DFP法在消息传递型MIMD上的并行实现

研究了ＤＦＰ算法在消息传递型ＭＩＭＤ并行机上的并行实现问题，首先讨论并行一维寻优问题，然后利用矩阵和向量分解，并充分考虑到Ｔｒａｎｓｐｕｔｅｒ并行机的特点，给出了一个负载平衡度高，通讯最小的并行化方案。理论分析和实际算例表明，当问题的规模充分大时，其并行效率趋于１。     

CFD问题显式有限差分方法的并行化

基于ＭＩＭＤ并行计算机模型，本文讨论了ＣＦＤ问题应用显式有限差分方法的并行化问题。利用区域分解法将计算问题分解为多个子问题，每个子问题由不同的处理器分别处理。针对ＳＣＢ计算格式的特点，尽量降低各处理器间的数据通讯，提高了并行计算效率。最后给出二维Ｅｕｌｅｒ方程组计算实例，计算结果令人满意，且算法有较好的可扩放性。     

基于MPP编程环境的一种并行子空间失代法

子空间迭代法是科学与工程计算中求解广义特征值问题的有效方法,针对向量机和共享内存的多处理机,前人已成功地作了并行处理。文中给出了适合ＭＰＰ大规模并行计算机的并行子空间迭代法。该算法将广义特征值问题转换为一般特征值问题,其计算工作量主要体现在矩阵乘法,通过对该方法作并行处理,使矩阵求逆及一部分乘法运算转换为各结点机上三角形方程组的并行求解。在大规模并行计算机ＰＡＲ９５上结合Ｊ８－ＩＩ机翼的动力特性问     

非对称广义特征值问题的拟-Eberlein算法及其并行化

非对称广义特征值问题的并行计算,目前在国内外研究得很少, Ｇ． Ｗ ． Ｓｔｅｗ ａｒｔ 和 Ｐ． Ｊ． Ｅｂｅｒｌｅｉｎ 曾分别研究非 Ｈｅｒｍ ｉｔｅ 矩阵标准特征值的并行拟 Ｊａｃｏｂｉ算法,１９８９ 年 Ｊ． Ｐ． Ｃｈａｒｌｉｅｒ 和 Ｐ． Ｖａｎ Ｄｏｏｒｅｎ 在 Ｇ． Ｗ ． Ｓｔｅｗ ａｒｔ 的工作基础上提出了求解非对称广义特征值问题的拟 Ｊａｃｏｂｉ算法（简称 Ｃ Ｖ 算法）与并行拟 Ｊａｃｏｂｉ算法。文中以 Ｊ． Ｐ． Ｃｈａｒｌｉｅｒ 等人的工作为基础,提出求解大型非对称广义特征值问题的拟 Ｅｂｅｒｌｅｉｎ 算法与并行拟 Ｅｂｅｒｌｅｉｎ 算法, Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ Ｌ 并行系统上的数值试验表明,不仅并行效率很高,且敛速远优于 Ｃ Ｖ 算法     

复杂区域之间距离的计算与应用

复杂区域之间距离的计算平面布局,干涉检验,ＣＡＤ／ＣＡＭ等领域具有广泛的应用,本文提出了基于二元可微函数在矩形区域中最小值的距离计算方法,论述了基本思想及算法实现。算法不含迭代求解过程,计算量小,简便易行,符合应用实际,最后给出了ＣＡＤ／ＣＡＭ领域中,加工刀具半径的选取,螺旋式下刀方式参数的确定等应用实例。     

气氢亚燃冲压燃烧室三维流场计算

采用数值计算方法模拟气氢冲压模型燃烧室流场。文中采用к－ε模型描述紊流特性,Ｍａｇｎｕｓｓｅｎ的ＥＤＣ模型估算化学反应速率,六通量辐射模型考虑热辐射对燃烧过程的影响,采用非均匀交错网格系统,控制容积法和混合差分格式,离散控制方程,并应用ＳＩＭＰＬＥ算法求解。在冷热态流场计算基础上,研究了不同来流空气和燃料氢各气流参数以及喷氢孔直径,孔数和孔间距对燃烧室出口温度分布,温升效率以及总压恢复系数的影响,     

