基于节点冗余的CAN总线网络双冗余方法

目前在CAN总线冗余设计方法中只对总线进行冗余设计,仍然不能满足恶劣工业环境对CAN总线可靠性的要求。针对这一问题,提出了一种基于节点冗余的CAN总线网络双冗余方法。该方法对网络中每个节点进行总线冗余,同时为系统的主节点进行节点冗余。测试结果表明:若总线出现故障,系统中所有节点均能自动切换到备用总线工作;若主节点出现故障,备份主节点则自启动,发挥主节点的作用;当主节点恢复正常时,备份主节点则自行回到备份状态。此方法能同时实现节点冗余和总线冗余,大大提高了系统的可靠性。     

引信安全系统冗余设计方法研究

论述了冗余设计技术在引信安全系统中应用的重要意义和前景。分析对比了几种不同的冗余设计方法，提出了适合引信安全系统特点的冗余设计方案，并重点讨论了该设计方案在引信全电子安全系统中的应用，建立了可靠性逻辑结构模型和数学模型，通过分析计算得出几上初步结论，指明在引信安全系统中进行冗余设计时应注意的几个问题，结论虽是初步的，但对今后进一步深入研究引信安全系统如何具体实施冗余设计很有参考价值和指导意义。     

基于冗余PLC低温加注集散控制系统研究

低温加注控制系统作为新一代运载火箭加注系统的重要组成部分,直接影响低温加注系统工作的连续性、实时性、可靠性和加注精度。以氧氮加注控制系统为例,介绍了低温加注集散控制系统的总体方案,并对冗余控制系统的实现方法进行了重点研究。该系统采用电源冗余、CPU冗余、通讯网络冗余、I/O站冗余、计算机冗余等技术,提高了控制系统的可靠性和安全性。     

引信起爆控制电路冗余设计技术研究

引信起爆控制电路通过对目标探测信号的处理和决策,给出发火控制信号,其可靠性直接决定了其发火可靠度,工程上大多采用直接双套并联方式进行冗余设计。针对引信起爆控制电路如何进行冗余设计问题,设计了并联冗余和非冗余两种电路,采用数理统计的方法计算了其全寿命周期可靠度,结果表明非冗余电路可靠度略高于并联冗余电路。采用故障物理方法,分别通过加速寿命试验和故障物理仿真,得出了起爆控制电路在引信服役期内的温度应力、力学环境应力、电应力下的失效寿命远大于寿命期的结论。综合数理统计和故障物理研究结果,给出了引信起爆控制电路可采用非冗余设计的建议。     

曲面多点同步起爆网络研制

为满足不同曲面同步起爆的需要,设计了一种刚性和柔性相结合的多点同步起爆网络。对多点起爆同步性进行了理论分析,并对起爆可靠性和多点起爆同步性进行了测试,测试结果表明,12点起爆同步性标准偏差小于0.6μs。为提高同步性,提出了冗余设计方法,并结合试验数据进行了分析,分析结果表明,冗余设计可提高同步性标准偏差到0.3μs。     

负延迟和变频采样的瞬态信号低冗余存储方法

针对单次爆炸加速度随机瞬态信号的高速采样存在信号完整记录与大量冗余数据相矛盾的问题,提出了一种采用负延迟和变频采样为手段的瞬态信号低冗余存储方法。该方法采用负延迟分区域存储减少随机瞬态信号高速采样中出现的大量冗余数据,利用变频采样实现测试仪的低功耗。仿真实验表明：负延迟分区域存储方法有效地减少了随机触发前的冗余数据,变频采样的策略降低了系统功耗,在保证有效数据完整记录的同时实现了数据的低冗余存储,为存储测试仪器的微型化提供了一种有效途径。     

多惯性仪表冗余系统方案设计及其关键技术

首先介绍了多惯性仪表冗余系统的功能和优缺点,指出它是提高弹道导弹制导系统可靠性和精度的重要途径.然后讨论了实现多惯性仪表冗余系统所需解决的几项关键技术,包括冗余系统的配置方案、优化冗余方法、惯性仪表选取和数据融合方法等,并给出了相应的建议和对策,最后以仿真实例表明该方案是可行的.     

武器装备实时测控系统冗余容错方法研究

针对武器装备实时测控系统中对高可靠性的需求,对应用较为广泛的武器装备紧凑型PCI总线测控系统的冗余容错问题进行了研究。构建了一种利用心跳检测联系主、备用设备的冗余设计方法,并在VxWorks实时操作系统中实现了高可用热插拔技术来提高系统的冗余容错性能。提出一种基于非精确计算理论的实时容错调度算法,将该算法实际应用于测控系统中来验证其对冗余容错性的提升。仿真与实验验证结果表明,该系统具有良好的冗余容错性能,该设计方法可以有效地提升系统的可靠性。     

惯性导航系统冗余设计与可靠性分析

阐述了惯导组合中存在的故障种类和故障率,给出了惯性器件六表斜置和电源系统非均流并联的冗余配置方案,对不同的配置方案进行了对比和可靠性分析。针对电源故障类型提出了可靠性计算的三状态分析法,并对并联冗余系统进行了建模分析和冗余优化设计,所得结果不仅适合惯组电源,同时也满足其他三状态控制系统的设计要求。     

