高可靠性车载惯性传感器冗余配置方案优化技术研究

针对现有车载捷联惯导系统采用三轴正交安装陀螺配置模式,会出现单个陀螺故障直接导致系统失效的问题,本文提出一种基于正交锥冗余配置的高可靠性车载惯性传感器冗余配置方案。基于可靠性最大化、导航性能最优,以及单个陀螺故障后的导航性能更优的冗余优化准则,设计了五陀螺正交锥配置方案;在此基础上,设计广义似然比故障检测方法与基于线性预测思想的故障隔离方法相结合的故障诊断算法,解决惯导系统多陀螺故障检测和隔离的问题。性能仿真结果表明:惯性传感器冗余配置优化方案能使系统可靠性提升1.35倍,且准确实现对多故障的检测与隔离,对微型化车载捷联惯导方案设计具有重要的实际应用价值。     

结合格局检测与局部搜索的故障数据缩减方法

针对集成电路故障诊断中故障数据缩减方法N-cover存在冗余故障数据的问题,提出了结合格局检测与局部搜索的故障数据缩减方法.通过分析故障数据与端口覆盖次数的逻辑关系,提出了故障频率和故障覆盖度的概念以指导局部搜索.同时,结合格局检测策略以避免重复搜索,进而通过减少冗余迭代来增加搜索广度.在标准测试用例上的实验结果表明,...     

冗余式捷联惯导系统多故障的检测与隔离

针对传统广义似然比故障检测无法实现捷联惯导多陀螺故障检测和隔离的问题,本文提出基于广义似然比故障检测和线性估计思想相结合的多故障检测与隔离方法。以发生多故障的六陀螺椎体垂向对称配置的冗余捷联惯导为对象,采用广义似然比方法对系统进行故障检测,并引入线性估计思想实现陀螺输出值预测,通过陀螺预测值与输出值的残差比较定位故障陀螺,并记录故障信息,实现系统重构。通过仿真和实测数据验证,证明该方法可以准确实现对多陀螺故障检测与隔离,保障捷联惯导系统可靠性。     

存储器双模协同容错系统设计

本文提出的是容错存储器系统设计的一种实现方法，从硬件冗余方面提高系统的可靠性。设计中有用双模冗余结构，给出了故障检测的软件程序框图。讨论了切换电路硬件及设计，并经过实验验证了其可行性。最后，对系统进行了可靠性分析。     

一类多输入多输出系统的容错控制设计

通过对多输入多输出（MIMO）多变量反馈控制系统在某环节发生故障或失效时的系统稳定性分析,得出系统稳定性与其回差矩阵有关。提出了针对一类开环传递函数矩阵对象为本质稳定及解耦后仍是本质稳定时系统的冗余设计方法。通过控制律的重构,能有效解决环节发生故障或失效时系统稳定性的问题,达到对复杂控制系统实现容错控制的目的。仿真结果表明该冗余设计方法是可行的。     

基于H-mine算法的变电站二次系统故障关联分析

在智能变电站二次系统发生故障时,故障数据存在冗余、丢失、甚至是错误数据等情况会导致二次系统故障诊断不便的问题。基于数据挖掘中的关联分析理论,提出了一种利用H-mine算法的关联分析方法。首先借助二次系统故障历史数据,利用H-mine算法实现了对变电站二次系统故障数据的关联分析,求出故障信息与具体的故障原因的关联规则。其次按照置信度指标选出符合要求的关联规则,然后引入了Kulc和IR两种指标对结果进行分析,确保结果的可靠性,实现故障特征信息与故障原因的快速匹配,以便检修人员制定检修方案。通过算例分析表明,与传统关联分析算法相比,H-mine算法处理速度较快,可以迅速地实现信息匹配,并且Kulc和IR两种指标有效地保证了关联分析结果的准确性。     

四轴陀螺组件突变故障的检测与隔离

针对基于等价空间原理的传统诊断算法无法实现捷联惯导四轴陀螺组件故障分离的问题,本文提出了基于广义似然比法和斜率突变检测相结合的故障检测与隔离方法。分析对比了2种四轴陀螺冗余配置方案的量测性能与故障检测性能;以奇偶残差构建卡方检测量,采用广义似然比法对四轴陀螺组件进行故障检测;引入最小二乘方法拟合陀螺输出斜率,通过陀螺输出数据的斜率变化定位故障陀螺,并记录故障信息,实现系统重构。通过仿真验证证明:所提出的方法可以快速准确的识别故障器件,保证惯性系统陀螺组件的可靠性。     

进位保留阵列乘法器的一种内建自测试

对进位保留阵列乘法器提出了一种内建自测试方案。设计实现了采用累加器生成测试序列和压缩响应,并提出了一种改进的测试向量生成方法。分析与实验结果表明,该方案能实现非冗余固定型故障的完全覆盖。由于乘法器在数据通路中常伴有累加器,该方案通过对已有累加器的复用,作为测试序列生成和响应压缩,减少了硬件占用和系统性能占用,同时具有测试向量少、故障覆盖率高的特点。     

提高实时数据处理软件可靠性的方法研究

对一个实时数据处理系统中的软件可靠性的提高进行研究，论述了二倍冗作软件方法的实现、基本、程序故障检测和比较电路的组成，并详细阐述对冗余软件操作的同步问题。     

考虑共因故障的TMR分布式控制系统的可靠性

在DCS系统的可靠性分析中,共因故障会对其造成不可忽略的影响。针对这一问题,对考虑共因故障的三重模件冗余分布式控制系统进行了可靠性研究。在考虑多种共因故障模式的前提下,建立基于三重模件冗余的分布式控制系统可靠性模型和马尔可夫模型;通过Matlab进行模型仿真,分析了故障检测率、修正率、故障因子对可靠性的影响,证明该系统具有较高的可靠性。根据分析得知减少共因故障和增大设备的检测覆盖率会使基于三重模件冗余的分布式控制系统的可靠性有明显的提高,风险降低因子提升一个数量级。