检索结果-南通市图书馆

多故障并发非线性系统一体化跟踪主动容错控制器设计

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控制与决策 2023年第11期38卷 3156-3164页

作者：刘聪廖开俊钱坤李颖晖丁奇空军工程大学航空机务士官学校河南信阳464000 空军工程大学航空工程学院西安710038

针对一类执行器及传感器同时发生故障的非线性系统,综合鲁棒滑模重构观测器及自适应滑模容错控制器设计技术,提出一体化跟踪主动容错控制方案.首先,将系统增维变换为广义系统,运用广义约束逆引入辅助矩阵,采用线性矩阵不等式设计观测器... 详细信息

针对一类执行器及传感器同时发生故障的非线性系统,综合鲁棒滑模重构观测器及自适应滑模容错控制器设计技术,提出一体化跟踪主动容错控制方案.首先,将系统增维变换为广义系统,运用广义约束逆引入辅助矩阵,采用线性矩阵不等式设计观测器系数矩阵,综合自适应律给出广义鲁棒滑模观测器设计程式;在此基础之上,通过设计鲁棒滑模微分器估计输出向量微分,结合广义鲁棒滑模观测器状态估计结论,实现执行器及传感器故障同时重构.其次,基于故障重构及状态估计结论,提出自适应滑模的跟踪主动容错控制律设计程式.最后,通过开展飞行模拟转台伺服系统数值仿真,检验一体化跟踪主动容错控制器设计方法的有效性.

关键词：多故障鲁棒滑模观测器主动容错一体化

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主动容错多副本民航存储系统状态转换模型

小型微型计算机系统 2023年第8期44卷 1850-1856页

作者：丁建立王潇霏李静中国民航大学计算机科学与技术学院天津300300

主动容错机制解决了被动容错冗余问题,实现了硬盘潜在故障的提前预测和主动处理,显著提高了存储系统的可靠性.然而,民航存储系统采用被动容错机制无法全面保障系统可靠性.本文利用主动容错机制的优势,基于硬盘故障预测模型构建了多副本... 详细信息

主动容错机制解决了被动容错冗余问题,实现了硬盘潜在故障的提前预测和主动处理,显著提高了存储系统的可靠性.然而,民航存储系统采用被动容错机制无法全面保障系统可靠性.本文利用主动容错机制的优势,基于硬盘故障预测模型构建了多副本民航存储系统状态转换模型.该模型全面考虑硬盘,节点和机架故障3个因素,采用韦布分布模拟民航存储系统事件的发生.根据系统状态转换模型,本文使用了改进的基于事件驱动的蒙特卡洛仿真方法,对民航存储系统进行了全面的可靠性分析.实验结果表明,本文模型显著提高了民航存储系统的可靠性.另外,敏感性分析得出主动和被动的结合机制有效延缓了系统可靠性下降的趋势,节约了网络带宽资源.

关键词：主动容错多副本状态转换模型蒙特卡洛仿真韦布分布模拟民航存储系统

基于多故障鲁棒滑模重构观测器的蜂群无人机主动容错控制

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飞行力学 2023年第4期41卷 35-43页

作者：刘勇求刘晓峰广东科技学院广东东莞523083 空军航空大学吉林长春130000

针对蜂群无人机多种故障并发情形,提出综合鲁棒滑模故障重构观测器的主动容错控制策略。首先,构建链式长-僚机编队蜂群无人机多故障并发模型;然后,将传感器故障向量引入增维向量建立广义系统,提出蜂群无人机鲁棒滑模故障重构观测器设计... 详细信息

针对蜂群无人机多种故障并发情形,提出综合鲁棒滑模故障重构观测器的主动容错控制策略。首先,构建链式长-僚机编队蜂群无人机多故障并发模型;然后,将传感器故障向量引入增维向量建立广义系统,提出蜂群无人机鲁棒滑模故障重构观测器设计程式,引入线性矩阵不等式、自适应律等,给出观测器系数矩阵设计方案,确保蜂群无人机出现多未知故障、不确定扰动情形时,观测器状态重构误差快速收敛;最后,综合多故障同时重构程式给出蜂群无人机主动容错控制器设计方案,并通过仿真算例检验所提方法的有效性。

关键词：多故障滑模观测器故障重构主动容错

基于改进PNM控制的并联数字阀及其系统主动容错控制研究

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机械工程学报 2023年

作者：王佩高紫乐 LINJAMA Matti 王定煜姚静燕山大学机械工程学院起重机械关键技术全国重点实验室(秦皇岛) 坦佩雷大学工程与自然科学学院河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心

并联数字阀由多个结构简单、耐污能力强且可靠性高的数字阀组成，具备独特硬件冗余优势，一定程度保证了系统安全可靠性。然而，长期高频切换不可避免会导致其组成阀发生卡滞和泄漏等故障，使得原有开关组合控制失效，无法匹配目标需求... 详细信息

