支持多核的嵌入式操作系统关键技术研究

以分析当前支持多核的操作系统需实现的关键技术为基础,从多核操作系统的引导和初始化、多核操作系统任务管理、多核中断、核间通信以及核间同步与互斥等方面具体分析、研究支持多核的嵌入式操作系统的实现机制,提出了一种多核领域操作系统关键技术的解决思路.     

客户操作系统中断虚拟化的研究与实现

为解决操作系统在运行于虚拟机管理器提供的虚拟化环境中，无法直接处理系统中的中断的问题，针对虚拟化操作系统的中断处理，结合虚拟机管理器所能提供的功能，提出了一种中断虚拟化的模型，并以VxWorks 5．5为验证对象进行了中断虚拟化的实现以及验证，通过验证结果表明，中断虚拟化模型能够保证客户操作系统中断的正常处理。     

基于国产Linux平台的设备管理软件设计与实现

针对国产Linux操作系统不能提供高精度时间,也不能实时响应外部事件的问题,设计和实现了时统中断设备管理软件.该软件采用内核模块技术管理设备,利用设备的中断信号调度应用程序,并为应用程序提供高精度的统一时间.为提高外部中断事件的响应时间,时统中断设备管理程序采用tasklet机制管理中断,为不同的中断事件建立不同的管理队列,采用较小粒度的旋转锁以提高代码的并发性.时统中断设备管理程序能为应用程序提供μs级精度的精确时间,中断响应时间为10 μs级.经过长时间测试,系统运行稳定可靠,开销小,功能和性能都满足工程需求.     

支持对称多处理器结构的操作系统设计

在提高系统性能方面,SMP结构计算机已经成为现代计算机技术发展的潮流和趋势,因此急需构建能协调多处理器并发活动并维护系统一致性的SMP操作系统来替代原有的单处理器操作系统.从SMP操作系统所需要达到的目标出发,对设计满足SMP结构操作系统中的各方面问题进行了讨论,主要对操作系统结构,多处理器的引导和操作系统初始化,多进程的并行调度、多处理器中断的管理,以及程序和数据的可重入性等方面进行了详细的讨论.     

涡桨发动机轴台试验方法

为实现某涡桨发动机在轴台稳定运行,对该发动机机载控制系统进行了详细研究。对该发动在轴台的控制系统增加了 水力测功器、用PEC模拟器代替PEC控制器,及增加航电模拟器代替航电控制器。根据该发动机的工作模式和控制方式,参考以 往轴台试验经验,制定了初始试验方法：发动机调试从低状态到高状态、先稳态后加减速,测功器采用多种控制模式自由切换的飞 行模拟模式。通过多次试验验证和修正,探索出一种适应该涡桨发动机轴台试验的方法,并应用于轴台试验。结果表明：该方法 解决了PEC模拟器代替PEC控制器、航电模拟器应用于发动机轴台试验、发动机加速时转速超调及状态切换时转速波动等问题, 实现了PEC模拟器参与测功器控制、水力测功器与发动机的协同工作。     

一种基于双中断的反射内存网通信方法研究

在飞机D级模拟器研制中,针对模拟器仿真设备和真实设备之间数据传输问题,分析了传统以太网广播和组播的机制,提出了一种基于双中断的反射内存网通信方法实施方案。该方案通过在反射内存网上模拟以太网的广播与组播,实现了环形网络中各节点间的高速通信。该方案的实现,不仅解决了环网各节点通信过程中读写串行化的问题,还解决了模拟器研制过程中设备之间的实时通信、错帧、丢帧以及数据同步问题。目前,该通信方法已应用至飞机D级模拟器中。     

DS开发系统总线式仿真的过程

本文简要介绍了ＤＳ开发系统总线式仿真的结构，比较详细地描述了初始化、存储器读写、ＩＯ读写、目标机的启动运行和中断运行的总线仿真命令的主要实现过程，并简述了它在工程中的应用。     

