基于B方法的组件开发

现有的组件开发技术的规格说明是非形式化的,这导致了逻辑的非严密性和理解的歧义性,将会严重影响组件复用的效率。B方法是形式化方法之一,已经有功能强大的工具支持软件的形式化开发过程,它通过严格的数学推导和证明来保证软件设计和代码的正确性。为此,将B方法应用于学生信息管理系统的开发,提供了学生组件从需求规格说明、精化到最终实现的开发过程。通过对这一实例的研究可以看出,B方法增强了组件的规范性,对于提高组件复用的可靠性有重大的意义。     

基于B方法的组件开发

现有的组件开发技术的规格说明是非形式化的，这导致了逻辑的非严密性和理解的歧义性，将会严重影响组件复用的效率。B方法是形式化方法之一，已经有功能强大的工具支持软件的形式化开发过程，它通过严格的数学推导和证明来保证软件设计和代码的正确性。为此，将B方法应用于学生信息管理系统的开发，提供了学生组件从需求规格说明、精化到最终实现的开发过程。通过对这一实例的研究可以看出，B方法增强了组件的规范性，对于提高组件复用的可靠性有重大的意义。     

基于B方法的弹道计算机程序设计技术

针对任务关键性的武器装备控制领域,选用B方法来设计通用弹道计算机程序,显著地提高了软件的质量和可靠性。在开发过程中,利用抽象机机制对基本弹道计算机进行建模,并通过逐步精化的方法扩展弹道计算机功能,从而有效地控制了弹道计算参数之间的复杂关系,依赖不变式技术形式化地保证了软件运行时的安全性,并使得生成的程序具有良好的重用性和可扩展性。     

一个基于Web技术的网络银行系统的B方法设计与实现

B方法作为少数几种具有较强商业化工具支持的形式化方法之一,支持规格说明到代码生成的全部开发周期。文章将B方法应用于网络银行系统模型开发。此方法提供了系统的需求和可执行代码之间的中间过程。整个开发过程中的规格说明书写以及细化都使用Atelier B。     

基于B方法抽象机和UML的货单系统

在分析货单系统的基础上,比较了B方法和UML的优缺点,从形式化B方法的抽象机和半形式化方法UML两方面描述了一个货单系统,且给出形式化B方法在软件、硬件、安全领域、计算机规约各方面的应用以及在未来发展的重要地位。     

现场计算机实时容错集散控制系统

阐述了现场容错集散控制系统的设计思想，体系结构，主要功能和关键技术，根据（ｐ＋ｑ）＾ｎ＝１的大统一方程式，评了三重冗余硬件，三重冗余软件，三重冗余指令的可靠性，并根据ＰＲＯ－ＬＯＣ公司提供的元器件统计特性，计算出了该系统的故障率，平均无故障工作时间，通过试验任务的考核，该系统符合设计指标，工作可靠，适合在恶劣环境中工作。     

应用软件的容错设计

本文以FoxPRO语言为例，从录入错误、外部环境错误、程序错误、数据共享错误四个方面介绍了应用软件的容错设计。     

鲁棒容错控制系统设计

本文考虑了观测器状态反馈控制系统的容错控制问题，提出了一种对传感器失效具有完整性的控制器设计方法，进而讨论了存在参数摄动的情况，给出了鲁棒容错控制器的设计步骤并用设计实例及仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于B方法的体系结构描述语言的形式化研究

通过分析B方法和软件体系结构描述语言ABC/ADL各自的特点,提出了一种两者结合的形式化方法。该方法利用B方法扩充的事件机制,定义软件体系结构描述语言的构件和连接子观察模型、行为规约和约束规约,并给出了规约实例,从而使得基于B方法的ABC/ADL能够形式化描述软件体系结构的结构和行为。     

状态反馈控制系统的容错控制器设计

针对传感器失效的线性连续系统,利用Ｒｉｃｃａｔｉ方程、Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性定理和广义逆理论,给出具有传感器完整性控制器的设计方案。所设计的状态反馈控制器在系统正常时,能使闭环极点配置在指定的圆形区域内;在一定条件下,仍能使传感器系统具有渐近稳定性。仿真结果表明了该方法的有效性。     

实时异构系统中的积极复制容错调度算法

在设计实时异构系统中的容错调度算法时,既要考虑到实时性的约束,又要最大化系统的可靠性.此外,异构系统中的并行应用调度问题已经被证明了是NP完全问题.现有的容错调度算法大多采用复制技术来提升系统的可靠性,但是任务的多次执行会导致应用执行时间变长,系统实时性下降.为此,提出了一个基于积极复制技术的容错调度算法,该算法连续的复制任务集中对当前系统实时性影响最小的任务,然后将任务集中的所有任务调度至最早完成的处理器,用以在满足实时性约束的同时,提升系统的可靠性.实验表明,相比于同样着眼于实时异构系统的DB-FTSA算法,该算法在实时性约束严格的情况下,可靠性有较大提升.     

