普适计算的可信研究*

随着应用规模的不断扩展以及具有无处不在性和便捷性的普适计算模式的特点,对普适计算环境下的可信保障提出了更高的要求。普适计算的可信保证是无时无处不在而又不可见的计算方式得以实施的重要保障,是普适计算领域的研究热点。从访问控制、隐私保护和容错三个方面阐述了普适计算的可信技术,并指出了该领域的未来研究发展趋势。     

输出并联型双有源全桥变换器控制技术研究综述

输出并联型双有源全桥(dual-active-bridge,DAB)DC-DC变换器具备电气隔离、模块化扩展简单、高变比升降压及功率双向传输等优势,近年来得到国内外专家学者的广泛关注。首先,分析和归纳该类变换器功率平衡的典型控制方案,并从动态特性、模块化程度、传感器数量等方面,对不同控制方案下的研究策略进行多方面对比分析;然后,基于DAB变换器效率和动态性能优化方法,从多模块角度出发,分析组合系统功率平衡与DAB变换器性能优化相结合的一些典型混合控制策略,并从工程角度给出混合控制其他衍生思路及控制策略选取时,需考虑的实际因素;最后,从开关、桥臂、模块和拓扑等方向,对输出并联DAB变换器的容错控制方案进行详细概述并总结全文。     

质子交换膜燃料电池容错控制方法综述

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)作为一种高效、环保的能量转换装置,具有广阔的工业应用前景。然而,多辅助系统和运行时涉及多物理场耦合现象的特征,使PEMFC易发生水管理、热管理、反应物饥饿等各类故障,且故障难以控制。为及时有效地消除故障并稳定输出性能、提高耐久性,拥有实时在线特征及诊断精度高等优点的容错控制方法被应用于优化PEMFC的运行。容错控制分为故障诊断和控制重构两部分。该文对基于模型和基于非模型的故障诊断方法进行综述,并总结了各自的优缺点。随后,从结构框图角度介绍控制器调节模块以及决策模块的功能和必要性,并综述了现有研究中容错控制在PEMFC的应用。最后,总结了PEMFC领域现有研究需做出的改进以及容错控制的发展前景。     

电力物联网环境下网络安全防护研究

针对现有技术中网络安全防护技术滞后的问题,提出了新型的网络安全防护技术.根据电力物联网运行逻辑,分析感知层、网络层、平台层和应用层运行风险.确定安全防护整体性目标,利用纠删码技术构造编码函数,分析纠删码编码过程,采用Reed-Solomon码作为BCH码,以此纠正随机错误,得到生成矩阵.通过设置密钥认证机制,完成防护方案设计.试验表明,防攻击效率达到99％,防护效果好.     

基于正负序矢量解耦控制的七相感应电机容错运行

现阶段多相电机已被各个领域广泛利用,在发生单相甚至若干相开路故障后,可以在不增加多余硬件的基础上确保多相电机维持平稳的运行。为了解决定子开路故障时空间谐波磁场耦合对电机转矩脉动的影响,本文提出了一种基于正负序矢量解耦控制的电机容错控制策略。以七相感应电机单相开路为例,引入对应的附加条件重新计算剩余各相电流。电流环采用双向比例积分控制算法,通过仿真在多相同步旋转坐标系下实现了对电流的无静差控制。最后通过实验对所提出的算法进行验证,表明该策略能保证故障前后基波磁动势不变,使电机在故障下获得较好稳态和动态性能。     

基于旋转坐标系IPMSM的容错控制策略研究

针对内置式永磁同步电机(IPMSM),当以旋转变压器为位置传感器发生严重故障时,提出了一种故障诊断及容错的方案。采用了基于旋转坐标系的改进滑模观测器算法和TypeⅡ型跟踪环路转子位置和角速度提取算法,用于IPMSNM的转子位置和角速度的估算。利用估算数据分析并检测位置传感器是否出现故障,并采用加权算法实现故障情况下系统的平滑切换。通过搭建MATLAB/Simulink仿真模型对设计的方案进行验证,输出的结果显示了此方案具有较好的容错控制效果,说明了提出的这个方案可行性和有效性。     

一种改进的实时嵌入式系统容错优化方法

容错技术中硬件冗余会产生较高的设计和生产成本.针对该问题,提出一种改进的实时嵌入式系统容错优化方法,基于检查点容错技术综合分析系统故障性能、硬实时任务时间约束和软实时任务的效用函数值.以设计的容错模型为基础,计算系统故障概率保证其在故障最大概率值内,给出硬任务截止时间确定可调度性,并应用改进的禁忌搜索算法获得软任务效用函数最佳值,算法有2种简单的邻节点结构,其禁忌准则遵循邻节点方法禁忌,优化效率明显改善.实验结果表明,该方法可进行故障分析等综合分析,并能迅速获得最大效用函数值.     

面向海洋通信网络的分布式系统容错机制

针对在船队航行过程中,由于网络通信不稳定引起的P2 P分布式系统节点频发的退出问题,通过优化P2 P分布式架构的容错策略,提高系统的抗灾能力。探讨并设计在海洋环境下分布式系统的容错机制,提出更加适用于全新容错机制的节点选举方法,提高节点选举的可靠性和稳定性。在优化的P2 P架构下,设计并实现基于船队出海环境的分布式数据平台原型系统。通过仿真实验证明该系统具有较好的可伸缩性、独立性和稳定性。     

风能转换系统执行器故障主动容错控制

提出了一种新颖的风能转换系统滑模主动容错控制策略.针对风能转换系统执行器故障,运用预测控制思想和迭代算法,设计了一种故障观测器.在设定的优化时域长度内,利用实际系统与故障观测器的输出差值,通过反复迭代运算,不断地对虚拟故障信号进行调整,使其能有效地拟合实际系统执行器故障,并根据故障观测值实时调整滑模容错控制器结构.未发生故障时,故障观测值为零,系统在滑模控制器控制下稳定运行;执行器发生故障时,运用故障观测值实时调整滑模容错控制项,并用双曲正切函数代替符号函数,消除抖动.仿真实验结果表明,滑模容错控制器下的系统具有良好的容错能力,提高了风能转换系统最大风能捕获效率.     

PRDT（2，1）架构的NoC系统容错路由算法

链路和节点的故障会导致网络中许多节点无法相互通讯,因此容错性是NoC系统设计中的一个重要问题。基于一种新的NoC网络拓扑结构PRDT（2,1）,提出一种PRDT（2,1）容错路由算法以及相应的节点失效算法。节点失效算法通过使较少数量的无故障节点失效来构造矩形故障区域,PRDT（2,1）容错路由算法仅使用了最小数量的虚拟通道并提供足够的自适应性以实现无死锁容错路由。只要故障区域没有断开网络,这一算法能够保证路由的连通性。算法在不同故障率的PRDT（2,1）网络中仿真,结果显示这一算法具有良好的平滑降级使用特性。