四效逆流降膜蒸发系统的建模与故障仿真

针对氧化铝生产蒸发过程难以控制、故障数据难以采集的现象,根据热力学的基本原理,利用奥秘仿真系统,用高保真的模型元件通过模块化的方法建立四效逆流降膜蒸发加三级闪蒸的氧化铝生产蒸发过程模型。根据氧化铝蒸发系统的特点,将模型分为4个蒸发器模块、3个预热器模块和3个闪蒸器模块。为了体现系统的中间过程,模型中把蒸发器模块分为蒸汽单元和物料单元。通过软件中模型计算和仿真验证模型的有效性,与氧化铝蒸发过程实际测量值相比较,证明模型能够很好地反映氧化铝蒸发的动态生产过程。此外,模型还设置一些实际过程中常发生的故障。研究结果表明:通过数据分析发现故障仿真结果与理论结果相符合,为故障检测和优化控制系统奠定了基础。     

典型故障注入攻击分析方法性能评估

基于相同的故障注入攻击技术,对差分故障分析、差分强度故障分析、故障灵敏度分析等3 种典型方法,从分析效率、故障模型、噪声容错和计算复杂度等方面进行评估. 实验结果显示,3 种方法中,差分故障分析方法具有最高的分析效率,对故障模型要求最低;故障灵敏度分析方法抗噪声干扰能力最强,算法复杂度最低. 该评估结果可用于指导故障注入分析方法的改进和抗故障注入攻击防护手段的研究.     

分布式实时系统结构的研究

论述传统的分布式实时系统的体系结构，并提出另两种分布实进结构模型，介绍了与本文相关的其他分布实时系统。虽然目前采用这两种结构的实时系统还很少，但实验证明这两种体系结构很适合分布式实时环境的应用。     

面向同步交互的软件演化过程全局层和过程层的建模

在全球化软件开发的背景下,针对分布在不同地域的开发团队频繁同步交互式所引起的软件演化过程的可信问题,和软件演化过程元模型EPMM构建的软件演化过程模型描述的同步交互是非形式化的问题,提出了使用通信系统演算CCS为形式工具的分布式软件演化过程元模型CEPMM.基于CEPMM构建分布式软件演化过程多层模型,包括全局层、过程层、活动层及任务层:任务是原子的,不可分割;为建立分布式软件演化过程全局层和过程层模型提出一种建模方法;最后为实现基于EPMM建模到基于CEPMM建模全局层和过程层转化,在Visual Studio平台下使用C#语言研发出工具CLPmodel.结果表明:全局层和过程层模型的建立,为在该粒度上对分布式软件演化过程的可信分析与研究奠定基础.     

支持通信数据查询分析的分布式计算系统

本文详细介绍一种基于分布式内存的通信数据管理平台,可以有效支持针对通信数据的实时处理以及在线查询分析任务.首先,通过对分布式技术、内存技术进行分析,依据通信业务的特点进行技术选型;然后,基于高性能的分布式内存计算环境,设计、实现针对通信数据的实时处理与在线查询分析平台;最后,利用内存技术对平台实现方案进行技术优化.实验结果表明,基于内存的分布式计算系统在查询响应速度、实时数据处理效率、系统资源利用率以及数据吞吐量上较基于硬盘的系统较大的性能提升.     

面向内存计算的连接算法

内存和CPU技术的快速发展标志着内存计算时代的来临.本文系统地回顾了基于内存计算的连接算法,具体在嵌套循环连接、哈希连接、排序归并连接和单机环境、分布式环境两个分类的维度上分析了已有算法的优点与不足,展望了未来的研究方向,最后介绍了基于Claims原型系统关于分布式连接方面的研究工作.     

Java程序的静态故障注入工具

对DrJava和50个Java语言开源项目的程序故障(差错)模式进行了分析,为其中一批比较常见的故障模式构建了故障模拟操作.设计并实现了一个基于BCEL库的字节码级Java程序故障注入系统原型,它以静态方式对Java目标程序进行故障模式扫描和故障注入,并给出相应的报告.对Java示例程序所进行的故障注入实验初步验证了所开发的原型的有效性.     