武器装备紧凑型PCI总线测控系统热插拔冗余容错技术研究

在深入分析和研究国内外测控系统的高可用度容错化研究现状的基础上,针对武器装备测控系统中冗余容错优化难以实现和测试的问题,提出了一种基于紧凑型PCI(CPCI)总线的高可用模式下热插拔系统的解决方案。研制出一种可以测试热插拔系统可靠性的半实物仿真平台,来针对被控实体在热插拔实验系统里的可靠性进行验证分析。结果表明,热插拔热冗余系统性能良好稳定。通过对高可用模式的热插拔热冗余系统的研究,实现了不同实体在热插拔热冗余系统下的可观测性。     

舰船组合导航系统应用软件冗余设计及可靠性分析

文中提出了组合导航系统应用软件的冗余设计方法,并给出了当组合导航应用软件采用冗余设计时,含有容错模块的软件系统的可靠性的评价模型及可靠性计算方法.     

基于Simulink的冗余系统可靠性仿真

基于Simulink的冗余系统可靠性仿真,通过调用simulink模块及编写、调用S函数,采用子系统的封装技术,建立了指数分布,威布尔分布,负对数Γ分布等大量的分布函数的模块库和冗余系统可靠性仿真分析的模型.该方法应用于复杂冗余系统的仿真研究.     

控制系统冗余测试技术

论述了对复杂控制系统实施冗余测试的必要性,冗余测试的故障定位可靠度和决策可靠度,冗余测试系统的设计原则,冗余测试系统设计中必须解决的问题。最后简要介绍了一个比较完善的冗余测试系统的设计及应用情况。     

平面两自由度变形机翼的动力学建模与控制

研究一种两自由度平面变形机翼的动力学建模与控制问题。采用分析力学Lagrange方法建立了变形机翼多刚体动力学模型,模型考虑了机翼前缘所受到的空气动力载荷和外部弹性蒙皮等因素。由于变形机翼是一个强耦合、冗余驱动的非线性多输入多输出系统,采用伪逆法设计冗余驱动系统的控制分配器,采用动态逆方法实现系统精确线性化及两自由度的解耦控制,并与传统PID方法相结合构成了冗余驱动变形机翼的控制系统。通过ADAMS动力学仿真,对所建立的动力学方程进行了模型验证,并通过Matlab控制系统仿真,测试了系统的控制性能。研究结果表明,将Lagrange方法、伪逆法、动态逆控制、传统PID方法相结合可以有效解决平面两自由度冗余驱动变形机翼的动力学与控制的基本问题。     

串联系统的可靠性优化研究

分析了有约束最优化串联系统冗余问题的求解基本思路,并给出了优化模型.利用MATLAB优化工具箱,对串联系统的冗余分配和可靠度分配进行了优化,提供工程可靠性优化的设计方法.算例结果显示了该方法的有效性和适用性.     

箭载GNSS数据融合处理及精度分析

针对箭载GPS、GLONASS与北斗导航系统(Bei Dou Navigation Satellite System,BDS)多星座导航接收机融合定位中多系统多星冗余信息的处理问题,研究了不同导航系统下观测数据的权值确定策略,给出了改进的简化Helmert方差分量估计方法,实现了箭载GNSS数据融合定位处理中观测数据的自适应定权,通过实测数据计算分析表明:该权值确定策略,能充分利用可用冗余卫星信息,提高定位结果的可靠性,对定位精度有明显改善,且计算量小,适用于运载火箭GNSS实时弹道确定。     

基于双冗余的混合动力车辆控制器设计

针对混合动力电动车辆整车控制器,研究了基于32位单片机系统的双冗余设计方法,提出了一种双冗余硬件系统和基于冗余判决算法的软件系统.基于PXI硬件在环试验的结果表明:加注故障信息后,整车控制器的硬件系统和软件系统,能够满足混合动力车辆整车控制系统的实时性和可靠性需求.     

基于深度优先搜索法的测试点优化设计

为解决以最大故障特征信息熵和分割矩阵为基础的测试点优化方法在装甲装备技术状况检测线系统中计算量急剧增大的问题,提出了删除冗余测试点的测试点优化方法;以图论中深度优先搜索法为基础,对相关性测试性模型的性质以及测试点与被测单元的关系进行了研究,分析出冗余测试点的性质用于搜索所有测试点,从而选出最终可删除冗余测试点得到故障隔离用测试点;该方法实现了对于测试点的快速优化设计,较之以往方法计算更加快速,对于测试点多的装甲装备技术状况检测线系统有着重要的意义。     

一种用于制导炸弹投放的新型引导瞄准方法

针对当前作战飞机投放制导炸弹时采用的引导瞄准方法对投弹精度、载机安全性和操作冗余无法兼顾的问题,研究了一种融合了CCAR与CCRP两种投弹方式的新型引导瞄准方法。该方法将CCAR方式的投弹精度、CCRP方式的载机安全性融于一身,并显著增大了飞行员的操作冗余。通过对其平显画面各显示要素的分析,建立了该方法的数学模型并进行了仿真验证。结果表明该方法可行性强,较现有引导瞄准方法优势明显。     

四冗余陀螺系统配置研究

惯性导航系统中敏感器的冗余设计是提高系统任务可靠性的重要方法。文中提出了四冗余惯导系统的配置方案．并对配置方案的可靠性、精度、故障检测及隔离等内容进行了分析论证。