【摘 要】
：
FPGA传统RTL级别开发有着较高的编程难度和较长的设计时间,这限制了FPGA在分子动力学模拟中的应用。本文使用FPGA新一代编程方案HLS,基于Alevo U50板卡设计并实现了基于可重构计算平台硬件的分子动力学短程非键成力加速器,分别从粒子配对器设计优化、计算流水线设计等方面出发,设计具有高效率、低能耗的可重构计算方法。同时针对非键成力计算中存在的动态数据流,提出了HLS+HDL的设计方法,进而在极大缩减设计时间的同时保证加速器的性能。
【机 构】
：
江南大学人工智能与计算机学院,江苏省模式识别与计算智能工程实验室,国家超级计算无锡中心
论文部分内容阅读
FPGA传统RTL级别开发有着较高的编程难度和较长的设计时间,这限制了FPGA在分子动力学模拟中的应用。本文使用FPGA新一代编程方案HLS,基于Alevo U50板卡设计并实现了基于可重构计算平台硬件的分子动力学短程非键成力加速器,分别从粒子配对器设计优化、计算流水线设计等方面出发,设计具有高效率、低能耗的可重构计算方法。同时针对非键成力计算中存在的动态数据流,提出了HLS+HDL的设计方法,进而在极大缩减设计时间的同时保证加速器的性能。
其他文献
为发挥区域综合能源系统的优势,制定合理有效的优化调度策略至关重要。构建针对区域综合能源系统的日前-日内两级优化调度模型,日前调度为一个运行周期内的经济调度。基于日前调度方案,提出考虑可再生能源和负荷波动的调整模型。为适应上述模型高维非线性的特点,提出一种基于Levy变异的改进烟花-混合蛙跳算法,对模型进行求解。仿真结果表明,两级优化调度模型可以提高经济效益和能源利用率,平抑负荷波动。仿真结果验证了所提算法的可行性。
随着全球气候的变化和极端天气事件的频发,给电力系统的安全运行带来了极大挑战。为了评估和提升电力系统对此类灾害的抵抗能力,提出了计及冰灾影响的电力系统韧性评估方法,建立了一系列包含系统级及元件级的实用韧性量化指标,从系统及元件层面上量化冰灾对电力系统的影响。在此基础上,结合冰灾的特性,提出了一种包含整个冰灾过程的电力系统韧性提升策略,分别从灾前、灾中2个时段定位系统的薄弱环节,并进行冰灾下的电力系统韧性提升。最后在IEEE RTS-79测试系统中,验证了所提方法的有效性和实用性。
本文设计了基于FreeRTOS系统多任务调度机制的监控单元,该单元硬件由嵌入式STM32等模块构成,软件方面采用FreeRTOS系统多任务调度的方式,以简化系统流程和提高系统的可靠性。所设计的监测单元可实现故障诊断、数据监控、以太网通信等功能,最后通过上位机与串口助手验证其结果。
含串联补偿装置的线路故障特征较为复杂,且故障时串补设备工况多变,给采用傅里叶算法提取工频的传统距离保护阻抗计算带来困难。基于线路R-L串联模型,通过引入误差权重矩阵的方式,对由采样点数据构成的电压、电流矩阵方程进行改进,减小了最小二乘拟合计算时奇异点的影响。对计算结果引入结果权重矩阵,在保证阻抗计算结果实时更新的同时增强了稳定性。在不同故障类型下进行仿真计算,结果表明所提出算法比传统工频阻抗算法收敛速度更快,误差更小且波动较小。
为研究长短期记忆LSTM(long-short termmemory)神经网络对不同类型配电台区短期负荷预测的适用性,以某市多个配电台区为对象,构建了LSTM短期负荷预测模型并进行适用性分析。采集各台区的负荷数据,通过K均值聚类算法、台区容量和用电类别对台区进行分类,标记并修正不良数据。考虑工作日和季节因素,采用LSTM建立配电台区负荷预测模型,分析不同类型台区的预测结果。研究结果表明,平均负荷和缺失值占比对预测精度影响较大,且LSTM更适用于平均负荷在40 kW以上的配电台区短期负荷预测,而对于平均负荷
本文介绍了如何基于MicroPython接收LoRa远距离串口通信数据,并通过WiFi与MQTT通信协议实现终端ESP32与OneNET的数据收发及云平台数据可视化界面的实现。同时,展示了MicroPython在联网数据传输的开发中门槛低、效率高的特点,体现了其在物联网领域的实用性和推广价值。
针对三相PWM整流器在启动时刻三相电网侧电流存在冲击,会造成功率器件的烧毁问题,提出了一种启动冲击电流的抑制方法.通过动态地调整参考直流母线电压的斜率,可以有效控制网
为解决当前无线网络传感器节点定位误差大的问题,提出了基于仿生算法的无线网络传感器节点定位方法。首先采用最小二乘法建立无线网络传感器节点定位的非线性方程组最优化问题,然后选取仿生算法中的约束粒子群优化算法求解节点定位模型的解,根据最优解得到无线网络传感器节点定位结果。实验结果表明,在不同条件下,本文方法的无线网络传感器节点平均定位误差很低,定位时间开销小,抗干扰性能强。
针对嵌入式物联网设备对处理器小面积、低功耗、高性能的需求,提出一种顺序发射、乱序执行、乱序写回的三级流水线结构,设计了一款基于开源RISC-Ⅴ指令集的32位低功耗高性能
为了解高压直流电缆中叠加谐波直流电压的谐波含量、谐波阶次对绝缘气隙局部放电的影响,并探究绝缘温度与放电特征之间的联系,通过多物理场仿真软件COMSOL建立固体绝缘单气隙模型,利用有限元方法FEM(finite elementmethod)求解气隙场强,通过Matlab与COMSOL强大的交互能力模拟绝缘气隙内局部放电现象,并耦合温度场探究绝缘温度对局部放电特征的影响规律。仿真结果表明:谐波含量及谐波阶次的增加直接影响局部放电的重复率,两者呈正相关关系;绝缘温度的变化会影响气隙放电重复率及放电平均放电电荷量