基于预留的CPS动态内存分配方法研究

信息物理融合系统(CPS)是一种深度嵌入式分布式实时系统,时效性是其关键属性。由于CPS的节点中内存资源有限,当多个实时任务并发执行竞争内存时,将导致任务错过截止期,严重影响CPS的时效性。针对该问题,提出了基于预留的动态内存分配方法,通过为并发执行的实时任务分配私有预留内存块和共享预留的内存块的方法,对内存进行高效管理,有效避免了任务竞争内存资源导致的系统时效性下降的问题。实验结果表明,在有限的内存资源环境中,提出的CPS动态内存分配方法有着更低的截止期错失率以及更高的系统稳定性。     

基于预留的信息物理融合系统动态内存分配方法研究

信息物理融合系统(CPS)是一种深度嵌入式分布式实时系统,时效性是其关键属性。由于CPS的节点中内存资源有限,当多个实时任务并发执行竞争内存时,将导致任务错过截止期,严重影响CPS的时效性。针对该问题,提出了基于预留的动态内存分配方法。通过为并发执行的实时任务分配私有预留内存块和共享预留的内存块的方法,对内存进行高效管理,有效避免了任务竞争内存资源导致的系统时效性下降的问题。实验结果表明,在有限的内存资源环境中,提出的CPS动态内存分配方法有着更低的截止期错失率以及更高的系统稳定性。     

有序分布式正三角形小区结构的功控算法和中断容量分析

正确选择小区内部的分布式天线模块可以提高覆盖区的通信质量,如果各分布式天线模块之间没有能量协作,也即每个天线模块都有自己的功率限制,那么天线模块的覆盖范围会小于只有和功率限制的天线模块的覆盖范围.综合考虑分布式天线模块选择和天线模块的功率限制,提出了一种正三角形小区通信系统(triangular cellular communication system, TCCS)和相应的下行功率控制策略.基于多小区环境和单用户系统的假设,研究了TCCS的中断容量.仿真实验表明,TCCS在小区的不同部分都具有平坦的容量分布.实验数值分析进一步说明,即使各天线模块都有功率限制,TCCS仍然可以增大覆盖面积,并且TCCS的容量高于使用传统分布式功控策略系统.     

分布式集群处理环境平台软件技术研究

针对嵌入式设备资源受限、 软件集成困难、通信环境复杂等问题, 结合目前车辆综合电子系统、航空综合电子系统等分布式集群处理机环境下信息处理的特点, 提出了嵌入式软件构件形态及嵌入式构件化软件集成方法, 改进了在分布式集群处理机环境下设备之间通信数据的处理方式, 并在嵌入式实时操作系统中实施验证。实验结果表明, 嵌入式构件化软件平台能实现软件快速集成, 有效监控和管理系统资源。     

数据的可靠性和软件容错系统的实现

指出了保障计算机数据可靠的重要性，并针对计算机数据的特性和在不同系统中的应用，分析了保证计算机数据可靠性的可行性解决方案。最后，以Sentinel系统为例，介绍了软件双机容错系统的实现方法。     

基于通信故障的多传感器系统融合估计算法研究

在实际多传感器动态系统中,气候、机械故障以及人为等因素都可能使系统中某些传感器以及线路出现故障,从而导致正常的融合算法(本文是指通信正常情况下的无反馈层次结构融合算法)无法正常运行．本文对某些传感器出现通信故障的多传感器动态系统进行了研究,通过改进现有的系统框架,提出了一种新的融合估计算法．该算法能够自动地对发生故障的传感器进行实时跟踪和检测,并做出相应的处理,从而保证系统能够继续正常工作．新算法具有很高的灵活性和实时故障处理能力,最后计算机仿真证明了该算法的有效性．     

