系统的技术框架,对Spring与iBATIS开源框架及相关核心技术反向控制机制(IoC)进行了研究。结合JSP与JSTL技术,实现了基于SpringMVC与iBATIS框架的轻量级Web应用系统的设计方案。在实际试运行期间,经不同终端的测试,服务器始终保持稳定,显示该系统框架在安全性、稳定性和健壮性上都有良好的改进。

Spring与其他框架整合及流程分析

根据工程需要,该文研究了各种流行软件框架的特点。为了发挥各自特长、实现优势互补,讨论了Spring与4种流行框架Struts,Tapestry,JSF及Webwork2的整合技术,分析了整合后各个新框架的应用流程,给出了关键配置。实践表明,新框架在MVC各个层面增强了应用开发的支持力度,对项目开发起到了积极的促进作用。

一个基于EPICS框架的EPU前端反馈系统

插入件是现代光源重要组成设备之一,其质量直接影响上海光源整体性能。由于建造和安装工艺的限制,插入件的磁场会对束流轨道稳定性产生影响。为降低对束流的扰动,在插入件电子束流入口和出口位置增加校正线圈实现自动补偿功能。因此我们设计了基于EPICS的插入件前端反馈系统,经测试,该前馈系统用户界面简洁,反馈控制功能完整可靠,实时性高,提高了束流的稳定性,为试验站稳定供光提供了保证。

基站建设现场工程管理信息系统的设计与实现

由于移动通信用户的快速发展、业务覆盖的增加和通信系统的更新换代,通信公司有大量基站工程建设项目需进行监管和维护,针对用户需求设计了一套基于B/S模式的通信基站建设管理系统。系统采用MVC架构和IOC模式进行设计,实现了各类工程数据的网络化管理以及数据有效性的分析。系统性能稳定,伸缩性强,操作便捷直观,可有效实现对移动基站的全过程进行信息化管理。目前已在某公司的基站建设管理中成功应用,提高了工程建设管理的科学化和规范化,具备较好的推广应用价值。

基于能量法的结构瞬时最优控制的参数影响

基于瞬时最优控制方法和能量法的基本原理研究,推导出瞬时最优控制算法的能量平衡等式.进行基于能量法的瞬时最优控制算法的参数分析,考察时间间隔对结构动力反应以及结构能量分配的影响.结果表明:时间间隔增大会使结构的位移和速度响应减小,对加速度反应的影响还与结构自振周期相关;对能量分配的影响也随之减小;控制力和控制能与时间间隔和位移或速度的综合作用相关,时间间隔越大,输入地震动能量受结构周期影响越小.

用户界面松耦合设计及其实现

针对如何进行复杂用户界面(UI)程序设计及UI组件难以重用的问题,总结界面设计的解耦原则,提出统一的设计思想及其实现方法。解耦原则符合敏捷软件的开发及可测试要求,通过依赖注入使系统界面组件的耦合性降到最低,组件之间能够灵活组合。医疗影像归档系统界面的设计与实现证明了该设计原则及方法具有较好的灵活性及适用性。

ASP.NET分层架构研究

随着互联网的发展,Web应用的复杂度日益增加,应用需求也在发生着变化,传统的软件设计方法已经无法满足需求。鉴于ASP.NET平台的"反射"机制对依赖注入实现非常方便的特点,利用其反射机制实现IoC功能,并结合经典的三层架构模式构建了一种结构清晰、耦合度低、具有良好的可维护性和可扩展性的基于ASP.NET平台的系统分层架构。

超导镀膜测量装置远控系统研究

为了测量镀铅样品腔在液氦低温环境下的超导性能,建立了一套超导镀膜测量装置,包括测量平台、氦气制冷机系统、真空系统、加热系统、温度测量系统和网络分析仪等设备;其远控系统基于EPICS分布式设计,设备控制器采用SIMENS 1500系列PLC控制模块,开发环境选择PORTAl V14 SP1,梯形图编写设备控制流程;在IOC控制器上配置PLC设备驱动程序和实时数据库Database,对设备进行控制和数据交互;由CSS生成操作界面供操作人员设置参数和回读状态;历史数据存储采用Archiver Appliance实现,使用CSS的data browser显示趋势和数据查询;通过实验,该控制系统实现了真空低温环境,测量了镀铅膜的超导性能,确定了镀铅溶液配比,较好地满足了工程的实际应用需求。