模块级可重构计算机HIT－FTC2的冗余管理

本文介绍了模块级可重构计算机ＨＩＴ－ＦＴＣ２的冗余管理技术，包括：故障检测，故障屏蔽，故障隔离，系统重构与故障恢复等技术。     

分布式系统的故障管理与应用动态重构

针对分布式系统故障检测困难以及容错性差的问题,提出一种分布式系统的故障管理与应用动态重构技术,对不同故障来源的问题进行分类处理,通过故障管理软件以及系统管理软件快速定位并处理故障信息,将重构处理进行记录并在之后快速复现重构解决过程,同时利用动态地址配置技术对重构的应用所需内存大小和地址进行映射管理,利用动态重构技术将故...     

多旋翼无人机执行机构故障重构技术研究

多旋翼无人机应用中一旦发生执行机构故障,将会危及无人机、地面人员与周围环境的安全。研究多旋翼无人机的执行机构故障重构技术有利于对其实施容错控制,提高运行的安全性和可靠性。首先对多旋翼无人机执行机构故障进行分类,建模分析了执行机构卡死和失效两类故障,建立了故障下六旋翼无人机的数学模型,然后分别设计基于自适应观测器的故障重构方法。通过选取合适的自适应律,自动调节非线性观测器的参数,实现对故障信息的精确重构。仿真结果证明了故障重构方法的准确性。     

基于功能重构的电路故障修复技术研究

电路故障存在定位和修复比较难的问题,基于功能重构的故障修复技术解决了这一问题.该方法是将测试过程中的响应值和实际电路的响应值进行比较,实现故障的精确定位.确定故障之后采用功能重构的原理对故障电路进行修复,从整体上降低了电路的修复难度.     

分布式多处理机交换系统重构的实现

分布式多处理机系统的容错性是它的一个基本特征。这方面的研究包括系统模块单元故障的检测和诊断技术及相应的自动修复和重构技术,以提高系统的强健性和可用性。本文阐述了分布式多处理机系统的重构所应解决的问题,如对故障的自动识别、故障隔离、故障修复等问题进行了分析,研究了实现方法。     

微小型MEMS惯性导航系统的六陀螺余度配置实现

为了有效提高捷联惯性导航系统的可靠性，本文对微小型MEMS-IMU系统的余度配置实现进行了研究。针对典型的非正交配置方案（六传感器正十二面体），进行了工程实现。并将余度系统和小型导航计算机相连，搭建成完整的微小型余度捷联惯性导航系统。研究了系统的故障检测、隔离以及系统的重构技术，并将直接比较测量法和最小二乘加权法分别作为故障检测和系统重构工程实现方案，实现了余度系统中LMU数据的采集、故障检测、识别、隔离、系统重构、解算导航参数等一系列功能。试验表明，实现了微型化的余度惯性导航系统，为进一步的研制与开发打下了坚实的基础。     

基于自适应PID技术的无尾飞机容错重构控制

无尾飞机是新型飞机的发展方向,与传统的飞机相比,其飞行控制系统更为复杂,故障出现的概率也更大,因此重构控制系统是无尾飞机安全飞行的保障.采用基于自适应PID技术的动态逆控制来研究无尾飞机的重构控制系统,并获得了相应的仿真结果,证实了基于自适应PID技术的动态逆控制对故障具有较好的重构能力,比单独使用动态逆控制更有效.     

开放式综合通信导航识别系统重构设计

本文介绍了开放式、模块化综合通信导航识别（CNI）系统的特征及基于功能分区的综合化设计方法,并针对典型综合CNI系统的构型开展系统重构设计,提取系统重构要素和可重构资源,最后对任务重构和故障重构开展了详细的流程设计。这些方法和技术已在实际工程中成功应用。     

可重构硬件芯片级故障定位与自主修复方法

 外部集中控制的可重构硬件容错系统,其重构控制算法复杂、重构时间开销大,且存在单点失效问题.本文研究芯片级分布式在线自主容错技术,提出了能够实现芯片级自修复的新型可重构硬件细胞阵列结构,阐述了互连资源的在线故障定位和自主修复方法.设计了功能细胞电路和容错开关块电路,采用分段定位法检测互连资源中多路器故障和连线开路故障,通过重配置布线和线移位操作分别实现多路器与连线故障自修复.以4位串并乘法器电路为例进行实验验证,分析了容错设计的硬件开销与时间开销,实验结果表明新方案的容错时间短、资源利用率高.     

飞行控制计算机余度管理策略研究

为满足系统可靠性指标的要求,采用了余度技术,研制了双通道余度飞行控制计算机.在该研究对象的基础上,进行了一种硬件冗余和软件管理的余度管理策略的研究和设计,提出了多余度信号监控表决算法、基于CAN总线的故障检测机制和系统重构与恢复的方法.故障注入实验表明,样例余度飞行控制计算机在遇到故障时能够实时检测出故障,诊断故障类型,并对故障进行处理,完成系统重构,提高了飞行控制系统的任务可靠性,保证无人机的飞行安全.     

