容错技术论文精选(九篇)
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第1篇：容错技术论文范文
1 引言
数字硬件电路设计越来越精密，但其故障的检测也越来越难。而数字电路的设计大都是用VHDL语言来描述的，因此提出了一个在VHDL描述中自动插入故障容错结构的工具。采用这种工具来做容错电路的设计，用户可以根据不同的需求在VHDL源码级自动做电路故障容错设计。
2 电路源码级故障容错的插入工具
数字电路自动化实现故障容错，也就是在用VHDL语言设计数字电路时，自动化的加入故障容错结构，并且最后得到具有容错功能的VHDL描述的数字电路。这个自动化的过程用一个工具来实现，也就是故障容错结构自动插入工具。该工具由六部分组成，如图1所示。
VHDL源码经过分析器转化成一种特殊的中间数据格式，存储在设计库中；这种数据格式以有向无环图（DAG）的形式组织起来，保存了VHDL完整的语义信息。用户通过用户接口输入某些信息，来定位所需容错的关键部件及从故障容错器选择所用的容错器件。容错后的数据重新送回到设计库中，用反编译系统再次恢复成VHDL代码。本文对基于硬件冗余技术对源码级容错结构插入过程进行阐述。
3 硬件冗余技术
硬件冗余技术采用在系统中多加的硬件资源，包括被动冗余、主动冗余及主被动相结合三种形式。
被动冗余又称为静态冗余（Masking Redundancy ），它不改变系统的结构，靠附加的元器件来屏蔽掉故障元器件的作用。常用的被动冗余称为三模冗余（Triple Modular Redundancy， TMR）结构。系统由相同功能的三个模块及表决器构成，三个相同模块同步运行，三个模块的输出作为表决器的输入，系统的输出是多数表决的结果。
所谓的主动冗余技术，就是能让系统配置动态的改变，从而消除故障对系统的影响，同时补充系统冗余。当系统模块发生故障时，依靠存储多个模块和故障检测机构，通过系统内部的一次重组来切除或替换故障模块。
4 硬件冗余的插入过程
数字电路设计者在使用该工具时，首先需要编写电路的VHDL源码、同时要提供采用的容错技术类型及想要的容错的位置（设计单元名和需复制的对象名）这些信息。
此处假定需要容错的位置是：设计单元A，需复制的对象RESULT，而容错技术采用硬件被动冗余中的三模冗余技术。插入技术主要由以下过程来实现。
4.1 三个新信号的拷贝
如图2所示，首先通过设计库的search（pname，sname）函数从库中找到用户所输入的设计单元A，然后再使用符号表的 search（object_name，global）函数从符号表中查找目标对象RESULT，进行相对应的属性修改后，清空temp。经过这些步骤后，完成了三模冗余技术所需要的新对象的声明。
4.2 语句的复制
如图3所示，该流程图是对于语句的修改。
经过上面的步骤，完成了三模冗余技术的对象复制部分，将这些信息修改完成后再返存入设计库中，实现了在数字电路的VHDL源码级进行故障容错结构的插入。
5 结语
利用自动化工具在数字电路的VHDL源码级进行故障容错结构的插入，能够有效的提高设计者的工作效率。
参考文献
[1]徐拾义.容错计算系统[M].武汉：武汉大学出版社，2010.
[2]L.Entrena，C.Lopez，E.Olias.Automatic insertion of fault-tolerant structures at the RT level.7th IEEE Int.On-Line Testing workshop，July 2001，48-50.
[3]齐星刚.VDHL编译器设计技术研究[D]. [硕士学位论文].成都：四川大学，2013.
[4]Isabel Gonzalez，LuisBerrojo. Supporting fault tolerance in an industrial environment：the AMATISTA approach.7th IEEE Int.On-Line Testing workshop，July 2001，178-183.
第2篇：容错技术论文范文
他是享誉国内外的知名教授。作为一名科研尖兵，他在国内外率先开展了多变量模糊-神经自适应控制方法研究并引领此方向开展了近20 年的研究。已经指导毕业博士后、博士研究生，毕业硕士生近百人，其中1人获得全国百篇优秀博士论文提名奖、2人获得省优秀博士论文奖，3人入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。张化光作为国内外智能控制的领军人物之一，2010年入选“辽宁省院士人选培养工程”，目前是辽宁省控制学科为数不多的几名教育部长江学者特聘教授和国家杰出青年科学基金获得者之一。
从1991年开始，张化光在国内外率先开展了多变量模糊-神经自适应控制方法研究，发表了多篇学术论文。特别是提出了基于模糊-神经辨识的广义预测自适应控制方法，并于1993年出版了国内外第一本结合神经网络技术实现模糊自适应控制的学术专著《复杂系统的模糊辨识与模糊自适应控制》。经过近20年的研究，发表了一系列关于模糊-神经辨识、建模、动态特性分析、状态或网络传输时滞分析、模糊-神经优化、自适应控制器设计等研究成果，在国际上引起了许多后续研究。著名国外学者R. Belohlavek、E. N. Sanchez、S. Arik等都对张化光在多变量模糊-神经自适应控制领域的开创性工作给予好评。同时，张化光也被推举担任IEEE 计算智能学会的自适应优化技术局主席。他的学术研究成果先后获得2008年辽宁省自然科学一等奖，2010年度教育部自然科学一等奖。
近20年来，他一直坚持扎扎实实地做本科教学和研究生教学工作。张化光不只在战略方面给学生指导，在细节方面也从不放过。每个学生发表的论文都要经过他的审查，从文字的推敲，表达式的演算到结构的安排组合，他都给予充分的重视。目前张化光已经指导博士后10名（6名已经出站），毕业博士生20人（其中留学生2人），毕业硕士生60多人，很多人都已成长为各单位的杰出人才。
张化光不仅在教学中注重培养方法，在生活上也重视对学生的人文关怀。2010年5月，他把当选沈阳市特等劳动模范所获得的一万元奖金全部捐赠给优秀的贫困学生，帮助他们顺利完成学业。
在众多科研成果中，张化光负责开发的流体输送管网的实时数据采集分析方法、高精度泄漏检测定位技术和面向节能的复杂配电网监测控制与实时故障诊断系统已规模化生产，广泛应用于中石油和中石化公司的56个输油子站和11个省份的86家集控子站和电厂，每年创造直接经济效益过亿元，对企业自动化水平和生产效率的提高及相关技术的科技进步产生了积极、深远的影响，提升了我国在故障诊断、容错和监测控制领域的技术水平和国际地位。
第3篇：容错技术论文范文
论文摘要:近年来，随着铁路事业的跨越式发展，对机车信号设备显示的准确性和工作的可靠性提出了更高的要求，机车信号正朝着主体化的方向发展。但是，由于机车信号的工作环境是十分恶劣的，机车信号的应该更多地考虑容错技术。
1 概述
随着既有线提速和高速铁路和客运专线的建设，列车运行速度越来越高，对机车信号的要求也越来越高，机车信号的地位也不断提高。铁路新《技规》明确规定:“作为行车凭证的机车信号为主体机车信号，是由车载信号和地面信号设备共同构成的系统，必须符合故障导向安全原则，车载设备应具有运行数据记录的功能;地面信号设备应能提供正确信息。”主体化机车信号就是能够满足主体机车信号要求的机车信号系统。主体机车信号将彻底改变以往机车信号只能作为辅助信号，简单地复示地面信号机显示的地位。
2 主体机车信号的组成与功能
主体化机车信号是一个系统工程，是由车载设备(机车信号)和传输通道(轨道电路)构成的一个完整的系统。传输通道(轨道电路)保证传递信息的准确性、连续性、唯一性;保证传递功率的可靠性，为接收设备创造良好的接收环境。车载保证译码的正确性，在恶劣环境下工作的高可靠性，各种信息的记录分析功能，以及故障导向安全的性能。
3 主体机车信号安全冗余系统
