分析集群技术在电力综合自动化系统中的应用

本文主要介绍了一种利用集群技术实现双机容错的开发方法。通过对变电站自动化技术和容错相关技术的深入研究,结合现有的变电站自动化体系结构,采用了基于MSCS的纯软件的双机容错模式。分析了容错系统的可用性,并依据分析对双机容错系统进行了有针对性的改进,加强了集群的心跳侦测,保证了数据接管时的完整和准确,设计实现了一个低成本、高可用的后台监控系统,该系统已通过测试并投入使用。     

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 .     

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。     

面向集群的消息传递并行程序容错系统

为了保证大规模集群系统的可靠性和可用性,设计并实现了一个面向集群消息传递并行程序的容错系统。该系统采用检查点设置与卷回恢复技术,提出了基于内存排除的退出重进入并行环境策略,实现了对用户程序完全透明的容错功能、进程迁移以及系统自动重构。实验结果表明:检查点设置和系统恢复开销小于10%,符合大规模并行程序容错功能的要求。该系统提高了集群系统的可靠性和可用性,其设计结构和实现方法可以方便地移植到其他消息传递系统。     

Stratus容错服务器在电力营销系统中的应用研究

电力营销信息管理系统是电力公司的业务支撑系统,其服务器系统要求的高可靠性已成为制约电力营销系统实施的关键因素之一;针对传统Cluster集群服务器系统存在的可靠性不足问题,对美国Stratus容错服务器的性能作了深入的技术剖析,结合电力营销系统的特点,提出了基于Stratus容错服务器的高连续可用性的电力营销系统结构,剖析了该方案的经济技术优势;实施应用效果表明,该方案经济性好,可实现连续可用性.     

异构系统中带可用性约束的性能优化调度算法

针对可用性约束以及任务响应时间不同给异构系统中实时任务调度分配带来的处理机节点难选取的问题,提出了一种带可用性约束的性能优化调度算法(PO-SSAC)。该算法将异构系统内处理机节点、实时任务以及带可用性约束的实时任务调度过程进行数学建模,通过考虑可用性成本与任务平均响应时间的折中,引入系统综合开销的概念,根据实时任务的可用性需求为其分配系统综合开销最少的处理机节点调度执行,达到系统调度资源合理利用的目的。实验结果表明,在实时任务调度可用性方面,与SSAC算法相比,PO-SSAC算法提升了3.4%,与MinMin算法相比,提升了76.9%,与Sufferage算法相比,提升了76.5%;与Sufferage算法相比,PO-SSAC算法的系统综合开销减少了约30%,优化了异构系统的实时任务调度性能。     

机群系统的可用性分析计算

结合设计应用于金融领域的,由曙光天阔服务器搭建的高可用机群系统,从硬件、系统软件和应用服务软件三个方面进行分析,提出对系统可用性进行估算的一种方法,计算出所设计的高可用机群系统的可用性,证明了该高可用机群系统的可用性达到99.999%.     

电机驱动系统电流传感器故障诊断与容错控制

为有效解决电机驱动系统中的常见的电机电流传感器故障诊断与容错控制问题,结合Luenberger状态观测器与修正Bayes分类算法,提出了一种有效的传感器故障诊断与容错控制方法。该方法以一种可调增益矩阵的Luenberger状态观测器模型为基础,实现各种工况下电流值的实时估计。基于残差生成单元和修正的Bayes分类算法对故障传感器进行实时检测与定位,并在传感器故障工况下用观测器估计值代替电流传感器信号实现电机驱动系统的容错控制。仿真结果表明,本文所提算法能快速诊断出故障传感器并具有容错控制功能,可有效提高电机驱动系统可用性。     

双过程机热备份集群系统的可信性建模与仿真

用SRN网为过程控制计算机热备系统建立了可用性评价模型,综合考虑盘阵共享和镜像共享两种方式,并利用SPNP软件包对数据进行分析和仿真,仿真结果为可用性评价提供了定量指标.研究结果表明:在同等条件下使用镜像共享方式比盘阵共享方式提高系统可用性更显著;缩短故障发现时间,加快系统修复速度,可有效提高系统可用性.     

一个可容错并行文件数据存储模型

针对大数据量需求问题, 设计并实现了一个并行文件数据存储模型： 固定大小数据分片和有冗余数据放置模型. 该存储模型简单高效. 实验结果表明, 该模型能够对数据进行容错, 提高了文件数据的可用性.     