智能PID调节器

介绍一种智能化ＰＩＤ调节器，它以ＭＣＳ－５１系列的８０３１单片机为处理器，配合其他外围芯片（如ＲＡＭ，ＥＰＲＯＭ，ＤＡＣ和ＡＤＣ等）构成。该调节器外部接口简单，实现了模拟量的直接输入和输出，可以方便地和各类模拟的检测和控制仪表相配合，组成不同的过程控制系统。调节器的于ＰＩＤ算法采用的是变速积分的ＰＩＤ位置算式，有效地消除了一般ＰＩＤ算法中出现的诸如快速性、积分饱和、振荡剧烈等问题，调节效果较好。本调节器操作方便、显示直观、工作可靠、精度高。本文介绍了该系统的硬件和软件的设计。     

三维非结构网格的生成及其应用

采用阵面推进法生成了高质量的三维四面体非结构网格,该方法的特点是在生成单元的同时引入结点,与其他预布结点的方法相比,其好处是能更好地控制网格单元尺度在整个计算域的合理２并提高网格质量。用Ｄｅｌａｕｎａｙ方法连接存储有控制参数的结点生成了背景网格。网格生成过程中采用了合理的数据结构,有效地提高了程序运行效果,最后给出了Ｍ６机翼的数值算例。     

一种用于ACSR的主从机并行处理系统

以微机、ＬＨ－ＳＣ１６Ａ型Ａ／Ｄ板、ＳＣ５０型Ｄ／Ａ板以及ＴＭＳ３２０Ｃ３０Ａ型ＤＳＰ板为基础，建立了时域结构响应主动控制的主从机并行处理系统。这一系统具有多通道快速运算能力，可提高控制系统的控制律，更新速率，改善控制系统的跟踪能力。     

基于MPP编程环境的一种并行子空间迭代法

子空间迭代法是科学与工程计算中求解广义特征值问题的有效方法 ,针对向量机和共享内存的多处理机 ,前人已成功地作了并行处理。文中给出了适合 MPP大规模并行计算机的并行子空间迭代法。该算法将广义特征值问题转换为一般特征值问题 ,其计算工作量主要体现在矩阵乘法 ,通过对该方法作并行处理 ,使矩阵求逆及一部分乘法运算转换为各结点机上三角形方程组的并行求解。在大规模并行计算机 PA R95上结合 J8- II机翼的动力特性问题对该算法作了数值试验 ,结果说明所给算法是非常有效的     

基于FPGA的高速存储阵列设计

高速数据采集系统目前得到了广泛的应用,数据的传输与存储是高速数据系统的关键技术。本文提出一种以FPGA为控制核心,固态存储器Flash为存储介质的CCD相机高速数据存储阵列。系统通过FPGA控制存储阵列的擦除、编程、读出等操作实现数据的存储及读取。采用FIFO技术、并行扩展技术实现用低速Flash存储器实时存储高速数据,存储完成后可以读回计算机进行处理。     

自动化立体仓库控制系统中的通信技术研究与开发

集成制造环境下的自动化立体仓库（Ａｕｔｏｍａｔｅｄｓｔｏｒａｇｅａｎｄｒｅｔｒｉｅｖａｌｓｙｓｔｅｍ,ＡＳＲＳ）控制机上需与上层单元控制器通信,以接收控制命令或反馈状态信息;下要与堆垛机控制单元相连,以转发控制信息。因而通信技术在研究开发ＡＳＲＳ中无论在对执行机构的控制或与其它控制系统的集成,都起着至关重要的作用。ＡＳＲＳ－ＩＣ是为ＤｅｓｋｔｏｐＣＩＭ系统而自行开发的自动化立体库。ＡＳＲＳ－ＩＣ控制系统由ＡＳＲＳ控制机、可编程控制器、运动控制模块等组成,它是一个典型的基于集成环境下的多级控制系统。本文依据ＡＳＲＳ－ＩＣ系统的控制结构,基于对通信系统进行的需求分析,提出了相应的通信策略。并详细介绍了通信系统的通信原理、实现方法及通信软件的开发。应用证明该通信系统充分满足了实时控制、信息集成和高可靠性的需求。     

不规则结构有限元分析的并行处理及其在YH-1上的实现

在结构分析中,有限元方法是一个重要的数值方法。近些年来,关于单元刚度矩阵计算与总刚度矩阵合成的并行处理问题,A.K.Noor,梁维泰等人已进行了富有成效的工作,但他们的工作都是面向几何形状规则的结构分析问题。本文结合YH—1机的特点,对不规则结构分析问题,在提出单元分组技术的基础上,给出了一个单元刚度矩阵计算的并行算法ESVC,和变带宽存储格式下一个总刚度矩阵合成的并行算法ESVS。通过在YH—1并行机上对实例的计算结果表明:当同时计算的单元数r取120时,加速比s可达9.5,且r愈大,s就愈高。     