原先的机车信号一般是作为行车的辅助信号使用的。随着我国铁路的跨越式发展，列车运行速度的提高，机车信号已经不再作为简单的辅助信号，而逐渐发展成为控指挥列车运行的主体信号。但是由于机车信号的工作环境十分恶劣，为了保证机车信号的安全性、可靠性，我国目前使用主体机车信号系统应用了多项容错冗余技术。
3.1 双套主机板热备冗余结构
为了保证系统工作的安全性、可靠性，机车信号的主机板采用了双套热备工作方式的冗余结构。
3.2 DSP二取二容错安全结构
每一个仲裁微处理器对两路译码输出结果按照仲裁原则进行码型判决，两路仲裁微处理器通过串口对各自仲裁的结果进行比较，当结果一致时，控制输出。如输出结果确实不一致，则禁止输出，并立即退出工作状态。此时认定这一块主机板发生故障，主机切换到热备板工作输出。
3.3 具有自检测功能的双套传感器
机车信号线圈安装在机车的走行部位，受损坏的几率很高，所以对传感器的冗余设计十分必要。
每只传感器都有2套主绕组和1套副绕组(检测线圈)。左、右两端I线圈串联使用，作为I路隔离放大的输入;左、右两端II线圈串联使用，作为II路隔离放大的输入。左，右两端III线圈串联作为自检测信号互感线圈。在主机运行过程中，控制CPU不间断的发出自检测信号，通过传感器本身的磁棒感应到2套主绕组，每套主绕组均接收轨道电路信号和自检测信号，各自与主机的DSP子系统构成独立的数据分析系统。
两套主CPU板在解码时首先从叠加的信号中分离出自检测信号和轨道电路信号，当检测到正确的自检测信号时，表明I、II路线圈工作正常，分析CPU板使用I路轨道电路信号作为输入。一旦I路自检测信号不存在，说明该路线圈故障，分析CPU板即实施不间断热切换，选择II路的轨道电路信号作为输入，同时给出故障信息，以备查询、修复。
如果由于自检测线圈自身的故障或自检测信号因故未发送出，那么3个分析CPU板在未检测到自检测信号的情况下，对各自A/D转换器的两个通道的采样信号进行分析判别，如果两路信号都满足要求，任选其中一路作为输入信号;若其中一路因故障无信号输入或信号特性不满足要求，则分析CPU会选择特性好的进行运算分析，从而确保了系统的可靠性与安全性。
4 结束语
主体化机车信号系统还应用了一些其他的新技术，如多种的总线技术、新型显示器、新型电源等。正是由于这些新技术的应用，实现了具有高可靠性和高安全性的主体化机车信号，才使得机车信号成为主体化信号成为了可能。
参考文献:
[1] 傅彧，王小明，徐晔，等.微计算机信息.DSP在机车信号处理中的应用. 2005.
[2] 文小伟.中国西部科技.高速铁路实现机车信号主体化的解决方案. 2005.
[3] 徐建华.铁道通信信号.机车信号记录器数据分析处理系统的设计与实现. 2006.
第4篇：容错技术论文范文
关键词性能对比感知器BP网络霍普菲尔德网络字符识别
1引言
人工神经网络是在人类对其大脑神经网络认识理解的基础上人工构造的能够实现某种功能的神经网络。 它是理论化的人脑神经网络的数学模型，是基于模仿大脑神经网络结构和功能而建立的一种信息处理系统。因其自组织、自学习能力以及具有信息的分布式存储和并行处理，信息存储与处理的合一等特点得到了广泛的关注，已经发展了上百种人工神经网络。
一般来说，人工神经网络从结构上可分为两种:前向网络和反馈网络。典型的前向网络有单层感知器、BP网络等，反馈网络有霍普菲尔德网络等[1]。
人工神经网络已经被广泛应用于模式识别、信号处理、专家系统、优化组合、智能控制等各个方面，其中采用人工神经网络进行模式识别具有一些传统技术所没有的优点:良好的容错能力[2j、分类能力、并行处理能力和自学习能力，并且其运行速度快，自适应性能好，具有较高的分辨率。单层感知器、BP网络和霍普菲尔德网络均可以用于字符识别。
本文通过具体采用感知器网络、BP网络和霍普菲尔德反馈网络对26个英文字母进行识别的应用，通过实验给出各自的识别出错率，通过比较，可以看出这3种神经网络的识别能力以及各自的优缺点。
2 字符识别问题描述与网络识别前的预处理
字符识别在现代日常生活的应用越来越广泛，比如车辆牌照自动识别系统[3，4]，手写识别系统[5]，办公自动化等等[6]。毕业论文 本文采用单层感知器、BP网络和霍普菲尔德网络对26个英文字母进行识别。首先将待识别的26个字母中的每一个字母都通过长和宽分别为7×5的方格进行数字化处理，并用一个向量表示。其相应有数据的位置置为1，其他位置置为O。图1给出了字母A、B和C的数字化过程，其中最左边的为字母A的数字化处理结果所得对应的向量为:IetterA~「00100010100101010001111111000110001〕’，由此可得每个字母由35个元素组成一个向量。由26个标准字母组成的输人向量被定义为一个输人向量矩阵alphabet，即神经网络的样本输人为一个35×26的矩阵。其中alphabet=[letterA，letterB，lettere，……letterZj。网络样本输出需要一个对26个输人字母进行区分输出向量，对于任意一个输人字母，网络输出在字母对应的顺序位置上的值为1，其余为O，即网络输出矩阵为对角线上为1的26×26的单位阵，定义target=eye(26)。
本文共有两类这样的数据作为输人:一类是理想的标准输人信号;另一类是在标准输人信号中加上用MATLAB工具箱里的噪声信号，即randn函数。
3 识别字符的网络设计及其实验分析
3.1单层感知器的设计及其识别效果
选取网络35个输人节点和26个输出节点，设置目标误差为0.0001，最大训练次数为40。设计出的网络使输出矢量在正确的位置上输出为1，在其他位置上输出为O。医学论文 首先用理想输人信号训练网络，得到无噪声训练结果，然后用两组标准输入矢量加上两组带有随机噪声的输人矢量训练网络，这样可以保证网络同时具有对理想输人和噪声输人分类的能力。网络训练完后，为保证网络能准确无误地识别出理想的字符，再用无噪声的标准输入训练网络，最终得到有能力识别带有噪声输人的网络。下一步是对所设计的网络进行性能测试:给网络输人任意字母，并在其上加人具有平均值从。~0.2的噪声，随机产生100个输人矢量，分别对上述两种网络的字母识别出错率进行实验，结果如图2所示。其中纵坐标所表示的识别出错率是将实际输出减去期望输出所得的输出矩阵中所有元素的绝对值和的一半再除以26得到的;虚线代表用无噪声的标准输人信号训练出网络的出错率，实线代表用有噪声训练出网络的出错率。从图中可以看出，无噪声训练网络对字符进行识别时，当字符一出现噪声时，该网络识别立刻出现错误;当噪声均值超过0.02时，识别出错率急剧上升，其最大出错率达到21.5%。由此可见，无噪声训练网络识别几乎没有抗干扰能力。而有噪声训练出的网络具有一定的抗干扰能力，它在均值为。~0.06之间的噪声环境下，能够准确无误地识别;其最大识别出错率约为6.6%，远远小于无噪声训练出的网络。
3.2BP网络的设计及其识别效果
该网络设计方法在文献[lj中有详细介绍。网络具有35个输人节点和26个输出节点。目标误差为0.0001，采用输人在(0，l)范围内对数S型激活函数两层109519/109519网络，隐含层根据经验选取10个神经元。和单层感知器一样，分别用理想输人信号和带有随机噪声的输人训练网络，得到有噪声训练网络和无噪声训练网络。由于噪声输人矢量可能会导致网络的1或o输出不正确，或出现其他值，所以为了使网络具有抗干扰能力，在网络训练后，再将其输出经过一层竞争网络的处理，使网络的输出只在本列中的最大值的位t为1，保证在其他位置输出为O，其中网络的训练采用自适应学习速率加附加动量法，在MATLAB工具箱中直接调用traingdx。在与单层感知器相同的测试条件下对网络进行性能测试，结果如图3所示。其中虚线代表用无噪声训练网络的出错率，实线代表用有噪声训练网络的出错率。从图中可以看出，在均值为o一0.12之间的噪声环境下，两个网络都能够准确地进行识别。在0.12~0.15之间的噪声环境下，由于噪声幅度相对较小，待识别字符接近于理想字符，故无噪声训练网络的出错率较有噪声训练网络略低。当所加的噪声均值超过。.15时，待识别字符在噪声作用下不再接近于理想字符，无噪声训练网络的出错率急剧上升，此时有噪声训练网络的性能较优.