基于CC2430的TinyOS系统移植开发

TinyOS是美国加州大学伯克利分校的创建的针对现代无线传感器网络设计的操作系统,是一个基于组件的模块化操作系统,结构简单,其采用nesC语法编程,通过ncc编译器,转换成c语言代码,再由相应的编译工具最终成为硬件可执行代码。在对TinyOS中的组件化模型及nesC编译过程进入了深入分析的基础上,针对CC2430芯片设计了可行的移植方案,测试运行结果表明：平台各功能均能正常运行,证明移植成功。这为以后更加深入地研究和应用TinyOS在无线传感器的网络节点中打下了坚实的基础。     

μ理论在电液负载模拟器中的应用

 研究μ理论在电液负载模拟器中的应用，提出电液负载模拟器的鲁棒控制策略。电液负载模拟器是一个复杂的机-电-液复合系统，且是一个强耦合、时变受控对象。综合考虑参数变化、模型变动和干扰等不确定性的影响，利用μ综合控制理论设计电液负载模拟器的鲁棒力控制器，并通过μ分析使用鲁棒力控制器时系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能。给出使用鲁棒力控制器和经典力控制器时的实验结果，实验结果表明所设计鲁棒力控制器的有效性和优越性。     

某机载计算机高速串口驱动程序故障分析

某机载计算机主要完成通信数据处理功能,通信参数初始化文件和数据记录文件存储电子盘中,文件通过高速串口完成上载下载,在完成通信参数初始化文件编辑后上载到目标机中,在上载过程中频繁出现机器重启,为故障分析建立了模拟测试环境,通过分析故障现象以及驱动程序代码,查找到故障原因,并给出了解决故障的方法,在测试环境下进行了验证.     

基于1553B总线星时精确产生硬件秒脉冲的方法

本设计在整星不能提供硬件秒脉冲的情况下,利用单片机对1553B总线协议芯片进行配置,使其只对星时数据产生中断.该中断触发外围电路自主产生硬件秒脉冲信号,进而实现校时.由于该方法为纯硬件的触发控制环节,在不考虑卫星平台发送星时数据随机误差的情况下,其误差仅取决于硬件的延时误差,通过标定可达到与整星提供秒脉冲相同的校时精度,而大大优于不采用校时的情况.此外,该成果通过对触发电路外围进行配置,可以实现任意脉宽及方向的秒脉冲信号输出,可满足不同型号对不同类型秒脉冲信号的需求,具有很大的灵活性及广泛的适用性.     

大型运输机工程模拟器设计与试验验证综述

为了更好地发挥工程模拟器在飞机研制过程中的作用,详细规划了工程模拟器的顶层功能设计要求,设计了模拟器的系统组成,阐述了其实现原理,详细描述了主要系统设计,给出了工程模拟器各阶段试验验证内容,分析了工程模拟器研制中的关键技术。该工程模拟器已应用于大型飞机人机功效评估、飞控系统控制律开发、飞行品质评估试验、首飞前试飞员改装培训以及多个高风险科目的模拟飞行训练中。结果表明:模拟器系统运行可靠,与飞机的空中感受完全一致。     

三自由度飞行模拟器的运动模拟能力分析与对比

通过两种不同结构的三自由度模拟器与标准的六自由度模拟器的运动仿真分析，给出了由于模拟器自由度的减少，模拟器运行仿真能力的初步试验结果，在分析过程中使用了波音747飞机的非线性模型，进行了4种典型的机动动作，完成了运动平台和驱动算法的9种组合仿真，对所产生的动感暗示（比力，角速度）的研究表明，在大多数情况下，三自由度模拟器和六自由度模拟器的运动品质是相当的。     

基于Klocwork的C/C++软件静态检查

为了保证基于Linux与VxWorks操作系统的C/C++软件代码的质量,需要对软件源代码进行Klocwork检查。分别以SVN与ClearCase作为配置管理工具,将Klocwork工具分别在不同的操作系统下完成安装与配置之后,对C/C++源代码进行Klocwork检查。介绍了Linux环境下配置管理工具SVN客户端安装、SVN版本库的代码更新、Klocwork工具的安装与配置、ClearCase版本库的代码更新、以及Klocwork分别在Linux与VxWorks操作系统下进行Klocwork检查的步骤。给出了Klocwork检查分别在Linux与VxWorks操作系统中的详细检查步骤与检查脚本,以及对已经被检查出来的缺陷的处理。典型案例表明,Klocwork检查有助于及时发现并解决C/C++软件源代码的各种缺陷,从而提高软件质量和安全性。     

