基于Linux联锁计算机系统的实时性和高可靠性研究

计算机联锁控制系统是保障列车在车站范围内安全、高效运行的基础设备，因而要求该系统具有更高的可靠性、安全性和可维护性．为了提高系统的可靠性，联锁机通常采用冗余系统．采用软件容错及硬件冗余相结合的方法，设计了一种基于Linux的双模动态冗余系统，达到了设计要求．     

具有VME总线的车载安全计算机MVB通信板卡

在研究多功能车辆总线MVB、轨道交通车载ATP安全计算机系统的基础上,开发了基于VME总线接口、2乘3取2冗余结构的MVB网络通信控制板,可靠地实现车载ATP安全计算机系统中MVB接口通信功能.在对比了几种冗余结构的基础上,建立数学模型,分析了系统的可靠性和安全性,并详述了VME总线Slave接口的设计及在3取2表决中的同步和容错技术,最后对通信板卡进行了安全测试,在满足IEC61375-1标准的同时,也实现了冗余容错机制,为车载安全计算机控制网络的进一步研究奠定基础.     

汽车线控转向系统容错和故障诊断技术综述

分析了线控转向系统的基本结构、应用和容错要求;研究了线控转向系统传感器、电子控制单元、执行机构、通信网络、电源等关键部件的容错方法,以及国内外研究现状,包括基于观测器的解析冗余方法等;分析了线控转向系统故障诊断方法的国内外研究现状。为提高线控转向系统的容错和故障诊断能力、实现批量化生产等提供借鉴。     

基于硬件冗余容错控制的换向阀改进设计

运用容错技术理论,基于硬件冗余,把普通换向阀改进设计成双余度换向阀,从而简化了液压系统,提高了工作可靠性,这对提高船舶等载运工具的安全性和经济性具有现实意义。     

列车超速防护系统的自诊断研究

针对系统分布热备冗余容错结构的特点，提出了对整个系统进行各种故障自诊断的方法，包括工机时的上电自诊断、系统工作中的动态生诊断、现场运用中维护时详细的静态自诊断和功能自诊断、整个系统通信网的自诊断及系统偶然故障后立即恢复的方法等，并给出了系统进行各种自诊断的测试代价的估计值。     

一种具有溢出检测功能的容错乘法器

将剩余数系统算术和冗余二进制表示算术相结合提出了一种并行实现乘法器的长法，这种算法不仅具有溢出检测功能，而且具有容错能力，另外，该算法是一种相互独立模块结构，因而便于ＶＬＳＩ阵列实现。     

计算机联锁系统的通信可靠性研究

分析了计算机联锁系统中存在的3部分通信及其对联锁系统的不同影响，描述了通过相互隔离的网络结构，避免不同通信间的相互干扰以提高通信的可靠性，并具体阐述了通过容错技术、软件处理提高联锁系统内部通信的可靠性．     

交互式热备冗余微机联锁系统的可靠性研究

介绍了上、下位机结构的微机联锁系统，并定量地讨论了其可靠性，针对存在的问题，提出新的设计方案-上、下位机交互式热备冗余结构，并从理论上推导了其可靠性，为这种新结构的实际应用奠定了理论基础。     

二乘二取二系统的一种新降级策略研究

随着国内轨道交通行业的高速发展,系统的安全性和可靠性越来越受到重视。以提高轨道交通控制中常用的二乘二取二安全计算机的可靠性和安全性为目标,分析了几种常用冗余结构的可靠性,进一步提出了一种基于三取二冗余结构及二乘二取二冗余结构的新降级工作策略。在考虑多模故障的情况下,分析了该系统所有工作状态以及各状态之间的转移关系,依此建立马尔可夫状态转移模型,通过MATLAB分析新降级工作策略下系统的安全性和可靠性。与传统二乘二取二系统进行对比,新降级工作策略下系统具有更高的可靠性。     