转贴于 3.3离散型，霍普菲尔德网络的设计及其识别效果
此时网络输人节点数目与输出神经元的数目是相等的，有r=s=35，采用正交化的权值设计方法。在MATLAB工具箱中可直接调用函数newh叩.m。要注意的是，由于调用函数newhoP.m，需要将输人信号中所有的。英语论文 变换为一1。如letterA~[一1一11~1-1一11一11一l一11一11一11一1一1一11111111一l一l一111一1一1一11〕’。设计离散型霍普菲尔德网络进行字符识别，只需要让网络记忆所要求的稳定平衡点，即待识别的26个英文字母。故只需要用理想输人信号来训练网络。对于训练后的网络，我们进行性能测试。给网络输入任意字母，并在其上加人具有平均值从。~0.5的噪声，随机产生100个输人矢量，观察字母识别出错率，结果如图4所示。从图中可以看出，在均值为0~0.33之间的噪声环境下，网络能够准确地进行识别。在0.33~0.4之间的噪声环境下，识别出错率不到1%，在0.4以上的噪声环境下，网络识别出错率急剧上升，最高达到大约10%。可以看出，该网络稳定点的吸引域大约在0.3~。.4之间。当噪声均值在吸引域内时，网络进行字符识别时几乎不出错，而当噪声均值超过吸引域时，网络出错率急剧上升。
4结论
本文设计了3种人工神经网络对26个英文字母进行了识别。可以看出，这3种人工神经网络均能有效地进行字符识别，并且识别速度快，自适应性能好，分辨率较高。由图2和图3可以看出，单层感知器的有噪声训练网络在均值为O~0.06之间的噪声环境下可以准确无误的识别，而有噪声训练的BP网络可以在o~0.12之间的噪声环境下准确无误的识别，故BP络网络容错性比单层感知器的容错性好;此外，噪声达到0.2时，单层感知器的有噪声训练网络的识别出错率为6.6%，而有噪声训练的BP网络的识别出错率为2.1%，故BP网络比单层感知器识别能力强。另外，由图2、图3和图4可以看出，这3种网络中霍普菲尔德网络识别率最高，它在噪声为0.33以前几乎不会出错，BP网络次之，感知器最差。
通过设计、应用与性能对比，我们可得单层感知器网络结构和算法都很简单，训练时间短，但识别出错率较高，容错性也较差。BP网络结构和算法比单层感知器结构稍复杂，但其识别率和容错性都较好。霍普菲尔德网络具有设计简单且容错性最好的双重优点。因此，我们应根据网络的特点以及实际要求来选择人工神经网络对字符进行识别。 参考文献
[1]丛爽.面向MATLAB工具箱的神经网络理论与应用「M.合肥:中国科学技术大学出版社，2003.
[2]武强，童学锋，季隽.基于人工神经网络的数字字符识别[J].计算机工程，2003，29(14):112一113.
[3]廖翔云，许锦标，龚仕伟.车牌识别技术研究[J].徽机发展，2003，13:30一35.
[4]李中凯，王效岳，魏修亭.BP网络在汽车牌照字符识别中的应用[J].东理工大学学报，2004，18(4):69一72.
第5篇：容错技术论文范文
关键词：电力调度 自动化系统 方案
1.引言
电力系统调度控制的基本任务在于保证系统的安全运行，以质量合格的电能满足用户用电的需要，并使发电成本为最低。传统的电力系统调度控制中心需要采集和处理的数据数量多，实时性差，已无法满足要求。特别是在事故情况下，丧失时机可能就会造成极大的危害。科学技术的发展为调度自动化提供了有力的支持，使用电子计算机对电力系统进行监视和控制实现电网调度自动化系统，调度自动化系统收集、处理电网运行实时信息，通过人机联系系统把电网运行状况集中而有选择的显示出来进行监控。运行人员可借此统观全局，集中全力指挥全网安全、经济和优质运行。
2. 电力调度自动化系统方案框架
电力调度自动化系统目标在于提高电网安全运行水平，提高故障恢复能力、切实减少损失。调度自动化系统应使其具有数据采集和监视、控制(SCADA)的功能，但在具体实施过程中应根据调度职责范围、调度自动化现状、基础设备自动化条件，按照由低至高的、由易到难的原则恰当确定总体功能。
系统实现开放的全组态的调度综合自动化系统，不但使画面，后台语言具有可组态性，而且使数据采集设计也具有可组态性，实现以上能力的根本原因在于系统抽象了设备通道和通讯规约层次，具体实现框架如下图所示：
系统实现基于用户的要求构造满意的人机界面，常用的构造人机界面的美工工具都具有动画属性，包括“颜色、大小、位置、文本、角度、闪烁、隐藏”等属性，这些属性可以简单地与以监控变量或内存变量为参数的表达式连接，系统提供高效的画面刷新机制，保证图形元素属性随变量表达式属性的变化而变化；系统提供独立功能的控件用于显示系统的报警信息，曲线棒图等，这些控件也可以以某种单位与监控点变量或表达式及其历史数据库连接，完成有关的查询和显示功能。系统的基本图形元素、控件等还可形成满意的人机界面，达到对RTU、智能仪表、板卡以及程序流程等的控制，可以达到采用通用语言编程的效果和满意程度。
3.SCADA系统可靠性提升措施
为了提高系统的可靠性，自动化系统主站网络采用以太网结构、主机工作站、前置机和网络服务器均通过各自所配网卡的RJ-45插座连至网络集线器（HUB）上，双机切换柜分别与两台前置机中的多口智能接口相连，MODEM与双机切换柜线中一对一相连，具体提升措施如下：
(1)网络形式多种多样，如EtherNet、FDDI或ATM等都可使用。
(2)单网、双网、低速网、高速网可以任意方式进行组合。系统支持灵活的网络配置，可以是单低速网、单高速网，可以是低速和高速双网混用，也可以是双高速网。
(3)采取网络冗余热备份。系统正常运行时，两个网络上都传输有用数据，并且两个网络上的数据流量保持动态平衡。当一个网络工作不正常时，系统将自动地通过另一网络传输所有数据。当故障网络恢复正常时，双网络将自动恢复到流量的动态平衡状态。从严格意义上来说，此系统的网络切换实际上是网络传输功能的弹性伸缩，网络本身对系统是透明的，双网络并无主、备之分。
(4)支持标准的网络接口，可以方便地与其它系统如MIS等进行互联。
(5)易于与上级或下级调度组成广域网，进行网络数据交换，支持远程调试。
在数据库连接技术方面，SCADA系统也采取相关措施，主要体现在如下四个方面：
(1)支持组态地将系统实时数据库按用户指定的周期或事件产生触发刷新用户指定的外部实时数据库。
(2)支持直接读写指定数据库记录的字段数据，并具备将该数据与该系统组态定义的变量对应连接的能力，这使得该系统可以通过数据库与其它任何支持数据访问的应用程序实时交换信息。
(3)通过标准SQL语句完成外部数据库的一般维护操作，如建表、删除表、插入、修改和删除记录。
(4)通过后台API的方式，将电力自动化系统中的常用的数据库查询工作打包，用户无需编写有关SQL语句，只要简单地提供符合常规应用习惯的参数即可完成复杂的历史数据库查询和浏览工作。
4. 系统性能指标提升措施
(1)系统采取冗余容错结构：双网络、双服务器、双前置机及双通道的冗余容错模型
系统实现双网络容错是真正的热备用，双网络正常运行时，主、备网络同时都传送有用系统数据，双网络上的数据流量保持动态的平衡。
系统采取双服务器方式，当系统配置了主备服务器后，每个客户端同时与两个服务器连接，并向两个服务器发送信息，服务器控制程序自动检测客户端与服务器的连接模式，以确保唯一的数据转发，或将有关信息转发到感兴趣的客户端。同时客户端也自动检测服务器的状态。
系统采取双前置机方式：①基于485总线方式的双机切换；②基于NportServer的双机切换；③用户自定义方式的双机切换。
系统采取双通道方式：①系统采取以通道的方式与RTU等采集设备进行连接。②系统支持自动主备通道切换，不支持手动切换，并且是采用冷备用原理。当主通道在传输数据时，备用通道不采集数据。当系统检测到主通道连接出现故障或者误码率过高，则自动启动备用通道采集数据，并将停止主通道的采集，此时主通道的地位转变为备用通道，原备用通道变为主通道不能重新接管数据的采集工作，除非当前的主通道出现故障。
(2)系统采取的网络通讯结构
①采用点对点通讯模型主动传输系统改变的实时数据。网络环境下，实时数据库数据项的改变有以下三种可能：从通道采集数据改变实时数据库；运行后台语言实时数据库；从网络其它节点传递来改变实时数据库。
②采用客户/服务器查询方式，在网络中传递历史数据和进行实时数据库状态恢复。