A Distributed Cooperative Localization Algorithm for Mobile Multi-platforms Oriented to Unpredicted Communication Topology

The cooperative localization(CL)is affected by the communication topology among the platforms. Based on the unscented Kalman filtering,the distributed CL(DCL)oriented to the unpredicted communication topology is investigated. To improve the adaptability,the character of the look-up Cholesky decomposition is exploited for the covariance matrix decomposing. Then,the distributed U transformation can be dynamically implemented according to the available communication topology. In the proposed algorithm,the global information is not required for the individual,and only the available information from the neighbor is used. Each platform's state can be estimated independently. The error covariance of the state estimates can be updated in the single platform. The algorithm is adaptive to any serial communication topologies where the measuring to the measured platform is a starting path. The applicability of the proposed algorithm to unpredicted communication topology is improved,remaining equivalent localization performance to free connection communication.     

一种基于白噪声的多点激励随机信号生成方法

为提高多输入多输出(Multiple input multiple output,MIMO)线性随机振动试验系统中具有相关特性的多路驱动信号生成精度,基于驱动谱非负定Hermite特性及矩阵分解理论提出了一种CD(Cholesky decomposition)白噪声滤波信号生成方法。构造具有特定"频响特性"的传递系统,将一系列独立白噪声通过该系统得到具有预期相干特性、相位差以及自谱的平稳随机信号。建立悬臂梁两输入两输出线性振动系统仿真模型,将传统傅里叶逆变换时频转换方法与CD滤波法生成的驱动信号进行对比分析。结果表明新方法精度与参考值误差不足1dB。两轴振动试验验证结果表明,应用CD法既满足工程实际标准需求,又为振动环境试验提供理论依据。     

可扩展机载SAR信号处理机的研究

合成孔径雷达（SAR）信号处理的数据量和计算量都很大，对信号处理机来说是一个巨大的挑战。可扩展的信号处理机可以提供给处理机一种较好的持续性能，但处理机的扩展性会因硬件结构和软件规划的不同而呈现出不同的效果，必须从硬件和软件多方面作综合考虑。本文从任务规划、数据传输模式和处理单元的拓扑结构等三方面对可扩展实时并行SAR信号处理机进行了分析研究。提出一种可扩展实时并行SAR信号处理机方案。该方案基于DSP、通用计算机和实时Linux操作系统，具有通用性、可扩展性、可编程性和可实现性，较好地平衡了处理机性能与灵活性之间的矛盾。     

优化文件分配及磁盘文件存储之策略

本文介绍了求解文件分配问题的分配策略，能较好地解决计算机网络和分布式系统中的文件优化分配问题；同时论述了一种运用贪心法设计磁盘文件最佳存储方式以提高系统文件检索效率的方法，并给出了理论上的证明。     

数字存储示波器数据处理系统设计

基于传统单处理器系统有限的数据处理能力正逐渐成为示波器整机的瓶颈,作者设计了一种基于可编程系统芯片(System on programm ablech ip,SOPC)结构,用于1 GHz采样速率数字存储示波器(Digital storageos-cilloscope,DSO)的数据处理系统。系统中,根据模数转换器特征为其设计了具有数据缓存功能的接口单元;以A ltera Nios II/f软核为基础完成了专用微处理器的设计;针对DSO数据处理特征构建了4个并行处理电路;同时,系统还实现了液晶显示屏(LCD)的硬件驱动。SOPC结构的引入,使得该系统在具备强大数据处理能力的同时,具有低功耗和高集成度的特点。     

双层通用自适应模式识别系统

单层n元自适应模式识别系统(WISARD)由于其大规模并行分布处理能力、通用性和自适应性而显示了巨大的应用潜力。但由于其结构的原因,系统性能受到了一定的限制。Kanerva提出的稀疏存贮器结构和WISARD的RAM阵列结构有相似之处。而且这种稀疏分布存贮的原理,可以从结构上解决WISARD的固有缺陷。根据SDM的概念,在WISARD的基础上,本文提出了一种新颖的双层自适应模式识别系统模型。它除了保持WISARD的原有特点之外,在解决大维数或非确定性模式数据的识别问题以及控制系统成本方面有着明显的优势。在该系统上进行的多体印刷汉字识别试验,初步优化了系统各参数的关系,验证了模型的可行性。