并联数字阀由多个结构简单、耐污能力强且可靠性高的数字阀组成，具备独特硬件冗余优势，一定程度保证了系统安全可靠性。然而，长期高频切换不可避免会导致其组成阀发生卡滞和泄漏等故障，使得原有开关组合控制失效，无法匹配目标需求，导致性能降级。因此，提出改进的PNM控制及故障自适应循环切换控制在减少切换次数下保证控制精度与各阀切换均匀性。在此基础上，提出基于信号自适应重构的主动容错控制方法改善故障性能。首先，介绍并联数字阀工作原理，基于高速开关阀的典型故障建立各故障下并联数字阀流量模型，利用并联数字阀独特的冗余特性，设计自适应信号在线重构以实现剩余功能重组与典型I、II类故障的容错机制，建立故障发生在泵侧和油箱侧的容错流量方程，设计不同工况下容错切换监督控制，分析不同工况下两类典型故障信号并联数字阀自适应重构机制与阀组协同控制下交叉错流的容错补偿效果，形成自适应主动容错补偿控制方法，优化故障下系统性能并保证可靠运行。基于等编码并联数字阀控缸试验台进行容错试验，结果表明，I类故障最大误差可减少约27%;II类故障最大误差可减少约12%，平均误差减少约12.5%。

关键词：数字液压并联数字阀 PNM 信号自适应重构主动容错

基于注意力时空卷积和A2C的虚拟机主动容错优先迁移决策

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计算机应用研究 2023年第12期40卷 3606-3613页

作者：党伟超武婷玉太原科技大学计算机科学与技术学院太原030024

针对边缘云环境的自动化和分布式特性、高度不可靠性及易变的工作负载问题,提出基于注意力时空卷积和A2C的虚拟机主动容错优先迁移决策模型AST-A2C。首先,采用带有注意力机制的长短期记忆网络(LSTM)提取各主机的时序特征,根据时序特征... 详细信息

针对边缘云环境的自动化和分布式特性、高度不可靠性及易变的工作负载问题,提出基于注意力时空卷积和A2C的虚拟机主动容错优先迁移决策模型AST-A2C。首先,采用带有注意力机制的长短期记忆网络(LSTM)提取各主机的时序特征,根据时序特征和多主机间的交互信息构建图网络,再利用图注意力网络(GAT)提取网络中不同主机间的关联信息,将其用于主机的故障信息编码。其次,设计可动态建立模型并不断生成改进决策的A2C模块,联合故障编码信息和调度决策信息进行优先迁移决策。最后,构建满足不同用户QoS要求和应用程序设置的自适应损失函数来优化调度决策。实验结果表明,该模型在故障检测、能源消耗、时延敏感性等方面优于最先进的基线,是提高边缘云计算可靠性的理想选择。

关键词：虚拟机调度时空卷积 A2C 主动容错优先迁移

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基于LMI的一体化鲁棒主动容错控制器设计

控制与决策 2018年第1期33卷 53-59页

作者：刘聪钱坤李颖晖丁奇空军第一航空学院河南信阳464000 空军工程大学航空航天工程学院西安710038

针对一类发生执行器故障的非线性系统,提出基于线性矩阵不等式(LMI)的一体化鲁棒主动容错控制器设计方法.首先,设计含自适应律的鲁棒滑模观测器,并将观测器设计方法转化为LMI约束下的凸优化问题,进而实现执行器故障的鲁棒重构;然后,提... 详细信息

针对一类发生执行器故障的非线性系统,提出基于线性矩阵不等式(LMI)的一体化鲁棒主动容错控制器设计方法.首先,设计含自适应律的鲁棒滑模观测器,并将观测器设计方法转化为LMI约束下的凸优化问题,进而实现执行器故障的鲁棒重构;然后,提出基于状态及故障估计的一体化主动容错控制器,同时通过LMI给出控制器增益解算方法;最后,通过数值算例验证容错控制器设计方法的有效性.

关键词：主动容错一体化设计线性矩阵不等式滑模观测器故障重构

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主动容错副本存储系统的可靠性分析模型

计算机应用 2021年第4期41卷 1113-1121页

作者：李静罗金飞李炳超中国民航大学计算机科学与技术学院天津300300 南开大学计算机学院天津300350

主动容错机制通过预先发现即将故障的硬盘来提醒系统提前迁移备份危险数据,从而显著提高存储系统的可靠性。针对现有研究无法准确评价主动容错副本存储系统可靠性的问题,提出几种副本存储系统的状态转换模型,然后利用蒙特卡洛仿真算法... 详细信息