系统对历史数据采用客户/服务器方式，在实际应用中，如对SOE的查询、对历史曲线的查询等操作中，一般是用户提交查询条件，由系统将有关查询条件变为连接的历史数据库能够接受的标准或非标准SQL语句，提交给数据库服务器，从历史数据库中查询得到满足有关条件的查询结果集，数据库服务器将该结果集通过网络传递给查询的计算机，计算机运行系统根据接收到的查询结果，将它转变为用户容易理解的方式，如曲线、报表等显示出来。
系统利用网络协议实现方便的容错系统模型，在该模型中，运行系统采用总线方式或通过专门的切换装置与连接的RTU或其它智能数据采集设备连接，当主系统出现故障或通道出现故障时，备用系统将自动或手动获得控制权，保证系统正常运行。如下图所示：
(3)实现网络构架的有效扩充
①架设远程工作站
正常情况下所有计算机都是通过各自所配置的10—100M网卡连至集线器上，传输媒质选择的是8芯双绞线，这样的组网如果在两座比较分散的建筑物之间(线距1.5km以上)，则信号的抗干扰能力、准确度、保密能力都会大为下降，对准确度、实时性要求较高的工作站来讲，也就是说必须架设能满足的远程工作站，以解决距离服务器较远部门和系统的连网问题。
②架设移动工作站
移动工作站的性质和远程工作有相似之处，而且有可移动性，其架设更有必要性。系统的原始数据、通道及远端接口都进行定期测试，传统的测试方法是部分人员在现场测量数据、计算结果，后台人员电话核对显示值和测试值，这样在准确性、及时性方面会受到很大影响，如果携带移动工作站至现场，在测试时由移动站向后台服务器请求数据与所测数据核对，准确度可得到较好的保障，其灵活性、实时性也非人眼可比。从移动站直接观测后台数据的同时，可以通过RTU的RS—232接口观察输出数据，并能直接进行遥控、遥测实验。
管理人员外出时，如果携带移动工作站，只要拨号和中心站连接，就可以方便的查看电网信息，了解系统情况。
③实现远程维护
在传统情况下，当客户的软硬件系统出现故障时，通常需要厂家技术人员到现场维护，这种维护方式实时性差、效率低，还会造成用户停机过长，可能造成很大损失。计算机远程维护系统通过传输媒质和中心站连接，技术人员从自己的维护工作站对自动化系统的故障点进行分析判断，实现异地在线调试、修改和升级；同时还能进行目录查看、文件图像传输、实时语言对话。
5. 结束语
论文重点关注电力调度自动化系统性能、可靠性的提升，提出了相关针对性措施，有助于切实提高电网安全运行水平，提高处理事故能力，减少停电损失，具有较强的实际应用参考价值。
参考文献
[1]盛寿麟主编《电力系统远程监控原理》中国电力出版社1997
[2] 《电网调度自动化系统实用化要求》(试行)
[3] 《县级电网调度自动化功能规范》DL/T635-1997
第6篇：容错技术论文范文
1 故障诊断技术的发展[1]
故障诊断(FD)始于(机械)设备故障诊断,其全名是状态监测与故障诊断(CMFD)。它包含两方面内容:一是对设备的运行状态进行监测;二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。故障诊断技术是一门交叉学科,融合了现代控制理论、信号处理、模式识别、最优化方法、决策论、人工智能等,为解决复杂系统的故障诊断问题提供了强有力的理论基础,同时实现了故障诊断技术的实用化;近二十年来,由于技术进步与市场需求的双重驱动,故障诊断技术得到了快速发展,已在航空航天、核反应堆、电厂、钢铁、化工等行业得到了成功应用,取得了显着的经济效益;从故障诊断技术诞生起,国际自动控制界就给予了高度重视。
以运动机械的振动检测为中心,辅助以温度、压力、位移、转速和电流等各种参数的采集,从而对钢铁冶炼中的各种大型传动设备的状态进行分析和判断,从而达到故障诊断的目的。
2 故障诊断的主要理论和方法[2-3]
1971年Beard 发表的博士论文以及Mehra和Peschon发表的论文标志着故障诊断这门交叉学科的诞生。发展至今已有30多年的发展历史,但作为一门综合性新学科——故障诊断学——还是近些年发展起来的。从不同的角度出发有多种故障诊断分类方法,这些方法各有特点,但从学科整体可归纳以下几类方法。
1) 基于系统数学模型的诊断方法:该方法以系统的数学模型为基础,以现代控制理论和现代优化方法为指导,利用Luenberger观测器 、等价空间方程、Kalman滤波器、参数模型估计与辨识等方法产生残差,然后基于某种准则或阀值对残差进行分析与评价,实现故障诊断。该方法要求与控制系统紧急结合,是实现监控、容错控制、系统修复与重构等的前提、得到了高度重视,但是这种方法过于依赖系统数学模型的精确性,对于非线性高耦合等难以建立数学模型的系统,实现起来较困难。如状态估计诊断法、参数估计诊断法、一致性检查诊断法等。
2) 基于系统输入输出信号处理的诊断方法:通过某种信息处理和特征提取方法来进行故障诊断,应用较多的有各种谱分析方法、时间序列特征提取方法、自适应信号处理方法等。这种方法不需要对象的准备模型,因此适应性强。这类诊断方法有基于小波变换的诊断方法、基于输出信号处理的诊断方法、基于时间序列特征提取的诊断方法。基于信息融合的诊断方法等。
3) 基于人工智能的诊断方法:基于建模处理和信号处理的诊断技术正发展为基于知识处理的智能诊断技术。人工智能最为控制领域最前沿的学科,在故障诊断中已得到成功的应用。对于那些没有精确数学模型或者很难建立数学模型的复杂大系统,人工智能的方法有其与生俱来的优势。基于专家系统的智能诊断技术、基于神经网络的智能诊断技术与基于模糊逻辑的诊断方法已成为解决复杂大系统故障诊断的首选方法,有很高的研究价值和应用前景。这类智能诊断方法有基于专家系统的智能诊断技术、基于神经网络的智能诊断技术、基于模糊逻辑的诊断方法、基于故障树分析的诊断方法等。
4) 其它诊断方法:其它诊断方法有模式识别诊断方法、定性模型诊断方法以及基于灰色系统理论的诊断方法等。另外还包括前述方法之间互相耦合、互补不足而形成的一些混合诊断方法。
3 钢铁行业中故障诊断技术的应用[4-6]
钢铁行业中的主要机械设备是各种传动设备和液压设备,如轧机、传送带、各种风机等。它们的工作状况决定了生产效率和钢铁冶炼的质量,对这些设备状态的在线检测,能够及时、准确的检测出生产设备的运行状况,并给出相应的操作和建议。因此建立相应的故障诊断系统对整个系统的正常运行特别重要。于是针对钢铁行业特殊的机械环境(多传动设备和液压设备),相应的故障诊断系统也必须以这些设备的特点而建立。主要原理是以运动机械的振动参量检测为中心,辅助以温度、压力、位移、转速和电流等各种参数的采集,从而对这些大型传动设备的状态进行分析和判断,再进行相应的处理。整套故障诊断系统由计算机系统、数据采集单元、检测元件、数据通讯单元以及专业开发软件组成。此系统既可单独工作,又可和DCS或PLC组成分散式故障诊断系统对所遇生产设备进行监控和故障诊断。整个系统的工作流程图如图1所示。
机械振动是普遍存在工程实际中,这种振动往往会影响其工作精度,加剧及其的磨损,加速疲劳损坏;同时由于磨损的增加和疲劳损坏的产生又会加剧机械设备的振动,形成一个恶性循环,直至设备发生故障,导致系统瘫痪、损坏。同时机械设备的工作环境也是造成机械设备发生故障主要原因之一,因此,根据对机械振动信号和工作环境温度、湿度的测量和分析,不用停机和解体方式,就可以对机械的恶劣程度和故障性质有所了解。同时根据以往经验建立相应的处理机制库,从而针对不同的故障做出相应的诊断和处理。整个处理过程如下:
1)传感器采集设备工作状态信号。如各种传动装置的振动信号、温度信号、液压装置的压力、流量和功率信号等。
2)特征信号提取。将各种传感器采集信号进行信号分类,刷选出相应的传感器信号,如振动传感器采集的文振动强度信号、压力传感器采集的压力信号等。
3)对特征信号处理。对传感器采集的特征信号进行滤波、放大等处理,提取出相应的特征信号。
4)对采集信号进行故障诊断。将提取的特征信号进行判断处理,选择相应的故障方法(如小波变换法),分析故障类型和设备状态,然后查询故障类型库,做出相应的决策。
4 结束语
建立在现代故障诊断技术上的钢铁冶炼设备故障诊断系统,可对设备的运行状态进行实时在线检测、通过对其监测信号的处理与分析,可真实地反映出设备的运行状态和松动磨损等情况的发展程度及趋势,为预防事故、科学合理安排检修提供依据,可以提高设备的利用效率,产生了很大的经济价值,对此类故障诊断系统的研究有很深远的意义。
参考文献:
[1] 沈庆根,郑水英.设备故障诊断[M].北京:化学工业出版社,2006.
