计算机容错技术的研究与应用

介绍了容错技术的基本原理及内容,以及容错系统的经历阶段和实现容错功能的关键技术。总结了计算机容错技术在现阶段的应用情况。随着计算机技术的发展,容错技术和容错计算机将成为新的研究发展方向,将会出现初级的容错软件的设计方法,产生应用软件方面的容错设计工具,以及产生一个通用操作系统和硬件相结合的容错方法。     

机载计算机系统的容错技术

航空机载计算机系统的可靠性是进行飞机设计所面临的重要课题、而容错技术是提高机载计算机系统可靠性的关键技术。在分析机载计算机系统容错设计必要性的基础上；综述了容错理论及具体的容错方法，指明了机载计算机系统可靠性设计的方向。     

多线冗余电路分析

该文在简单介绍多线冗余概念及常用定理的基础上，对多线冗余问题进行研究，提出了一种能构造任意多线冗余电路的方法，并进一步讨论了这种多线冗余电路的可测试性问题。所构造的电路具有这样的特点：电路本身是多线冗余的，而该电路的子网络却是无冗余的；任何小于k重的固定电平故障均可以检测。     

面向复杂电磁环境的容错电路系统设计技术

为解决复杂电磁环境中冗余容错电路系统容错形式单一、容错能力有限、冗余单元利用不充分和可靠性低等问题,提出了一种新颖的交互式-协同故障容错(ICFT)技术。根据整个电路系统预期输出信号,利用硬件本身冗余无故障单元替换故障单元。结合硬件演化(EHW)和补偿平衡技术(RBT),当冗余无故障单元不足时,采用被动式ICFT技术对既有故障实现容错。当采用被动式ICFT技术失败时,采用主动式ICFT技术,通过注入故障并重新分配子电路功能实现容错。仿真结果表明:与常规冗余容错(CRFT)和硬件演化(EHW)相结合的技术CRFT-EHW相比,采用ICFT技术能够容忍的工作电路最大故障单元累积量为41个,远大于采用CRFT-EHW技术时的16个。     

双机热冗余可修复容错控制系统的可靠性分析

用马尔可夫过程,对双机热冗余可修复容错控制系统的可靠性进行了分析,得出了有关的计算公式.     

冗余容错技术在风机控制系统中的应用

冗余容错控制技术融合在系统控制过程中,在电源和网络通讯等方面采用冗余措施,提高系统安全性能;与工艺、电气结合,开发高炉供风管道的保安拨风系统,保证风机故障状态下的应急拔风,防止高炉灌渣恶性事故的发生.     

论计算机容错技术中冗余码的应用

本文通过对冯·诺依曼的冗余容错思想的阐述,根据模工运算的特点,用代数的方法论证了海明冗余码和循环冗余码的编码思想.     

硬件电路的选择性进化冗余

提出了一种新的冗余容错电路设计方法.首先利用遗传算法生成多个功能相同但结构不同的电路,这些电路在相同的出错条件下同时出错的概率较小;然后对生成的多个电路进行选择性集成,使集成后电路尽可能有利于投票表决,从而提高容错性能.对传统的同构冗余电路与异构冗余电路的容错能力进行了理论分析和对比,并给出了冗余电路的选择策略.实验结果表明,异构冗余电路比同构冗余电路具有更好的容错特性,且选择性冗余比随机冗余更优.     

8031两模冗余容错单片机系统

本文介绍了一种8031两模冗余容错单片机系统,该系统采用脉冲级同步、总线采样比较检验错和检查点恢复等技术,具有故障卷回恢复、诊断隔离、降级运行功能,从而较大地提高系统的可靠性。     

基于反馈线性化的主动容错控制器设计

针对一类满足Lipschitz条件的非线性系统,基于反馈线性化提出了一种主动容错控制方法,并将其应用到了某机器人系统中.仿真表明,在故障发生时,容错控制器不仅能够保持闭环系统的稳定性,而且能够有效地补偿故障对输出的影响,因此输出依然能够对参考输入具有较好的跟踪性能.     