主动容错机制通过预先发现即将故障的硬盘来提醒系统提前迁移备份危险数据,从而显著提高存储系统的可靠性。针对现有研究无法准确评价主动容错副本存储系统可靠性的问题,提出几种副本存储系统的状态转换模型,然后利用蒙特卡洛仿真算法实现了该模型,从而模拟主动容错副本存储系统的运行,最后统计系统在某个运行时期内发生数据丢失事件的期望次数。采用韦布分布函数模拟设备故障和故障修复事件的时间分布,并定量评价了主动容错机制、节点故障、节点故障修复、硬盘故障以及硬盘故障修复事件对存储系统可靠性的影响。实验结果表明,当预测模型的准确率达到50%时,系统的可靠性可以提高1~3倍;与二副本系统相比,三副本系统对系统参数更敏感。所提模型可以帮助系统管理者比较权衡不同的容错方式以及系统参数下的系统可靠性水平,从而搭建高可靠和高可用的存储系统。

关键词：主动容错副本存储系统可靠性分析节点故障硬盘故障韦布分布系统状态转换

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主动容错云存储系统的可靠性评价模型

计算机应用 2018年第9期38卷 2631-2636,2649页

作者：李静刘冬实中国民航大学计算机科学与技术学院天津300300 南开大学计算机与控制工程学院天津300500

除了传统的冗余机制,主动容错技术也被用来提高存储系统的可靠性。然而,当前对主动容错云存储系统可靠性的研究工作很少,而且都局限于硬盘故障服从指数分布的假设前提。针对主动容错磁盘冗余阵列RAID-5和RAID-6云存储系统提出两个可靠... 详细信息

除了传统的冗余机制,主动容错技术也被用来提高存储系统的可靠性。然而,当前对主动容错云存储系统可靠性的研究工作很少,而且都局限于硬盘故障服从指数分布的假设前提。针对主动容错磁盘冗余阵列RAID-5和RAID-6云存储系统提出两个可靠性状态转移模型,并基于转移模型设计了蒙特卡洛仿真算法,评价系统在一定运行周期内发生数据丢失事件的期望个数。该算法采用韦布分布函数模拟随时间变化(降低、恒定不变、或升高)的硬盘故障率,准确评价了主动容错机制、硬盘整体故障、故障修复、潜在块故障以及磁盘清洗过程对系统可靠性的影响。所提方法可以帮助系统设计者评估不同容错机制和系统参数对云存储系统可靠性的影响,有助于创建高可靠存储系统。

关键词：主动容错云存储系统蒙特卡洛仿真可靠性评价韦布分布

基于虚拟机动态迀移的主动容错系统设计与实现

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基于虚拟机动态迀移的主动容错系统设计与实现

作者：孟园西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着云计算的快速发展,社会各个领域对计算资源的需求不断增加,高性能计算集群的应用领域越发广泛,包括银行系统,购物系统,天气预报系统,科学计算系统等在内的许多系统都需要大量的计算资源。为了满足这样的需求计算集群的规模也在不断... 详细信息

随着云计算的快速发展,社会各个领域对计算资源的需求不断增加,高性能计算集群的应用领域越发广泛,包括银行系统,购物系统,天气预报系统,科学计算系统等在内的许多系统都需要大量的计算资源。为了满足这样的需求计算集群的规模也在不断扩大。在如此庞大的计算集群中,即使节点故障率很低,也难免有很多节点发生故障。节点发生故障有很多原因,归纳起来主要有硬件,软件,环境,网络,人为等多种因素,而尤以硬件出现故障的频率最高[31]。为了减少硬件故障对系统的影响,本文对主动容错技术进行了研究。主要研究内容有以下三点:1.为用于科学计算的大规模集群设计并实现了一套主动容错系统,以减小硬件失效对集群的影响。该系统由三个模块组成,即数据收集模块,错误预测模块和容错迁移模块。数据收集模块负责定时从系统中收集集群的硬件资源数据和系统资源数据,并将数据发送给错误预测模块进行错误预测。错误预测模块负责收数据收集模块收集的集群数据,并使用阈值算法或阈值梯度算法对数据进行分析并进行错误预测,将错误预测结果发送给错误迁移模块进行任务迁移。错误迁移模块接收各个计算节点发送的问题主机信息并从调度器获得调度结果将问题主机上的任务在主机宕机前迁移到健康主机上。2.提出了一种适用于主动容错的错误预测算法。考虑到现有算法缺少考虑数据变化趋势的现状,将数据变化率这个因素引入错误预测,从而提出了阈值梯度预测算法。该算法不仅参考测量数值本身,还关注数据变化趋势,增加了故障预测的准确性。3.提出了一种选择预测算法的方法。该方法依据所检测硬件数据本身特点,即由该硬件致使整个计算机系统处于的危险状态的程度。通过描述某个硬件危险系数随着硬件数据变化的规律,依照不同的规律选择与之相符的算法,能够使系统在对硬件数据进行预测时可以更加灵活和有效的选择预测算法。

关键词：主动容错错误预测阈值梯度模型动态迁移