构造容错人工神经网络的方法

具有容错能力的人工神经网络结构，可心提高人工神经网络的可靠性。本文提出了基于ＢＰ算法的容错人工神经网络评价函数，分析了容错性，并给出了模拟结果。     

Numerical simulation to reliability analysis of fault-tolerant repairable system

In the traditional method for the reliability analysis of fault-tolerant system, the system structure is described by means of binary decision diagram (BDD) and Markov process, and then the reliability indexes are calculated. However, as the size of system augments, the size of state space will increase exponentially. Additionally, Markov approach requires that the failure and repair time of the components obey an exponential distribution. In this study, by combining dynamic fault tree (DFT) and numerical simulation based on the minimal sequence cut set (MSCS), a new method to evaluate reliability of fault-tolerant system with repairable components is proposed. The method presented does not depend on Markov model, so that it can effectively solve the problem of the state-space combination explosion. Moreover, it is suitable for systems whose failure and repair time obey an arbitrary distribution. Therefore, our method is more flexible than the traditional method. At last, an example is given to verify the method.     

煤炭码头自动化运输系统容错控制方法

为了解决煤炭码头自动化运输系统对控制的可靠性和安全性要求,提出了一种容错控制方法。运用径向基函数神经网络构造故障诊断器,通过容错故障范例检索,建立了从故障诊断到控制律重构之间的映射关系,实施运输系统的控制律实时重构。应用结果表明:所提出的容错控制方法明显提高了煤炭码头自动化运输系统的技术性能和安全可靠性,系统的各类故障的识别率大于97%,各类故障的误诊率小于1%,系统的有效度由原来的90%提高到98%以上。     

摆式列车倾摆机构控制系统可靠性分析

介绍了影响倾摆机构可靠性的故障树,用控制系统冗余作为系统可靠性优化模型,改善了可靠性的公式,提出用自动转换装置和网络技术来实现倾摆机构控制系统冗余,分别给出自动转换装置和网络技术的具体实现方法。用网络技术实现冗余是一种既方便又提高系统可靠性的较好选择。     

线性定常系统的一种容错控制新方法

当控制系统的参数发生跳变故障时，系统的性能往往会恶化，甚至会引起系统不稳定。本文讨论了当线性定常系统出现参数跳变故障时的一种容错控制方法。故障检测采用神经网络实现，而容错控制器则采用控制器重构方式设计。仿真结果表明该方法是有效的。     

容错控制在电力系统中的应用研究

在介绍容错控制基本思想的基础上,从容错控制的角度对提高电力系统可靠性的措施进行了分析,总结了电力系统中已有的用以提高可靠性的方法与客错控制之间的关系,综述了电力系统中容错控制方法的应用,分析了其面临的问题和将来的发展趋势,对容错控制在电力系统中的应用进行了展望.     

冗余信息交通事故再现可靠性分析的综合模型法

为了评价交通事故再现分析结果的可信性,将高阶矩技术、随机摄动法和Edgeworth级数与交通事故再现分析技术相结合,提出了交通事故再现可靠性分析方法,给出了再现分析结果的置信度和置信区间.针对具有冗余信息的交通事故再现分析,应用主观赋权法、可靠性分析技术和优化求解技术,提出了冗余信息交通事故再现可靠性分析的综合模型法.最后通过实际交通事故案例进行了事故再现分析.研究结果表明:该方法在考虑各基本因素客观不确定性的基础上同时结合了专家经验,与各基本再现分析模型计算结果相比,其均值趋于各基本再现分析模型的中间值,其变化范围(标准差)最小,再现分析结果更具科学性和准确性.     

双机容错技术在高速公路自动化收费系统服务器中的应用探讨

双机客错是提高服务器运行稳定性与可靠性十分有效的方法,对双机容错在收费站自动收费服务器中的应用进行论述.     

基于PLC控制的船舶自动化系统可靠性的讨论

基于PLC控制的船舶自动化系统可靠性主要取决于PLC,通过改变PLC系统的组态可以进一步提高整个控制系统的可靠性。在基于PLC的控制系统中应用具有冗余特性的模块能大大延长系统的可靠性。实践中,美国EPD公司研制和生产的基于PLC控制的船舶自动化系统同时采用两种带有冗余I/O模块的冗余CPU系统的结合,这些船舶已经和即将投入使用,受到船东的欢迎。