多态k-out-of-n:G型系统可用性评测

事务处理型计算机可采用冗余等容错计算技术以延长无故障运行时间和增加可用性。为了评测事务处理型容错计算机的可用性,该文将其抽象为由独立同分布部件组成的多态k-out-of-n:G系统。针对这一类事务处理型容错计算机建立系统模型,考虑系统在不同工作状态等级下的维修率存在差异,利用状态转移方程推导得到系统可用度的表达式。进一步提出基于故障注入的平均修复时间(MTTR)测试方法,通过实地测量来获取不同工作状态等级下的系统维修率,并设计了故障集以及测试方法。     

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。     

基于联邦滤波的多传感器主动容错估计方法

针对冗余传感器系统的容错问题,改进一种有反馈式联邦滤波的容错估计算法。通过残差法对硬故障进行检测,并隔离故障子系统的估计值。若全部子系统出现硬故障,取上一时刻的联邦滤波的最优值,通过系统状态方程计算得到系统状态量的预测值进行容错补偿。定义可信度因子,设计可信度单调性法则检测子系统软故障,并设计校正策略。大量仿真实验表明,改进后的反馈式联邦滤波的容错估计算法,可在保证系统估计精度的前提下,提高多传感器系统的容错性与鲁棒性。     

一个用于多个实体信任度评估的模糊数学模型

以信任度评价指标的可用性、可靠性、完整性、安全防护性、可维护性、以及机密性等6个因素为出发点,建立信任评价指标体系.在此基础上,考虑到信任的主观性及主体对客体评价、判断所具有的模糊性,选用模糊综合评价方法,建立一种与数字系统信任管理相关的,可用于多个实体信任度评估的数学模型.对3个样本实体的信任状况进行实证研究,结果可为数字系统的信任管理提供依据.     

基于Markov链的容错系统可靠性评估

计算机可靠性是衡量计算机系统性能的一项重要指标,评估计算机系统的可靠性在系统的设计和实践阶段有着十分重要的意义。针对较为常见的双机冗余容错系统,该文给出了一种基于Markov模型的评估容错系统可靠性的方法,该方法通过故障注入来加速系统失效、模拟容错系统运行时的事件、对系统运行状态进行划分,使用Markov链对系统状态进行建模来评估容错系统的可靠性。实验测试结果表明:该方法能有效地对容错系统可靠性进行评估。     

高可用服务注册机制的设计与实现

在信息化建设中,为达到信息资源快捷、方便的发现和获取,实现异构信息的集成,支持信息资源的统一管理等目的,该文提出了高可用服务注册机制ha_UDDI.它是在现有UDDI的基础上加入了定时注册引擎和服务信息分类器,在功能上改善了现有UDDI注册信息模型、分类模式以及查询等方面的缺陷,有效提高了服务查询的效率、成功率,缩短了平均响应时间.     

基于故障诊断观测器的非线性时滞时变奇异系统的容错控制

为了解决控制理论中的系统安全性与可靠性问题,考虑到时滞时变普遍存在于此类系统中,沿着故障诊断和容错控制解决问题的思路,针对基于故障诊断观测器的非线性时滞时变奇异系统的容错控制问题进行研究,构造了一种新型的故障诊断观测器,结合Lyapunov稳定性理论研究了故障诊断观测器的状态估计误差,构建了状态反馈的容错控制器,利用Schur补引理以及一些基本的控制理论得到了故障诊断观测器和容错控制器存在的线性矩阵不等式(LMI)的充分条件,确定了闭环系统的稳定并且符合所给定的性能指标。通过Matlab仿真实例验证了所提方法的简便性以及实用性。此方法很好地克服了系统中存在的非线性、扰动以及时滞时变问题。     

基于动态面backstepping控制的高超声速飞行器自适应故障补偿设计

针对带有冗余舵面的高超声速飞行器纵向模型,考虑舵面出现卡死故障情况下,分别设计了基于backstepping的高度容错控制器与基于动态逆的速度跟踪控制器.在运用backstepping自适应设计高度控制器时,采用动态面设计方法,引入一阶滤波器,避免了设计中对虚拟信号求导带来的复杂计算问题.针对舵面出现未知故障(不确定故障模式、大小、发生时间)的情况,设计容错控制器结构,给出实现故障补偿控制的匹配条件,根据Lyapunov稳定性理论设计的控制器参数自适应律保证系统的稳定性与指令跟踪性能.针对舵面出现卡死故障的情况,仿真对控制算法进行了验证,得到了较理想的控制效果.     

一类不确定非线性系统主动容错控制

针对一类不确定非线性系统,提出一种新的主动容错控制策略。该策略可以根据系统的运行状态实现切换控制,当系统无故障时,系统切换至常规状态反馈控制,保证系统稳定的同时且具有一定的鲁棒性能;当系统发生故障时,切换至主动容错控制,利用RBF神经网络在线逼近故障模型,同样保证系统鲁棒渐近稳定性。仿真示例表明,系统对不确定性具有较好的鲁棒性,同时对故障可以进行较好的重构,从而验证了设计方法的有效性。     

相异性容错软件故障模型

针对容错计算领域中由于引入了相异性设计概念,导致传统软件失效模式难以应用的问题,提出了一个用于分析相异性容错软件故障的模型。模型根据各类软件设计故障对系统可靠性的影响,精确定义了相异性容错软件系统中故障的范畴及其划分、以及与系统失效之间的关联关系,在此基础上建立了一个基于功能的故障模型,以描述相异性软件系统的可靠性关系。通过一个通用相异性软件系统为实例,应用故障模型分析了系统可靠性关联关系,建立了与之相对应的故障模式及其可靠性模型,验证了故障模型的实用性。