风力机的线性变参数主动容错控制

针对风力机具有非线性和参数的不确定性的特征,提出了基于线性变参数(linear parameter varying,LPV)增益调度的风力机主动容错控制方法,降低故障对机组动态特性的影响.基于LPV凸分解方法,将风力机的非线性模型转化为具有凸多面体结构LPV模型,利用线性矩阵不等式(linear matrix inequalities,LMIs)技术对凸多面体各个顶点分别设计满足性能要求的控制器,再利用各顶点设计的反馈控制器得到具有凸多面体结构LPV容错控制器.仿真结果表明,LPV增益调度技术可以成功地应用于风力机系统的容错控制.     

一种改进的容错RM算法

嵌入式实时系统应用越来越广泛,而作为系统核心的调度算法的稳定,健壮和容错也成为日益增长的需求。Liu和Layland提出的经典单调速率算法(RM)并不带有容错功能。利用时域错误掩蔽法(TEM)对经典RM算法进行改进,提出RMF算法,该算法能在一个计划周期中对多个临时错误进行修正。在考虑最坏的两种错误分布情况下,分析RMF可调度性的充要条件并给出算法SCHEDULABLE-RMF检查RMF的可调度性。实验结果表明该算法在系统低负载的情况下能有效降低任务运行结果中的错误比例。     

H∞容错控制器设计及其在线优化选择容错控制

本文设计了主动H∞容错控制器及其在线优化选择的多种容错控制策略,并且构造了"离线设计在线选择"容错控制模式下故障模式与容错控制器的多对多映射关系.首先,提出了针对给定故障模型的H∞容错控制器设计方法,离线设计了可恢复故障模式的容错控制器;其次,根据不同的需求,设计了3种方法缩小故障模式与容错控制器的所有可容错映射关系;然后,提出了4种主动容错控制器在线优化选择策略来满足不同的优化需求,提高容错控制性能;最后,仿真验证了所提出的主动H∞容错控制器及在线优化选择策略的有效性.     

存在飞轮安装偏差与故障的卫星姿态容错控制

基于滑模控制理论提出一种刚体卫星姿态稳定控制方法,实现对反作用飞轮部分失效故障的容错控制,以及对其安装偏差的补偿控制,并从理论上证明了所设计的控制器在有限时间内能够实现对闭环姿态控制系统的几乎全局渐近稳定控制.最后将所设计的控制器应用于某型卫星姿态稳定任务,仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

四相永磁容错电机短路故障容错策略

四相永磁容错电机采用被容错齿隔开的集中式绕组结构,本质上具有一定的容错能力和故障出现后连续运行的能力.针对H桥和星形这两种驱动拓扑结构,在发生单相绕组出线端部短路时,以容错控制后的转矩满足正常需求为目标,分别采用直接转矩补偿方法和旋转磁动势不变方法进行容错控制;对两种容错控制策略进行了推导和对比分析,并对相关结果进行了磁-路联合仿真计算,验证了理论分析的正确性.     

基于二元多跳WSN的信道容错的目标定位方法

针对信道退化的多跳无线传感器网络下的定位问题,基于最大似然估计提出一种新的信道容错的定位算法.传感器节点接收到的源信号强度数据被压缩量化为二元信号,经Rayleigh退化信道多跳中继到达融合中心.利用信道退化统计量和译码策略,推导出二元观测数据的似然函数,基于最大似然估计获得目标定位,进一步给出目标位置估计的克拉美-罗下界.仿真结果表明了所提出算法的有效性.     

锅炉控制系统采用WinCC冗余的可靠性研究

锅炉做为能量转换的压力容器,其工作过程涉及许多参数,是典型的多入多出(MIMO)系统,控制系统容错能力的高低、可靠性的强弱直接影响锅炉运行过程的安全。冗余容错技术是改善控制系统可靠性的有效途径,以WinCC自带的软件冗余功能实现服务器硬件的热备,避免控制系统的瘫痪和崩溃,高性价比的提升了运行操作的可靠性,在锅炉控制领域有较强的推广和借鉴意义。     

分布式系统可靠性研究的问题和挑战

分布式系统中软件可靠性是应用软件的发布者和用户关心的重要问题。针对大规模分布式应用,包括电子政务、电子商务、多媒体服务和端到端的自动化解决方案,已经产生了各种各样的模型来评价或预测其可靠性,但是这些系统的可靠性问题依然存在。相反,为了确保分布式系统的可靠性,要求在预测或评价整个系统可靠性之前,检查与企业分布式应用相关的每一个单个构件或因素的可靠性,且实现透明的错误检测和错误恢复机制为用户提供无缝交互。因此,文章从检查单个构件可靠性的角度,提出了在分布式系统上运行的应用软件可靠性的问题和挑战。     

双容液位系统的不确定时滞的鲁棒容错控制

针对双容液位控制系统的执行器失效等故障,通过线性化建模,研究了鲁棒自适应容错控制问题。首先在系统无故障正常工作时,考虑建模误差、输入信号的稳定性、系统参数等不确定性因素,利用不确定性上界自适应估计,设计了不确定时滞鲁棒控制器。同时,对系统进行故障检测,研究了一种修正控制律的自适应鲁棒容错控制器设计方法,该控制器通过修补执行器故障所带来的影响使该系统最终有界稳定。最后,通过仿真实验,验证了提出方法的有效性。     

程序控制流检测算法优化

暴露在太空辐射环境下的星载计算机,其电子元器件可能因受到高能带电粒子的轰击而造成硬件系统的瞬时故障,所以,需要使用容错技术来提高其可靠性。对一种面向硬件瞬时故障的纯软件控制流检测算法RSCFC(Relationship Signatures for Control Flow Checking)进行了有效的改进,通过对标签S进行分段编码,克服了原算法中存在的待加固程序的基本块总数受机器字长限制的问题,并给出了具体的计算证明。计算结果表明,如果机器字长为64位,那么改进后的算法在设定前提下能单层加固程序的最大基本块数可以超过218。与RSCFC相比,改进后的算法在加固基本块总数比较大的程序时,性能开销明显降低而且检错能力保持不变。