双模冗余论文-陈杰,何小鹏,张洧川,简一帆,陈明虎

双模冗余论文-陈杰,何小鹏,张洧川,简一帆,陈明虎

导读:本文包含了双模冗余论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:控制单元,双模冗余,可靠性

双模冗余论文文献综述

陈杰,何小鹏,张洧川,简一帆,陈明虎[1](2018)在《一种基于AT96总线的控制单元双模冗余结构设计》一文中研究指出控制单元的双模冗余有助于提高控制系统的可靠性。提出了一种基于AT96总线的控制单元双模冗余结构,对信息同步、故障检测和无扰切换进行了设计。通过可靠性计算,得到了冗余切换电路的可靠性指标要求。(本文来源于《科技视界》期刊2018年27期)

诸磊[2](2018)在《基于VPX的双模冗余计算机的设计与实现》一文中研究指出随着商用、工业领域嵌入式计算设备性能的快速增长,研发适用于航空航天、军用装备等场合的高性能计算机亦势在必行,与此同时,实际需求对此类设备的可靠性指标依然保持着苛刻的标准,这就需要通过冗余和容错等手段来保障系统的持久可靠运行。本文在充分研究分析冗余容错技术,并结合国外最近流行的SpaceVPX技术,针对其存在的单点故障风险,提出采用基于无中心裁决结构的双模冗余容错方案,主要内容包括以下部分:(1)对常用的冗余容错技术进行研究分析,主要包括硬件冗余和软件冗余,重点分析了近年来新兴的专用于航天领域的SpaceVPX技术,讨论了其不足之处,在此基础上针对可能存在的单点故障风险,提出了改进的基于无中心裁决的双模冗余热备份方案,并从软硬件实现的角度对其中的双机同步、故障检测和仲裁切换等关键技术进行了详细的讨论分析。(2)对所提出的无中心裁决双模冗余热备份方案进行了相应的硬件设计,首先给出了系统总体的设计,在此基础上对处理器模块、SpaceWire控制器模块、同步通信模块以及背板互连方案进行了详细的设计;随后给出了用于无中心裁决的控制逻辑的设计思路和具体的逻辑框图,对逻辑中的模块进行了详细设计,通过仿真验证了控制逻辑的功能性,并给出整个逻辑的综合结果。在完成上述硬件部分设计的基础上,进行了双模冗余热备系统软件部分的设计,给出了系统管理模块和容错管理模块的设计思路和软件的容错设计方法,并在SPE-C集成开发环境下对编辑、编译好的调试程序进行链接、下载和调试工作,验证了单个板级的正常功能。(3)结合可靠性理论和可靠性评估方法中的组合模型方法,对所设计的系统进行建模,并参考电子设备可靠性预计手册评估单个板级的基本失效率,进而对整个系统的可靠度进行估算分析,并与基于有中心裁决的双模冗余系统和叁模冗余表决系统的可靠度进行Matlab仿真比较,从理论上论证了所设计系统的高可靠性;最后对整个系统进行软硬件联调,分别从硬件引发故障和软件引发故障的角度进行测试,验证系统在故障时的切换能力。(本文来源于《中国航天科技集团公司第一研究院》期刊2018-04-01)

王斌,陆晓丹,张伟华[3](2016)在《双模冗余加扰技术在数字电视前端的应用》一文中研究指出本文结合工作实践,针对目前国内数字电视前端加扰系统,独立两台控制字发生器无法同时产生相同CW(Control Word)的问题进行研究,巧妙地将设备特性和IP网络的特性相结合,创新完成了双模冗余加扰器系统,对系统开发过程中遇到的难点以及如何解决这些难点进行了具体描述。(本文来源于《有线电视技术》期刊2016年08期)

丁建,陈凡[4](2016)在《北斗/GPS双模冗余时间系统设计》一文中研究指出时间同步的重要性不言而喻,随着我国自主研发控制的北斗卫星导航系统的迅速发展,联合GPS进行双系统冗余备份授时,可以保证在某一个卫星失步的情况下,可以使用另一个卫星授时源提供标准时间信息,提高了系统工作的安全性和授时精度。本文采用北斗二代和M12T授时模块作为相互冗余,设计了双模授时系统。经试验证明,授时精度高,切换无抖动,系统运行稳定。(本文来源于《智慧工厂》期刊2016年08期)

郑美松,王子龙,涂吉,王骏也,李立健[5](2016)在《可编程器件的选择性双模冗余加固方法》一文中研究指出针对现有FPGA加固方法开销过大的问题,提出一种利用逻辑门对故障的屏蔽效应进行选择性加固的双模冗余方法.首先建立待加固电路的查找表结构模型,根据故障的传播概率按电路结构依次计算每个查找表的故障敏感度;然后将故障敏感度高的查找表进行双模冗余,并根据要屏蔽的故障类型在冗余后的查找表输出端添加"与","或"逻辑进行表决;最后对加固后的电路进行故障注入,验证加固效果.对MCNC测试集电路的实验结果表明,与现有方法相比,在同等开销下,文中方法对故障的屏蔽效果更显着;全冗余时,该方法可将故障平均减少84.3%,对于apex2,spla等大电路则能减少超过97%.(本文来源于《计算机辅助设计与图形学学报》期刊2016年02期)

