基于切换与容错的舞台吊杆系统控制方法研究

针对舞台表演中所有调速吊杆并非同时动作及驱动变频器可能发生故障的现象,为降低系统成本,提升系统运行过程中的安全可靠性,构建了一种基于自身硬冗余的舞台调速吊杆变频器切换支援与故障容错控制方案。首先,给出变频器个数及其本组和支援的分类规则用以构成双冗余关系;其次,利用变频器自诊断功能判决是否发生故障,无故障时由硬件选路板切换机制可实现任意切换,而当故障发生时,则通过切换至正常闲置变频器来支援故障变频器,从而通过重构系统实现对故障变频器的容错;最后以某一小型剧场的舞台调速吊杆控制系统为例,根据前述思想对正常支援及故障支援的冗余容错控制进行PLC梯形图编程,从而验证其可行性。运行结果表明该方案不仅能使系统中吊杆设备实现变频器正常时较高程度的随意切换,而且能确保故障时的高可靠性能运行,并且很大程度上降低了项目成本。     

环网处理器阵列的容错重构技术

高效的容错技术对于提高多处理器系统的可靠性至关重要。环网(Torus)是连接多处理器阵列的重要网络结构,而环网处理器阵列上的容错重构技术目前尚属空白。针对环网阵列的特殊连接方式,将环网阵列重构问题转化为矛盾图上求解最大独立集问题。矛盾图上的结点表示故障处理器的替换方案,而边代表了不同替换方案之间的不可共存特性。主要是根据三种不同的冗余处理器分布方案,设计生成矛盾图算法,求解最大独立集算法,以及由独立集生成逻辑处理器阵列算法,取得了令人满意的结果。实验结果表明,当阵列规模较小或故障率较低时,一行一列和十字型的冗余单元分布的重构能力较好;而随着阵列规模或故障率的增大,三种冗余单元分布策略的重构成功率都随之下降,但可通过增加冗余单元以及调整冗余分布来改善容错效果。此外,从实验结果中还可以看出,环网处理器阵列的容错能力显然优于网格(Mesh)处理器阵列。     

数据中心巡检机器人信息平台实时任务容错调度算法

为了实现数据中心巡检机器人信息平台实时任务容错性,提出一种基于自适应反馈均衡和码元调制技术的数据中心巡检机器人信息平台实时任务容错调度模型。首先构建路由冲突下的数据中心巡检机器人信息平台传输信道模型,优化数据中心巡检机器人信息传输协议。然后采用模糊C均值聚类的方法进行巡检机器人信息融合,结合自适应反馈均衡方法进行巡检机器人信息传输的信道均衡设计,采用码元调制方法进行信息平台的实时任务容错调度。最后进行仿真实验。结果表明,采用该方法进行数据中心巡检机器人信息平台实时任务调度的容错性较好,信息平台的信道均衡性较强,提高了数据中心巡检机器人信息平台的任务实时调度能力。     

一种遥感卫星动量轮容错控制的方法研究

针对低轨遥感卫星动量轮故障频发影响姿态稳定的情况,对以动量轮为执行器的低轨遥感卫星进行容错控制研究,提出一种结合卡尔曼滤波及模糊PID控制率的容错控制方法。首先建立低轨遥感卫星动量轮故障模型,应用卡尔曼滤波算法进行噪声滤除,然后根据卡尔曼滤波的结果,设计模糊PID容错控制器,并与传统PID容错控制器进行仿真比对实验,在闭环姿态控制系统的容错控制领域验证了该方法的较强自适应性和较强鲁棒性的优点。     

一种三电平NPC逆变器四桥臂故障容错拓扑

针对逆变器的器件故障较难准确定位的问题,提出一种三电平NPC逆变器四桥臂故障容错拓扑。利用该拓扑改变时使用的开关器件可对逆变器器件短路或开路故障进行准确定位,从而为逆变器的容错控制提供依据。该拓扑可实现半桥臂替换,最多可对逆变器3个桥臂同时进行容错控制。     

三微机交叉冗余调速器在水布垭电站中的应用

介绍了水布垭电站三微机调速器的总体结构、冗余策略、切换原理和应用效果。调速器由3套相互独立相互通讯的Quantum系列PLC控制,实现了3微机调节器及其输入输出通道的交叉冗余,具有良好的容错控制性能。     

基于虚拟电阻的MMC子模块故障容错环流抑制策略

针对模块化多电平变流器(MMC)子模块故障下容错环流抑制问题,分析了子模块故障状态下的环流特性,进而指出了准比例谐振(PR)控制在子模块故障容错环流控制中的通用优势。通过对采用准PR控制方式的子模块故障容错环流控制器进行分析与改进,提出了一种包含虚拟电阻前馈补偿环节的子模块故障容错环流抑制策略,其在保证实现子模块故障下环流抑制的同时可通过引入的虚拟电阻提高整个控制器的响应速度,使得子模块故障时刻的直流电流以及环流的冲击得到快速、有效的限制,优化了整个系统的性能。仿真与实验结果验证了该环流抑制策略的有效性。     

链式三角形静止同步补偿器子模块冗余容错方案

三角形静止同步补偿器(STATCOM)子模块冗余容错技术主要对直流电压环、调制算法进行改进,但缺乏对暂态调制比、传递函数的研究。提出新型动态虚拟阻抗技术改善其暂态响应。首先,指出直流电压抬升分为调制比的暂态调节、稳态运行两个阶段,分析了传递函数的变化。其次,通过实时跟踪直流电压的突变获得动态调制比,设计出前馈型虚拟阻抗改进电流环路;通过动态调节比例—积分(PI)控制器的参数改进直流电压环路。针对故障过程的扰动进行实时补偿,保持暂态过程中系统传递函数的稳定。通过波特图曲线论证了虚拟阻抗的可行性。最后,利用PSCAD建立了35kV STATCOM的模型,所述新方案优化了装置的暂态电流和功率响应。     

衰落信道下的传感器网络局部容错目标检测

针对衰落信道下的目标检测问题,提出了一种基于局部容错机制的决策融合算法（ LFTDF）。利用邻居节点数据的空间相关性,各传感器节点按照多数原则调整自身决策,实现节点局部容错的目的。在瑞利分布的衰落信道模型下,对最优似然比融合规则进行近似处理,提出了次优的简单平均融合规则。仿真结果表明,该算法可以有效地提高系统检测性能。     

故障检测、诊断与容错控制技术在烷碱蒸发工艺中的应用

详细介绍了故障检测、诊断与容错控制技术应用于烧碱蒸发工序成功解决发罐内虚假液位问题的实例。