[2] 王仲生.智能故障诊断与容错控制[M].西安:西北工业大学出版社,2005.
[3] 李民中.状态监测与故障诊断技术在煤矿大型机械设备上的应用[J].煤矿机械,2006(03).
[4] 傅其凤,葛杏卫.基于BP神经网络的旋转机械故障诊断[J].煤矿机械,2006(04).
第7篇：容错技术论文范文
（国防科学技术大学 计算机学院，湖南 长沙 410073）
摘 要：针对信息化战争的发展趋势和基础合训类学员的任职需求，以提高学员的综合实践能力和激发学员的学习兴趣为目的，介绍基于AR.Drone四轴飞行器开展飞行器控制软件的合训类本科毕业设计的探索实践。
关键词 ：基础合训；本科毕业设计；四轴飞行器；AR.Drone
第一作者简介：徐建军，男，讲师，研究方向为软件工程、程序分析、软件容错，jianjun.xu@yeah.net。
0 引 言
毕业设计是高等院校培养高素质综合型人才的最后一个阶段，也是学员在任职前经历的一个综合性、实践性很强的教学环节。在毕业设计过程中，学员在导师的指导下，综合运用本科期间所学的专业知识和基本技能分析、研究和解决一个实际问题，从而提高学员的实践能力和综合素质，其质量是衡量高等院校教育教学水平的一项重要指标[1-2]。
基础合训类学员的教学目标是培养适应军队现代化建设、打赢信息化战争需要的懂技术、会 管理、能指挥的高素质初级指挥军官。作为从院校走向部队工作岗位的一个过渡，合训类本科毕业设计应该反映作战方法研究和工程技术研究的双重特点[3-4]，题目要具有一定的应用性和前瞻性，例如各种新型武器装备在作战应用中的现实问题和直接需求[5-6]。
围绕“院校教育向部队靠拢”这个主题，针对如何适应部队未来信息化作战需要以及如何培养学员实践动手能力和激发学习兴趣等问题，笔者所在教研室在AR.Drone四轴飞行器的基础上开展了合训类本科毕业设计的探索，从选题、开题、指导、演示到答辩等整个环节采取了一系列措施。
1 AR.Drone飞行器和选题介绍
当前，无人作战平台、自治系统在现代化战争中得到广泛应用，无人飞行器凭借成本低、适应力强、出勤率高、零伤亡等特点成为现代战争的重要组成部分。无人飞行器如何完成作战任务、如何进行技术革新是现代军人面临的问题。作为未来信息化战争的主力军，合训学员应该了解、应用、革新无人飞行器等新型武器装备。
近两年来，我们以 AR.Drone 四轴飞行器为平台，开展面向无人飞行器控制软件创新实验的合训类本科毕业设计，旨在提高学员对信息化装备的操控能力和技术革新能力，并了解信息化装备战斗力生成的一般模式和创新思维。
AR.Drone 是法国 Parrot 公司开发的一款遥控四轴飞行器（如图 1 所示），计算机、平板电脑和智能手机等设备可以通过 Wi-Fi 网络对其进行远程控制。AR.Drone 有 4 个无刷内转马达以及陀螺仪、加速度计、磁强计、超声波等传感器，配备两个摄像头，使用 ARM A8 CPU 和 Linux 操作系统。计算机可以通过网络发送指令控制飞行器动作以及获取状态、角度、海拔、速度等飞行数据和传感器获取的各种数据，尤为重要的是 AR.Drone 还提供丰富的二次开发接口和成熟的 SDK 开发环境。
在 AR.Drone 平台上，我们围绕飞行器控制软件革新这个主题，结合现代战争对无人飞行器的应用需求开展合训类本科毕业设计，已有选题如表1所示。由表1可知，这些毕业设计选题具有鲜明的军事特色，可有效提高无人飞行器的军事应用价值和智能化水平，所涉及的技术内容与本科阶段学习的很多计算机专业课程密切相关（例如网络、嵌入式设备、计算机图形学、人工智能等），从而能够进一步深化与升华所学基础理论和专业知识并提高学员的综合实践能力。
2 主要采取的措施
这些题目公布之后，立刻在学校合训类学员中引起很大反响，很多学员主动要求参加四轴飞行器的毕业设计。但是合训类学员为了适应第一任职的需要，本科学习期间在军事指挥及体育训练方面花费了很多时间，相比技术类学员而言，合训类学员在专业基础和实践能力上有所不足；合训类学员在毕业学期还面临繁重的毕业联考任务，从事毕业设计的时间和精力不能得到有效保障。
相比以前的毕业设计题目，这些题目的难度和工作量明显增加。为保证完成质量，我们从选题、开题、指导、成果演示、论文撰写到答辩的整个过程都采取了一些针对性措施，取得了较好的效果。
2.1 选题和前期准备
在拟定题目时，教研室组织相关指导教员集中讨论，以技术专题形式给出一组有军事应用背景、难度适中的题目，而且要求指导教员清晰明了题目的主要工作量、技术路线和难点；然后，在教务统一组织下进行毕业设计题目宣讲，介绍题目的主要任务和所需的基础知识等，使学员能够针对自身情况进行选题，并请学员队推荐一些基础好、动手能力强的学员。为了保证前期准备更加充分，这些工作提前到第七学期完成。
在学员选定题目后，导师与学员见面，进一步介绍课题并提供相应资料，并要求学员在第七学期（包括寒假期间）预先准备好一些工作，包括学习相关的专业知识和阅读 AR.Drone 的技术文档等。
2.2 开题及开发平台搭建
开题是让学员在导师指导下通过查阅资料和初步的研究工作进一步加深对课题的理解，了解国内外的现状和相关发展趋势，明晰课题需要解决的关键理论问题和实际问题，并确定研究的基本方法、技术路线和实验方案。学员要与导师一起确定研究计划，并估计可能遇到的困难和拟采取的解决措施。由于资料较多，且主要为英文材料，这个阶段鼓励同一专题的学员分工阅读，然后再通过报告、讨论的形式在组内交流，一方面减少工作量，另一方面锻炼口头表达能力。
由于AR.Drone自带的SDK规模较大，并且涉及飞行器的很多技术细节问题，学员难以快速理解和掌握。我们在AR.Drone SDK的基础上，结合一些开源项目构建了一个二次开发平台。这个平台把AR.Drone的常用功能进一步封装成一些API，主要分为飞行器控制和传感器数据接收两个模块，同时还把需要用到的第三方资源（例如计算机视觉库 OpenCV）一并打包。这个平台在很大程度上减少了毕业设计的工作量，使学员将精力集中到课题本身的研究上。
2.3 全程指导