非线性系统故障诊断与容错控制技术综述

介绍了一般非线性系统的模型,分析了非线性系统故障诊断与容错控制的特点,在此基础上综述了国内外在非线性系统故障诊断和容错控制技术上的研究进展和主要方法：包括基于滑模观测器的诊断方法、基于未知输入观测器的诊断方法、基于非线性观测器的容错控制、基于H∞的鲁棒容错控制方法等。总结了该领域待解决的几个重点和难点问题,并对该研究领域的发展趋势进行了展望。     

基于状态观测器系统的鲁棒容错控制

针对一类带有数值界不确定性的状态观测器系统，设计了使其保持闭环系统鲁棒稳定的反馈控制律，对传感器故障具有完整性，并且控制器的选取仅依赖于一组LMI。由于Matlab中有关于LMI解法的专门命令，从而使得计算方法简单和有效。     

网格中基于OGSA的自适应故障检测策略

开放网格服务体系(OGSA)需要可扩展和可伸缩容错机制,以解决不同需求,比如多样故障处理策略及故障处理策略和应用代码的分离.本文提出了一种基于OGSA的错误检测框架,根据用户需求,检测算法可以向应用提供错误检测服务.最后,本文进行了性能分析和试验评估,结果表明本文提出的方法能够满足多样和动态的网格应用.     

高速公路路侧容错环境的RST-GCE法评价

 通过分析高速公路路侧环境的实际情况,考虑防止车辆驶出路外、避免侧翻或碰撞事故、降低事故严重性等因素,建立了路侧容错环境评价指标体系。运用灰色聚类评价法与粗集理论(RST-GCE)建立了高速公路路侧容错环境的综合评价模型。同时,应用所建立的评价模型评价某运营高速公路路侧容错环境,评价结果与实际情况相符。研究表明,所建立的高速公路路侧容错环境评价指标体系和模型合理,可为高等级公路路侧安全评价提供参考。     

基于线控转向的汽车容错控制策略研究

针对转向系统失效的情况,基于执行器扭矩重新分配,提出了一种容错控制策略;根据所需车辆运动,建立双点预瞄模型,推导出期望的方向盘转角;利用二自由度汽车模型,进一步得到目标横摆角速度以及目标车身侧偏角,利用滑模控制得到所需的横摆力矩,通过扭矩分配策略实现容错控制;通过控制各个车轮执行器的输出扭矩,使汽车沿规划路径行驶;通过仿真实验,汽车的横摆角速度与期望的横摆角速度吻合度极高,提出的算法可以有效地应对线控转向汽车的转向故障,验证了针对转向失效的容错控制的有效性,有一定的工程实用性。     

基于三模冗余结构的列车监控记录系统

提出一种新的列车运行监控记录装置系统设计,采用三模冗余的结构提高系统的可靠性.分析了该设计方案的可行性,给出以FPGA为核心构建的设计电路,通过模拟试验得到了良好的仿真效果.     

装载机线控转向容错设计与实现

介绍了装载机线控转向原理,提出了装载机容错线控转向设计方案及实现方法。装载机线控转向容错设计主要采用硬件冗余容错技术,对传感器、控制器等主要部件采用冗余来提高系统容错能力和可靠性。     

基于LS-SVM软传感器的容错控制方法及应用

针对一类非线性系统中传感器卡死、恒增益和恒偏差失效等易发故障,考虑控制系统多存在耦合、非线性、时变、滞后等难以建立精确的解析模型,基于数据驱动技术提出一种软传感器容错控制方法.基于LS-SVM构建了系统软传感器,并利用软传感器的预测输出与实际传感器输出之差获取残差信号;采用SPRT算法进行故障检测,当传感器发生故障时,用LS-SVM软传感器预测输出代替物理传感器的实际输出,从而以软闭环方式实现对传感器故障的容错控制.将所提出的方法应用于一阶水箱液位控制系统,实验结果表明,基于LS-SVM软传感器与SPRT的结合能够可靠及时检测非线性系统中各类传感器故障,而借助于软闭环切换还可对传感器故障实现安全容错.     

二阶电路的SIMULINK仿真及封装

通过对一般二阶电路的数学模型分析,分别用三种方法建立了电路的仿真模型,并给出设计模块图和仿真实例;演示了二阶电路仿真模型的封装,在子系统的参数设置窗口中统一设置电路变量.利用Simulink对二阶电路进行仿真和封装,方法简单实用,使用界面良好.