带PCS的分布式网络化控制系统的故障诊断

提出了带有周期通信序列（PCS）的多输入与多输出分布式网络化控制系统的故障诊断方法通过把故障诊断单元与各子系统之间周期通信序列的变换相当于不同工作模态之间的切换,将带有周期通信序列的系统建模为切换系统．针对此切换系统,将鲁棒故障诊断滤波器的设计问题转化为H∞优化问题,并且采用LMI技术进行求解将系统在无故障与发生故障情况下获得的残差进行比较．结果表明,所提出的故障诊断方法在子系统信息不完全的前提下,仍能检测出系统故障的发生．     

异构分布式实时系统中容错调度模型的研究

研究了基于异构分布式系统的实时容错调度算法 ,同构分布式系统中的处理机完全相同 ,而在异构分布式系统中各个处理机均不相同 ,各个处理机有不同的处理能力和不同的健壮性 .提出了可靠性成本概念 ,建立了一个基于异构分布式系统实时容错调度模型 .基于该模型 ,设计了一种实时容错调度算法 ,算法在不增加系统硬件成本的情况下 ,提高了实时分布式系统的可靠性 .     

Production-oriented Software Platform for Distributed Control

Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ－ｏｒｉｅｎｔｅｄＳｏｆｔｗａｒｅＰｌａｔｆｏｒｍｆｏｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＣｏｎｔｒｏｌ￥ＷｕＮｉａｎｙｕ，ＡｎＹｕｎｂｏ吴年宇，安允波（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅ...     

基于MAS的化工过程故障诊断研究(Ⅱ)

针对化工过程的故障诊断问题,给出了分布式化工过程故障诊断问题的多智能体的合作求解模型。通过对尿素生产过程中尿素蒸发与造粒的化工过程的仿真研究,详细描述了基于多智能体的故障诊断系统的应用方法。这种分布式的框架结构同以往的集中式的诊断方法相比,无论是在满足通信需求还是在简化计算复杂程度上都具有显著的优越性。     

基于RTX增强Windows实时性的虚拟无线电实现方案研究

Windows线程切换与线程调度存在毫秒级的时延和不确定性,无法满足通信系统底层协议处理的实时性需求,使得完全基于Windows操作系统的虚拟无线电的应用受到很大限制。提出并实现一种虚拟无线电实时性增强方案,解决上述实时性问题。RTX(real-time extension)是对Windows系统进行实时性扩展的实时操作系统,能保证线程处理的实时性和确定性。设计了基于Windows和RTX的虚拟无线电实现架构,将通信系统的协议处理实现划分为基于RTX实现可满足实时性要求较高的物理层通信协议处理和基于Windows实现实时性要求较低的高层通信协议处理,并给出了两部分处理模块间数据与信令的交互机制。仿真测试结果表明,基于RTX实现通信协议的处理能够达到微秒级的控制时延,可以满足大部分现代通信系统的实时性要求,从而为采用Windows的虚拟无线电的实现提供一种有效的实时性增强解决方案。     

基于LonWorks技术的BAS集成与实施

针对建筑设备自动化系统(BAS)中存在的系统集成难题,结合某工程的技术改造,构建了基于LonWorks总线的BAS控制网络结构．文中分析了该系统通信的实时性,探讨了相关技术难点,特别是各子系统之间的通信问题．工程实践表明基于LonWorks的现场总线技术在建筑智能化系统中有极好的应用前景．     

基于随动预警区域的主动安全避碰系统设计

为提高城市环境中车辆驾驶的安全性,设计了一种主动安全避碰系统.该系统底层硬件采用分布式架构,底层软件采用uC/OS II嵌入式实时操作系统,通信系统采用CANopen通信协议.针对城市环境道路曲率变化大的情况,提出了一种基于激光雷达的随动预警区域检测方法.实际实验证明了系统的稳定性和检测方法的有效性.