基于决策树的多电压等级电网故障恢复最优重构算法

为保证多电压等级电网系统正常运行,提出基于决策树的多电压等级电网故障恢复最优重构算法。首先基于决策树的集成模型识别多电压等级电网故障,并对基分类器进行选取和融合处理,然后利用动态规划模型实现故障恢复最优重构。最后通过对比测试进行验证,经测试该算法可1s内实现故障恢复重构,恢复重构后电网系统负载率标准差较小,可正常运行。     

基于T^2统计量的故障诊断方法及其在三水箱系统中的应用

介绍了基于T2统计量故障重构方法和利用该重构法进行故障识别的原理,并将该方法应用到三水箱系统中,对三类典型故障进行识别,结果表明基于T2统计量的方法能有效的诊断出故障类型.     

基于改进代价函数的可重构机器人容错优化控制

考虑可重构机器人系统发生执行器突变故障情形,提出一种基于改进代价函数的容错优化控制。利用观测器在线估计技术,设计一种显含故障信息的代价函数。构建评价神经网络获取近似最优反馈控制律,并结合标称控制律构成容错控制律,实现系统的安全优化控制。利用稳定性理论分析了故障观测误差、评价网络权值误差、闭环系统的稳定性。仿真实验表明所提方法的容错性能与跟踪性能较好,能够有效解决可重构机器人系统发生执行器突变故障,保证系统的安全可靠性。     

时间触发网络的重构策略研究与实现

航空电子系统规模和复杂度的迅速增长,对时间触发网络的容错能力和可靠性提出了更高的要求。重构作为故障处理的一项重要技术,可以提高系统的容错能力和可靠性,延长系统的生命周期。在基于应用迁移的重构策略研究基础上,根据航空电子时间触发网络中不同资源约束条件,针对端系统模块级故障导致其上驻留应用失效的问题,提出了迁移、抢占、降级3种重构方式;针对时间触发网络,建立应用和消息的关联,基于可满足性模理论提出了一种支持端系统模块重构的消息调度算法;最后,通过仿真实验,从实时性角度验证了重构算法的合理性。     

复杂电子系统的故障跟踪算法

本文提出一种基于相空间重构和故障跟踪算法的复杂电子系统故障诊断方法，该方法将复杂电子系统中参数变异演化造成的不稳定因素作为跟踪对象，并将其视为隐藏在“快变”系统状态矢量中的“慢变”状态矢量，利用相空间重构和局部线性化模型以及无故障系统的观测数据构造用于故障跟踪的参考模型，用数据替代法生成系统故障数据，借助于对系统状态矢量在相空间演化过程中相对参考模型误差的跟踪与估计，实现系统故障的检测与识别。混沌时间序列的相空间重构采用了复自相关和Г-test的嵌入维、时间延迟联合算法，所得到的结果为准最佳的嵌入维、时间延迟。实验结果表明，该故障诊断方法可准确地检测出复杂电子系统中的故障现象。     

模块化综合系统的重构设计

航空电子的模块化综合是提升系统综合性能的重要途径之一,重构是模块化综合系统的关键技术.对模块化综合系统的两重构形态(故障重构和功能重构)进行了详细阐述,基于模块化综合系统的体系结构,以面向对象的系统分析方法,提出了一种重构的顶层设计、故障检测和隔离、重构逻辑的设计方法,并对重构的关键要素进行了系统性探讨.     

小型飞行器测控计算机系统的容错设计

容错设计在可靠性设计中愈来愈显示出其重要性，文章针对小型飞行平台的特殊使用环境，从故障模式的确定，诊断与隔离及故障后的动态重构出发，提出飞行测控计算机系统中的软、硬件容错设计实现方法。     

工作站机群系统自动重构机制

工作站机群系统已成为并行处理发展的主流方向之一.随着机群系统应用领域的逐渐拓展和规模的不断扩大,人们对其可用性的要求日益提高.设计高可用的机群系统,需要着重研究其系统重构技术.本文主要论述工作站机群系统重构模型、系统状态的保存及恢复、故障的检测等关键技术;并结合我们开发研制的ChaRM(Checkpoint-based Rollback Recovery and Migration System)系统, 介绍工作站机群重构机制的设计与实现技术.     

航空发动机传感器故障诊断与自适应重构控制

针对航空发动机控制系统中最易发生故障的传感器,提出了基于状态观测器的故障诊断与自适应重构控制方法.设计了多个状态观测器用于传感器的状态估计,采用阈值判别法对传感器进行实时故障监视与诊断,并用正常传感器测量值的加权均值代替故障传感器测量值反馈回闭环系统,实现了对发动机闭环系统的自适应重构控制.数字仿真结果表明,该方法能及时准确地定位故障,并进行有效的自适应重构控制,将其应用于航空发动机的故障诊断与自适应重构控制是可行、有效的.     

四旋翼飞行器的容错姿态稳定控制

在近十年间, 飞行系统的可靠性问题得到了飞行控制领域越来越多的重视。以一种全新的垂直起降飞行器——四旋翼飞行器作为研究对象, 设计具有高可靠性的姿态稳定控制系统, 为了补偿执行机构发生故障给飞行控制品质带来的影响, 一种主动容错技术将被应用于姿态控制系统的设计中, 主要设计了一个基于状态观测器技术的鲁棒故障检测环节与一个可容错重构的姿态控制器, 在设计控制系统的同时, 还对于故障检测的鲁棒性与快速性、重构控制系统的稳定性进行了理论分析。最后通过数值仿真, 对容错控制系统中各个环节的效果进行了验证。