导弹控制系统的容错控制研究

为了提高导弹姿态控制系统的可靠性,防止由于传感器失效而引起导弹自毁,提出基于信号重构的容错控制方法．为了对姿态控制系统中的传感器进行信号重构,首先考虑弹体弹性振动的影响,分析了弹体弹性振动与姿态角之间的关系;然后分析了传感器输出信号之间的关系;最后,通过解析冗余方法,用正常工作的传感器输出信号重构出现故障的传感器的正常信号．仿真实验表明了该方法的有效性．     

基于特征结构配置的二阶线性系统鲁棒容错控制设计

研究基于特征结构配置的二阶线性系统鲁棒容错控制设计问题,目的是重新设计状态反馈控制律,使得故障闭环系统和正常闭环系统具有相同的特征值.两闭环系统的特征向量依最小二乘法接近,而且能通过极小化灵敏度指标提高系统的鲁棒性.基于状态反馈特征结构配置的参数化结果,将系统灵敏度指标优化问题转化为含有约束条件的优化问题,并提出了鲁棒容错控制设计方法.数值算例及其仿真结果验证了所提出设计方法的有效性.     

异构分布式系统混合型实时容错调度算法

基/副版本技术是实现实时分布式系统容错的一个重要手段。提出了一种异构分布式混合型容错模型,该模型与传统的异构分布式实时调度模型相比同时考虑了周期和非周期调度任务。在此基础上给出3种容错调度算法:以可调度性为目的SSA算法、以可靠性为目的RSA算法、以负载均衡性为目的BSA算法。算法能够在异构系统中同时调度具有周期和非周期容错需求的实时任务,且能够保证在异构系统中某节点机失效情况下,实时任务仍然能在截止时间内完成。最后从可调度性、可靠性代价、负载均衡性、周期与非周期任务数及任务周期与粒度J个方面对算法进行了分析。模拟实验结果显示算法各有优缺点,所以在选择调度算法时应该根据异构系统的特点来选择。     

面向硬实时系统的容错调度算法研究

目前基于软件容错模型的调度算法大部分都是针对如何提高主版本可执行性的预测精度,很少考虑如何提高主版本的完成率.基于这一问题,本文提出一种基于软件容错模型的实时调度算法(kernel),该算法有选择地重新执行某些失败的主版本并允许其运行在更高的优先级别上,尽最大努力地提高了主版本的完成率,改善了输出结果的计算精度.仿真实验表明,与同类算法相比,kernel算法在提高系统容错能力方面更为有效.     

一类随机时延网络化控制系统的容错控制研究

将一类具有随机时延的网络化控制系统建模为具有马尔可夫延迟特性的离散跳变线性系统．借助跳变线性系统理论和容错控制的思想，研究了随机时延网络化控制系统的执行器失效问题．仿真结果验证了所提方法的有效性．     

基于NCS时延模型的鲁棒容错控制器

研究了一类具有未知扰动和参数不确定性的网络化控制系统的鲁棒容错控制问题.针对NCS的时延和不同步对系统产生的影响,基于将时延的不确定性转换为系统状态方程系数矩阵不确定性的NCS模型,同时考虑系统参数不确定性和未知扰动对系统的影响,应用Lyapunov稳定性理论和LMI方法,采用状态反馈控制策略,推证出了保证闭环网络化控制系统在执行器或传感器发生失效故障时仍渐近稳定的充分条件,并通过求解线性矩阵不等式组方便地得到了容错控制器的设计方法,最后用仿真算例验证了此方法的可行性和有效性.     

基于降维观测器的网络控制系统的容错控制

针对被控对象是线性定常系统的网络控制系统,设传感器与控制器均为时间驱动,未能成功传输数据的传感器节点视为暂时失效,将网络控制系统建模为一类具有时变传感器"故障"的系统。此类系统相当于一个有限子系统的切换系统。借助容错控制和切换系统理论,利用Luenberger降维观测器估计系统状态,采用李亚普诺夫理论和线性矩阵不等式描述方法,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件和控制器的设计方法。通过Matlab数值仿真算例,证明了分析方法和结果的有效性。     

基于EDF的分布式系统实时容错调度算法

将分布式系统的任务分配算法与处理器局部调度算法相结合，提出一种主动备份的、基于EDF的分布式系统实时容错调度算法，其特点是主／副版本执行时间可以重叠。给出了该调度算法的任务集可调度的充分条件、任务集可调度所需最小处理器个数的计算方法。模拟结果比较了主动备份容错调度算法与被动备份容错调度算法，结果表明卞动备份算法效率更优。