学校要求合训类毕业设计以技术专题的形式组织，每个专题包括 5~7 个子课题，由一个导师组负责，导师组中每位老师指导1~2名学生。每位导师的专业方向有所差异，这样对学员的指导更加全面。每个导师组由一名正高职教员任负责人，进行该组的整体协调，并对毕业设计整体进度进行检查、督促。学校要求学员每个星期都要向导师汇报工作进展，每个月向导师组汇报一次，使整个过程中每名学员的毕业设计进度可控，不会被联考等任务所干扰而滞后。
“授人以鱼不如授之以渔”，导师指导不是直接告诉结果或帮学员调试程序，而是介绍原理、传授经验和启迪思想，尽量培养学员的自学能力，这样才会在毕业设计的后期发挥重要作用，对学员今后的成长也大有裨益。教员还要注意培养一种组内团结协作的气氛，鼓励学员之间的相互学习和探讨，基础好的要多帮助基础稍差的，彼此形成一种良性的竞争。
2.4 成果演示及论文撰写
学校规定合训类毕业设计在答辩前必须进行成果演示，由导师组之外的教员构成专家组现场评审，演示不通过则不能答辩。为确保演示成功，要求学员在完成程序编写和调试外，还要进行严格的测试，并做异常情景处理预案，这也是培养综合素质的一方面。
撰写论文是毕业设计本身的要求，表达和写作能力对今后工作来说也非常重要。但是，由于学员之前并没有接受过这方面的系统训练，科技论文写作的基础比较薄弱，还有部分学员把毕业设计局限为写好程序和做好实验，对论文不够重视。导师应帮学员认识到撰写毕业论文的意义，介绍论文撰写方法和规范，梳理论文主要提纲。论文经常出现的问题是：工作重点不突出，内容逻辑性不严谨，图表、公式和
参考文献引用不规范等。所以，学员需要在导师的指导下对论文反复修改。目前，学校对本科毕业论文还有的要求，这就需要在撰写论文时一定要用自己的语言进行表述。
2.5 论文评阅及答辩
在论文提交后，由两名教员对论文进行评阅，给出评定结果和具体修改意见，并责令指导教员督促学员修改论文。论文评阅要在答辩前两周完成，目的是给论文修改留下足够时间。
在论文答辩阶段需要学员完成报告片的制作和试讲，导师要让学员明白答辩的重点是在有限的时间内围绕自己的核心工作和关键环节进行介绍，重点要突出，思路要清晰，这样才能给答辩专家留下深刻印象。由于临场经验欠缺等主观因素，很多学员答辩报告的质量仍然不够理想。答辩前导师需要组织答辩试讲，通过反复的练习、点评提高学员的临场表达能力和对报告进度的控制能力。
3 成果和不足
基于AR.Drone飞行器进行合训本科毕业设计的效果总体较好。笔者所在导师组指导的 12 名学员中，基本上顺利完成了任务书预定的目标，成绩优秀、良好和中等各有 2 名、8 名、2 名。图 2 给出了在基于手势识别的飞行指挥课题中，进行手势识别的测试截图。
学员们普遍反映，通过毕业设计，个人的自学能力、动手实践能力和论文写作能力等都有明显提高。学员们自己动手编写一个控制程序，使飞行器能够完成一些军事特色的应用，觉得很有成就感。
主要存在的问题是毕业设计题目的难度相比以前有所增加，有些题目涉及网络、硬件、软件等多个方面，合训类学员基础较薄弱、动手实践能力不强，而且他们还需要在毕业联考上投入不少时间，这导致很多学员在毕业设计的前期进展非常缓慢，后面的时间比较紧张，有的学员由于迟迟没有进展而产生了放弃的想法。在导师的鼓励和指导下，虽然最后基本上完成任务，但是完成的质量还不够理想。所以，结合基础合训类学员的特点， 设计一些难度适中的课题是我们未来的工作重点。
4 结 语
结合新型武器装备和现代化战争的发展，着眼增强合训类学员培养的针对性、实效性和指向性，努力提高合训类毕业设计的军事应用特色是学校始终追求的目标。在 AR.Drone四轴飞行器的基础上，我们围绕无人飞行器控制软件革新开展了合训类本科毕业设计的探索和实践，并具体在毕业设计的整个环节采取了一系列措施，取得了较好的效果。下一步我们将结合前期经验和存在的不足，从选题、指导等方面加强对关于新型武器装备的合训本科毕业设计的研究和改革。
参考文献：
[1] 陆静. 提高高校毕业设计质量途径的探索[J]. 大学教育, 2014(1): 37-39.
[2] 杨帆. 本科毕业设计教学模式创新研究[J]. 计算机教育, 2010(7): 74-77.
[3] 吴石林, 范大鹏, 王兴波. 基础合训毕业设计组织实施模式及规范化探讨[J]. 高等教育研究学报, 2003, 26(3): 38-40.
[4] 单庆晓, 唐莺, 李季, 等. 基础合训类学员毕业设计现状分析及指导对策[J]. 高等教育研究学报, 2008, 32(2): 12-14.
[5] 占荣辉, 鲁敏. 基础合训本科毕业设计教学改革与实践[J]. 高教论坛, 2011(2): 63-65.
第8篇：容错技术论文范文
关键词: 电站； 励磁系统；技术
Abstract: with the economic and social development, to meet the requirements of users, the power to speed up the construction pace and scale interconnected power grid the change, the bigger the long-distance transmission from the light become more than once upon a time, the characteristics of the power network operation become more and more complex, and, therefore, to the power grid security and stability operation put forward higher request, the paper on in shaanxi province will talk about who the irrigation system generator excitation technology request power station.