重载航空负载模拟器非线性最优前馈补偿控制

重载航空负载模拟器是用来模拟"C919"、"运-20"等重载飞机舵面工作载荷的地面仿真平台。设计了一种重载航空负载模拟器,采用非对称缸作为执行机构以在小体积下完成大载荷加载。为了消除多余力对重载航空负载模拟器加载精度的影响,分析了非对称缸正反向运动和大载荷变化下伺服阀流量增益的非线性变化对前馈补偿函数的影响,并设计了非线性参数估计控制器。同时分析了加速度等动态参数变化和静态参数的误差对多余力消除的影响,设计了参数最优控制器。仿真和试验结果均表明,相比于传统前馈补偿控制器,所设计的非线性最优前馈补偿控制器下的加载精度和多余力抑制能力提高了50%以上。     

用于评定未来运输机控制方案的空中飞行模拟器

苏联飞行研制院正在利用一架由图－154M运输改装的空中飞行模拟器进行研究工作。该模拟器的设计目的是用来进行先进控制方案的综合研究以及对“人－机”系统参数进行优化。模拟器上装备有侧杆控制器，小型驾驶盘，数字式飞行控制系统和平视显示器。此外，还可利用地面计算机，通过遥测装置按飞机－地面－飞机控制环控制模拟器。每个试验系统以及模拟器的动态特性均可在空中改变。本文讨论了试验系统在模拟器上实现的方式，给出了一些优化结果。比较了各种类型的小型控制器参数，根据控制器类型确定了运输机操纵品质，文中不给出了各种小型控制器的使用及其先进增强控制律（相对于运输机）的试验结果。通过飞行试验对于各种飞行控制律确定了飞行员导航数据的最佳显示格式。     

基于MPC8250和嵌入式Linux的中断处理

MPC8250采取了基于硬件的中断现场保护机制,系统中断响应时间与所采用操作系统相关性较小.对MPC8250中断资源的合理分配并采取合适的Linux中断处理策略设计中断服务程序对提高系统的性能将有重要的意义.     

航天器交会对接模拟系统逼近过程自抗扰控制

航天器交会对接地面模拟系统用于研究航天器交会对接过程的动力学、导航与控制等方面的相关问题。模拟器通过气浮轴承悬浮在大理石平台上来模拟太空的无摩擦微重力环境。通常情况下要保证大理石平台足够水平,由于实际平台不可能完全水平,模拟器的重力分量会使模拟器产生下滑现象,这种现象对大型地面模拟器设备尤为严重。针对模拟器的逼近过程设计了轨迹规划。为了减小测量信号噪声的影响,采用跟踪微分器(TD)对整个逼近过程中的测量信号进行滤波。针对逼近过程中模拟器存在下滑力等干扰问题设计控制器,通过扩张状态观测器(ESO)实时估计干扰量,进而对干扰量进行补偿。对模拟器冷喷气推力系统制定了推力器分配策略,采用脉冲宽度调制(PWM)技术实现对推力的近似等效。提出的控制方法应用于航天器交会对接地面模拟系统,实验结果表明所提出的控制方法能有效消除下滑力等干扰的影响。     

基于RTWEC的控制算法自动代码生成技术

研究基于实时工作间嵌入式代码生成器(Real-timeworkshopembeddedcoder,RTWEC)的航空发动机复杂控制算法自动生成可执行代码技术,介绍原理及其应用方法.针对某型航空发动机控制器多变量控制算法的手动编程和自动生成代码进行电子控制器半实物仿真并比较分析.结果说明该方法简单、易行,有效降低了程序编制、查错和调试的工作量,缩短了研制周期,可以广泛用于控制器复杂算法从设计仿真到具体实现的开发过程.      

微处理器NRS中断系统设计

介绍了３２位嵌入式航空机载ＲＩＳＣ微处理器ＮＲＳ中断系统的体系结构;重点描述了片上中断控制器的工作原理和实现方法;分析了中断系统的性能;并总结了适合于嵌入式高速响应中断的设计特色。