周宇杰[6](2016)在《基于双模冗余的立方星高可靠星载计算机设计》一文中研究指出随着太空任务的日趋于多样化,具备成本低、集成度高、研制周期短等特点的立方体纳卫星逐渐成为航天领域研究发展的新热点,并被广泛地应用于技术验证、对地观测、通讯中继等项目之中。作为立方星的管控中心,星载计算机的设计不仅要符合立方星低成本、易扩展等特点,而且还要满足航天器最基本的可靠性要求。本文从立方星自身特点出发,分析了其电子系统的设计特点。列举了传统卫星系统中的软硬件容错技术,并结合国内外在轨立方星的星载计算机设计案例,提出了一种适用于立方星的高可靠计算机系统设计方案。该方法以传统双模冗余为基础,对计算机CPU采取了冷备份机制。通过在FPGA中设计仲裁切换模块和EDAC校验模块,来防止单粒子效应影响卫星正常运行,从而实现CPU检测切换以及内存校验纠错的功能。另外考虑到单粒子的积累效应,本文在校验纠错的基础上添加了内存刷新机制,提高了星载计算机的抗单粒子能力。在软件容错设计方面,本文首先针对关键数据、程序流程、函数栈的保护方面提出了相应保护措施。针对运行过程中的运算错误采用了N版本容错系统,并在原有系统的基础上设计了任务级同步机制和专家表决系统,解决了实时性以及策略单一性的问题。另外,本文针对星上总线进行了容错设计,设计了双模备份总线,并通过建立节点监视机制,实现了总线故障节点定位与切换。为解决数据传输在节点切换时的连续性问题,本文设计了面向链接的传输层协议来确保数据传输的可靠性。最后本文通过故障注入测试,对该系统抗单粒子翻转的性能进行了评估。结果表明该系统对于单粒子翻转具有一定容错能力。(本文来源于《南京理工大学》期刊2016-01-01)

武晓春,高雪娟[7](2012)在《双模冗余-比较系统与叁模冗余系统的性能比较》一文中研究指出研究了双模冗余-比较系统和叁模冗余系统的工作原理,对各系统的工作状态进行了详细分析。利用马尔可夫过程进行分析,对不同维修率和故障检测覆盖率对系统可靠度和安全度的影响运用MATLAB进行了仿真计算。对比研究表明,如果故障检测覆盖率较高,且维修率大于0.0001时,叁模冗余结构优于双模冗余—比较结构,其他情况下,则双模冗余—比较结构优于叁模冗余结构。(本文来源于《自动化与仪器仪表》期刊2012年06期)

周跃峰[8](2010)在《CANOpen协议在双模冗余网络管理中的应用研究》一文中研究指出CANOpen协议是基于CAN总线的高层协议,具有可靠性强、通信效率高、灵活性、兼容性等优点,广泛应用于工业控制的各个领域。冗余控制作为一种能够满足连续生产要求、提高系统可靠性的有效手段而被普遍采纳。因此,两者的结合具有较强的理论意义与实用价值。以此为切入点,提出了一套应用CANOpen协议管理冗余网络的机制。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2010年08期)

南京辰[9](2010)在《基于动态可重构的双模冗余系统可靠性设计》一文中研究指出按照时间延续性划分,故障可分为永久性故障、间歇性故障和偶然性故障叁种。根据国外有关资料统计表明,间歇性故障和偶然性故障的发生几率几乎占所有现场失效的90%,因而也成为系统出错的主要根源。因此,研究具有自检测自修复功能的故障检测及容错技术方案具有非常重要的意义。目前可编程逻辑器件中基于SRAM型FPGA的使用率非常高,但由于其结构的特殊性,在太空或其他高辐射环境中易受到单粒子的轰击,这种单粒子事件会造成逻辑信号状态翻转和逻辑功能的改变,严重时甚至会造成部件的永久性损坏和系统失效。传统的容错设计都是基于叁模或多模冗余表决的方法进行避错,并不能从根本上纠正错误,残留的故障部件会造成故障隐患和资源浪费。本文在FPGA动态部分重构的技术原理上设计了一种改进式的双模冗余自检测自修复系统,该系统采用了双模块比较的容错模式,并在每个模块上添加基于奇偶校验技术的自检测功能,故障发生时刻该系统能够及时发现,并通过重构空闲备份模块介入系统来保证系统的持续运行,同时被切断模块通过自检能够迅速判断是否故障,并在确定故障后通过动态重构技术进行自我修复。整个系统的运行不会因故障产生而中断,而检测及修复也都在系统运行状态下完成。本文通过具体模块功能设定实现该系统,并通过故障仿真及平台验证证实系统具备单模块故障及双模块不同故障的容错、检错及修复能力。本文主要阐述基于动态部分重构技术的双模自检测自修复系统的设计及SoC的软硬件结合的控制实现。首先对现有容错及动态重构技术原理进行阐述,讨论本课题的研究意义;其次,介绍FPGA基本架构和易受辐射干扰的原理;再次,通过对动态部分重构技术和容错技术的分析,推出本文的容错、检测和修复功能模块设计;最后,系统地阐述了系统整体设计以及每个模块部件的具体实现方法,并通过仿真和测试对设计进行验证分析。(本文来源于《电子科技大学》期刊2010-04-01)