Keywords: power station; Excitation system; technology
中图分类号：U665文献标识码： A 文章编号：
前言：本文结合电力发展的特点，深入分析陕西省泾惠渠渠首电站的需求，探讨了智能电站建设新形势下励磁技术发展的重点, 指出了励磁调节与控制的冗余容错及故障自诊断设计、大区域联网后电力系统低频振荡的抑制、辅助环节控制策略、辅助环节与主环间的协调控制等方面是智能化励磁需要开展的工作, 是智能电站建设的主要组成部分。在智能电站建设新形势下, 需加强智能励磁系统相关技术的研究, 充分发挥智能励磁系统对电网安全、稳定、优质、经济、运行的作用, 保障智能电站建设的顺利实施。
1智能电站的发电机励磁系统
智能电站的基础是电站各设备乃至自动化元件的智能化。虽然近几十年微机控制系统得到广泛地使用, 电站各种设备自动化程度均有了较大幅度的提高, 微机式的励磁调速监控保护已经得到广泛地运用, 已经能够较好地满足正常情况下单机控制自动化的要求, 甚至近些年针对励磁调速的电力系统稳定器(PSS) 的研究也取得了不俗的业绩, 对电网低频振荡的抑制发挥了很大的作用。
2对冗余容错及自诊断设计技术的要求
智能电站要求电站的励磁系统除了具有正常的励磁调节控制限制预警等基本功能之外, 还需要能够正确判断与之接口的相关设备的状态, 并根据其他设备的状态信息智能决策形成其他设备异常或故障时的控制策略, 这就要求在智能励磁系统的设计过程中采用大量的冗余容错技术, 把对与励磁系统相关的接口设备的可靠性要求降低到最低限度, 即在与励磁系统接口的设备或部件发生部分失效或故障时, 励磁系统仍然能够容错运行; 同时智能励磁系统还需要具备自诊断功能, 即当励磁系统本身的非核心部件故障时, 能够将故障的部件修复(自愈) 或者将故障的部件排除在正常运行设备之外不再参与调节控制, 并发出正确故障及故障诊断的信息, 以便帮助电站维护人员进行故障定位, 协助电站人员进行维护, 并在部件故障期间保证机组励磁调节的正常进行。
3对励磁系统抑制低频振荡的要求
考虑到快速调节有功功率时发电机无功的反调问题, 目前的PSS大量采用PSS2A/ 2B模型, 但关于PSS2A/ 2B参数整定方法, 以及该种类型PSS的作用效果的研究仍然不够深入, 所以深入研究PSS的作用机理以及PSS参数整定和PSS试验方法是励磁系统服务于智能电站的重要使命。同时完善各种限制保护功能与PSS的协调作用, 最大限度地发挥励磁系统对电网稳定的作用, 确保发电机的安全稳定运行也是励磁系统在智能电站建设方面的主要工作。
大区域联网后, 电网低频振荡的频率越来越低,低频振荡的范围越来越宽, 从0. 1Hz到2. 5Hz不等, 而目前广泛采用的PSS是否能够在如此宽的频率范围内, 在电网发生低频振荡时提供足够的正阻尼, 以抑制从本机振荡、区间振荡到系统振荡的各种频率的低频振荡并没有得到很好的验证。
4对励磁系统自身不同控制策略间的协调控制
到目前为止, 国内对于发电机励磁系统在电网故障或者发电机内部故障时的研究仍然很不够深入, 发电机励磁系统在电网或者发电机组内部故障情况下的控制策略的研究还有待深入, 特别是需要研究欠励限制与PSS的协调控制; 需要研究不同电站间PSS的协调作用; 需要研究不同子系统之间的协调控制等。为了提高励磁系统应对电网故障的能力, 在电网故障时充分发挥励磁系统的作用, 为电网的安全稳定提供支撑, 需要深入研究励磁系统主环与辅环以及辅环与辅环间的协调控制。
4. 1励磁系统辅环控制性能的要求
当电网或者发电机组发生故障时一般都伴随着各种限制环节的作用, 此时的控制性能往往不再由主环决定, 辅环性能的优劣将直接决定着这种特殊工况下励磁系统调节性能的效果。
4. 2励磁系统主环与辅环协调控制的要求
同样, 对主环与各个辅助环节间的相互影响进行了大量的研究, 找出合适的参数, 实现了主环与辅环间的协调控制。发电机机端电压下阶跃, PSS与欠励限制间的协调控制的仿真图形如图2所示。
4. 3励磁系统辅环与辅环之间协调控制的要求
针对各种辅助环节之间的协调控制作了细致深入的研究, 通过选择合适的模型以及恰当的参数, 可以实现各种辅助环节间的协调控制。过励限制与最大励磁电流限制器间协调控制时的波形如图3所
示。
当电网需要发电机励磁系统进行强励时, 只要晶闸管整流桥的阳极电压足够高, 则发电机的转子电流可能很快会超出过励限制允许的最大电流, 而达到发电机短时允许的最大励磁电流( 如果没有最
大励磁电流瞬时限制, 则发电机转子电流的最大值
可能更高) , 此时发电机励磁系统瞬时最大励磁电流限制器动作, 将发电机的转子电流限制到发电机励磁系统设定的过励励磁电流允许值, 并根据电网的需要保持足够的时间, 当过励限制允许的时间达到
以后, 如果电网故障仍然没有消除, 则励磁系统将发电机转子电流限制到发电机转子允许的长期运行电流值。从图中可以看出, 该励磁控制器完全达到了预想的目标, 在开始最大励磁电流限制器正确动作,
首先将发电机的转子电流限制在2. 2倍最大励磁电流限制的整定值以下, 并很快达到发电机允许的过励限制整定值2, 然后按照过励限制作用原理, 计算发电机转子的热量累积, 当达到热量累积值以后, 很快把发电机的转子电流限制到发电机长期允许的励磁电流值的1. 1倍。
5不同机组之间协调控制的要求
智能电站要求的不仅仅是单台机组的智能化,更需要实现一个电站不同机组间的智能化。因此智能电站中的励磁系统首先必须能够了解整个电站其他机组的信息, 并根据其他机组的信息调整自己的行为。
结束语：电站的发展已经经历了几十个春秋，如今的电站要满足节能减排、环境友好型社会的要求，这样才能满足新能源大开发的需要，才能响应口号，实现电站的可持续发展，做好只能励磁系统，使电站迈着科学的步伐一直发展下去。
参考文献：
[1] 邵宜祥. 适用于智能电网的励磁技术探讨[ C]/ /2010电力系统自动化学术年会论文集,三亚, 2010.
第9篇：容错技术论文范文
硕士开题报告 一、论文名称、课题来源、选题依据
论文名称：基于BP神经网络的技术创新预测与评估模型及其应用研究
课题来源：单位自拟课题或省政府下达的研究课题
选题依据：
技术创新预测和评估是企业技术创新决策的前提和依据。通过技术创新预测和评估，可以使企业对未来的技术发展水平及其变化趋势有正确的把握，从而为企业的技术创新决策提供科学的依据，以减少技术创新决策过程中的主观性和盲目性。只有在正确把握技术创新发展方向的前提下，企业的技术创新工作才能沿着正确方向开展，企业产品的市场竞争力才能得到不断加强。在市场竞争日趋激烈的现代商业中，企业的技术创新决定着企业生存和发展、前途与命运，为了确保技术创新工作的正确性，企业对技术创新的预测和评估提出了更高的要求。
二、本课题国内外研究现状及发展趋势
现有的技术创新预测方法可分为趋势外推法、相关分析法和专家预测法三大类。
(1)趋势外推法。指利用过去和现在的技术、经济信息，分析技术发展趋势和规律，在分析判断这些趋势和规律将继续的前提下，将过去和现在的趋势向未来推演。生长曲线法是趋势外推法中的一种应用较为广泛的技术创新预测方法，美国生物学家和人口统计学家RaymondPearl提出的Pearl曲线(数学模型为：Y=L∕[1+A?exp(-Bt)])及英国数学家和统计学家Gompertz提出的Gompertz曲线(数学模型为：Y=Lexp(-Bt))皆属于生长曲线，其预测值Y为技术性能指标，t为时间自变量，L、A、B皆为常数。Ridenour模型也属于生长曲线预测法，但它假定新技术的成长速度与熟悉该项技术的人数成正比，主要适用于新技术、新产品的扩散预测。
(2)相关分析法。利用一系列条件、参数、因果关系数据和其他信息，建立预测对象与影响因素的因果关系模型，预测技术的发展变化。相关分析法认为，一种技术性能的改进或其应用的扩展是和其他一些已知因素高度相关的，这样，通过已知因素的分析就可以对该项技术进行预测。相关分析法主要有以下几种：导前-滞后相关分析、技术进步与经验积累的相关分析、技术信息与人员数等因素的相关分析及目标与手段的相关分析等方法。
(3)专家预测法。以专家意见作为信息来源，通过系统的调查、征询专家的意见，分析和整理出预测结果。专家预测法主要有：专家个人判断法、专家会议法、头脑风暴法及德尔菲法等，其中，德尔菲法吸收了前几种专家预测法的长处，避免了其缺点，被认为是技术预测中最有效的专家预测法。
趋势外推法的预测数据只能为纵向数据，在进行产品技术创新预测时，只能利用过去的产品技术性能这一个指标来预测它的随时间的发展趋势，并不涉及影响产品技术创新的科技、经济、产业、市场、社会及政策等多方面因素。在现代商业经济中，对于产品技术发展的预测不能简单地归结为产品过去技术性能指标按时间的进展来类推，而应系统综合地考虑现代商业中其他因素对企业产品技术创新的深刻影响。相关分析法尽管可同时按横向数据和纵向数据来进行预测，但由于它是利用过去的历史数据中的某些影响产品技术创新的因素求出的具体的回归预测式，而所得到的回归预测模型往往只能考虑少数几种主要影响因素，略去了许多未考虑的因素，所以，所建模型对实际问题的表达能力也不够准确，预测结果与实际的符合程度也有较大偏差。专家预测法是一种定性预测方法，依靠的是预测者的知识和经验，往往带有主观性，难以满足企业对技术创新预测准确度的要求。以上这些技术创新预测技术和方法为企业技术创新工作的开展做出了很大的贡献，为企业技术创新的预测提供了科学的方法论，但在新的经济和市场环境下，技术创新预测的方法和技术应有新的丰富和发展，以克服自身的不足，更进一步适应时展的需要，为企业的技术创新工作的开展和企业的生存与发展提供先进的基础理论和技术方法。
目前，在我国企业技术创新评估中，一般只考虑如下四个方面的因素：(1)技术的先进性、可行性、连续性;(2)经济效果;(3)社会效果;(4)风险性，在对此四方面内容逐个分析后，再作综合评估。在综合评估中所用的方法主要有：Delphi法(专家法)、AHP法(层次分析法)、模糊评估法、决策树法、战略方法及各种图例法等，但技术创新的评估是一个非常复杂的系统，其中存在着广泛的非线性、时变性和不确定性，同时，还涉及技术、经济、管理、社会等诸多复杂因素，目前所使用的原理和方法，难以满足企业对技术创新评估科学性的要求。关于技术创新评估的研究，在我国的历史还不长，无论是指标体系还是评估方法，均处于研究之中，我们认为目前在企业技术创新评估方面应做的工作是：(1)建立一套符合我国实际情况的技术创新评估指标体系;(2)建立一种适应于多因素、非线性和不确定性的综合评估方法。
这种情况下，神经网络技术就有其特有的优势，以其并行分布、自组织、自适应、自学习和容错性等优良性能，可以较好地适应技术创新预测和评估这类多因素、不确定性和非线性问题，它能克服上述各方法的不足。本项目以BP神经网络作为基于多因素的技术创新预测和评估模型构建的基础，BP神经网络由输入层、隐含层和输出层构成，各层的神经元数目不同，由正向传播和反向传播组成，在进行产品技术创新预测和评估时，从输入层输入影响产品技术创新预测值和评估值的n个因素信息，经隐含层处理后传入输出层，其输出值Y即为产品技术创新技术性能指标的预测值或产品技术创新的评估值。这种n个因素指标的设置，考虑了概括性和动态性，力求全面、客观地反映影响产品技术创新发展的主要因素和导致产品个体差异的主要因素，尽管是黑匣子式的预测和评估，但事实证明它自身的强大学习能力可将需考虑的多种因素的数据进行融合，输出一个经非线性变换后较为精确的预测值和评估值。
据文献查阅，虽然在技术创新预测和评估的现有原理和方法的改进和完善方面有一定的研究，如文献[08]、[09]、[11]等，但尚未发现将神经网络应用于技术创新预测与评估方面的研究，在当前产品的市场寿命周期不断缩短、要求企业不断推出新产品的经济条件下，以神经网络为基础来建立产品技术创新预测与评估模型，是对技术创新定量预测和评估方法的有益补充和完善。
三、论文预期成果的理论意义和应用价值
本项目研究的理论意义表现在：(1)探索新的技术创新预测和评估技术，丰富和完善技术创新预测和评估方法体系;(2)将神经网络技术引入技术创新的预测和评估，有利于推动技术创新预测和评估方法的发展。
本项目研究的应用价值体现在：(1)提供一种基于多因素的技术创新定量预测技术，有利于提高预测的正确性;(2)提供一种基于BP神经网络的综合评估方法，有利于提高评估的科学性;(3)为企业的技术创新预测和评估工作提供新的方法论和实用技术。
四、课题研究的主要内容
研究目标：
以BP神经网络模型为基础研究基于多因素的技术创新预测和评估模型，并建立科学的预测和评估指标体系及设计相应的模型计算方法，结合企业的具体实际，对指标和模型体系进行实证分析，使研究具有一定的理论水平和实用价值。
研究内容：
1、影响企业技术创新预测和评佑的相关指标体系确定及其量化和规范化。从企业的宏观环境和微观环境两个方面入手，密切结合电子商务和知识经济对企业技术创新的影响，系统综合地分析影响产品技术创新的各相关因素，建立科学的企业技术创新预测和评估指标体系，并研究其量化和规范化的原则及方法。
2、影响技术创新预测和评估各相关指标的相对权重确定。影响技术创新发展和变化各相关因素在输入预测和评估模型时，需要一组决定其相对重要性的初始权重，权重的确定需要基本的原则作支持。
3、基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型研究。根据技术创新预测的特点，以BP神经网络为基础，构建基于多因素的技术创新预测和评估模型。
4、基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型计算方法设计。根据基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型的基本特点，设计其相应的计算方法。
5、基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型学习样本设计。根据相关的历史资料，构建基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型的学习样本，对预测和评估模型进行自学习和训练，使模型适合实际情况。
6、基于BP神经网络的技术创新预测和评估技术的实证研究。以一般企业的技术创新预测与评估工作为背景，对基于BP神经网络的技术创新预测和评估技术进行实证研究。
创新点：
1、建立一套基于电子商务和知识经济的技术创新预测和评估指标体系。目前，在技术创新的预测和评估指标体系方面，一种是采用传统的指标体系，另一种是采用国外先进国家的指标体系，如何结合我国实际当前经济形势，参考国外先进发达国家的研究工作，建立一套适合于我国企业技术创新预测和评估指标体系，此为本研究要做的首要工作，这是一项创新。
2、研究基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型及其计算方法。神经网络技术具有并行分布处理、自学习、自组织、自适应和容错性等优良性能，能较好地处理基于多因素、非线性和不确定性预测和评估的现实问题，本项目首次将神经网络技术引入企业的技术创新预测和评估，这也是一项创新。
五、课题研究的基本方法、技术路线的可行性论证
1、重视系统分析。以系统科学的思想为指导来分析影响企业技术创新发展和变化的宏观因素和微观因素，并研究影响因素间的内在联系，确定其相互之间的重要度，探讨其量化和规范化的方法，将国外先进国家的研究成果与我国具体实际相结合，建立我国企业技术创新预测和评估的指标体系。
2、重视案例研究。从国内外技术创新预测与决策成功和失败的案例中，发现问题、分析问题，归纳和总结出具有共性的东西，探索技术创新预测与宏观因素与微观因素之间的内在关系。
3、采用先简单后复杂的研究方法。对基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型的研究，先从某一行业出发，定义模型的基本输入因素，然后，逐步扩展，逐步增加模型的复杂度。
4、理论和实践相结合。将研究工作与具体企业的技术创新实际相结合，进行实证研究，在实践中丰富和完善，研究出具有科学性和实用性的成果。
六、开展研究已具备的条件、可能遇到的困难与问题及解决措施
本人长期从事市场营销和技术创新方面的研究工作，编写出版了《现代市场营销学》和《现代企业管理学》等有关著作，发表了企业技术创新与营销管理创新、企业技术创新与营销组织创新及企业技术创新与营销观念创新等与技术创新相关的学术研究论文，对企业技术创新的预测和评估有一定的理论基础，也从事过企业产品技术创新方面的策划和研究工作，具有一定的实践经验，与许多企业有密切的合作关系，同时，对神经网络技术也进行过专门的学习和研究，所以，本项目研究的理论基础、技术基础及实验场所已基本具备，能顺利完成本课题的研究，取得预期的研究成果。
七、论文研究的进展计划
2003、07-2003、09：完成论文开题。
2003、09-2003、11：影响企业技术创新发展的指标体系研究及其量化和规范化。
2003、11-2004、01：基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型的构建。
2004、01-2004、03：基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型计算方法研究。
2004、03-2004、04：基于BP神经网络的技术创新预测和评估模型体系的实证研究。
2004、04-2004、06：完成论文写作、修改定稿，准备答辩。
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