陈秀美,梁华国,黄正峰[10](2009)在《一种基于双模冗余的自恢复方案》一文中研究指出本文提出了一种基于双模冗余的自恢复结构SDMR。两个冗余模块并行工作,当其中一个模块发生错误时,利用另一个冗余模块中的正确状态进行恢复并重新执行。本方案在发生错误时无需定位错误冗余模块,并能够实现自恢复。同时在两个冗余模块的输出端插入C单元,从而有效的对单事件翻转进行防护,阻塞瞬态故障引发的软错误,避免了将错误结果输出。实验结果表明,与同类DMR方案相比,本方案面积开销低,对电路性能的影响小,可用于容错系统设计中。(本文来源于《第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集》期刊2009-11-06)

双模冗余论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着商用、工业领域嵌入式计算设备性能的快速增长,研发适用于航空航天、军用装备等场合的高性能计算机亦势在必行,与此同时,实际需求对此类设备的可靠性指标依然保持着苛刻的标准,这就需要通过冗余和容错等手段来保障系统的持久可靠运行。本文在充分研究分析冗余容错技术,并结合国外最近流行的SpaceVPX技术,针对其存在的单点故障风险,提出采用基于无中心裁决结构的双模冗余容错方案,主要内容包括以下部分:(1)对常用的冗余容错技术进行研究分析,主要包括硬件冗余和软件冗余,重点分析了近年来新兴的专用于航天领域的SpaceVPX技术,讨论了其不足之处,在此基础上针对可能存在的单点故障风险,提出了改进的基于无中心裁决的双模冗余热备份方案,并从软硬件实现的角度对其中的双机同步、故障检测和仲裁切换等关键技术进行了详细的讨论分析。(2)对所提出的无中心裁决双模冗余热备份方案进行了相应的硬件设计,首先给出了系统总体的设计,在此基础上对处理器模块、SpaceWire控制器模块、同步通信模块以及背板互连方案进行了详细的设计;随后给出了用于无中心裁决的控制逻辑的设计思路和具体的逻辑框图,对逻辑中的模块进行了详细设计,通过仿真验证了控制逻辑的功能性,并给出整个逻辑的综合结果。在完成上述硬件部分设计的基础上,进行了双模冗余热备系统软件部分的设计,给出了系统管理模块和容错管理模块的设计思路和软件的容错设计方法,并在SPE-C集成开发环境下对编辑、编译好的调试程序进行链接、下载和调试工作,验证了单个板级的正常功能。(3)结合可靠性理论和可靠性评估方法中的组合模型方法,对所设计的系统进行建模,并参考电子设备可靠性预计手册评估单个板级的基本失效率,进而对整个系统的可靠度进行估算分析,并与基于有中心裁决的双模冗余系统和叁模冗余表决系统的可靠度进行Matlab仿真比较,从理论上论证了所设计系统的高可靠性;最后对整个系统进行软硬件联调,分别从硬件引发故障和软件引发故障的角度进行测试,验证系统在故障时的切换能力。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

双模冗余论文参考文献

[1].陈杰,何小鹏,张洧川,简一帆,陈明虎.一种基于AT96总线的控制单元双模冗余结构设计[J].科技视界.2018

[2].诸磊.基于VPX的双模冗余计算机的设计与实现[D].中国航天科技集团公司第一研究院.2018

[3].王斌,陆晓丹,张伟华.双模冗余加扰技术在数字电视前端的应用[J].有线电视技术.2016

[4].丁建,陈凡.北斗/GPS双模冗余时间系统设计[J].智慧工厂.2016

[5].郑美松,王子龙,涂吉,王骏也,李立健.可编程器件的选择性双模冗余加固方法[J].计算机辅助设计与图形学学报.2016

[6].周宇杰.基于双模冗余的立方星高可靠星载计算机设计[D].南京理工大学.2016

[7].武晓春,高雪娟.双模冗余-比较系统与叁模冗余系统的性能比较[J].自动化与仪器仪表.2012

[8].周跃峰.CANOpen协议在双模冗余网络管理中的应用研究[J].工业控制计算机.2010

[9].南京辰.基于动态可重构的双模冗余系统可靠性设计[D].电子科技大学.2010

[10].陈秀美,梁华国,黄正峰.一种基于双模冗余的自恢复方案[C].第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集.2009

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