某型飛機發(fā)動機控制軟件的CPN建模與危險狀態(tài)識別
發(fā)布時間:2021-07-20 21:09
飛機發(fā)動機控制軟件作為機載系統(tǒng)的核心控制軟件,其安全性十分重要。由于飛機發(fā)動機控制軟件功能繁多且邏輯關系復雜,建立軟件模型是對其安全性進行分析的一種有效途徑。傳統(tǒng)建模方法無法有效地描述軟件功能模塊間存在的大量并發(fā)特征。著色Petri網(wǎng)(CPN)作為一種形式化的建模方法,能夠有效描述軟件運行狀態(tài)、軟件功能之間復雜的邏輯關系,以及功能模塊間的并發(fā)操作等,常用于復雜軟件的建模中。因此,本文運用CPN對某型飛機發(fā)動機控制軟件進行建模與安全性分析。依據(jù)某型飛機發(fā)動機控制軟件的特征,分析其與CPN模型的庫所、遷移等元素之間的對應關系,構(gòu)建飛機發(fā)動機控制軟件的CPN模型。在此基礎上,研究軟件危險狀態(tài)及其在CPN模型上的表示,尋找可能觸發(fā)潛在危險狀態(tài)的標識及其參數(shù)組合,從而驗證某型飛機發(fā)動機控制軟件是否確實存在危險狀態(tài)。本文將尋找可能的標識及其參數(shù)組合看成是一個搜索問題,設計相應的遺傳算法,對某型飛機發(fā)動機控制軟件CPN模型進行危險狀態(tài)的識別,并對遺傳算法進行改進,提高了遺傳算法的搜索效率。最后將本文的方法運用于某型飛機發(fā)動機控制軟件的CPN建模及危險狀態(tài)識別中,對方法的有效性及算法的執(zhí)行效率進行了分...
【文章來源】:北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
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只針對第二部分也就是參數(shù)列表進行交叉操作,在一個父代參數(shù)序列集中隨機選擇一??個位置(交叉點),將父代兩個參數(shù)序列在交叉點后側(cè)的基因進行互換,得到兩個新??的子代參數(shù)序列集。兩個子種群個體一部分之間的交叉操作如圖4-3所示。??個體a?個體b??權(quán)料丨丨—1?0?0?4?4?2?1?1?1?0?0?4?4?2?1?1????mm>?wmmm???mmm?mmmmm??—?13?56?I?166?|?72?11?55?'?123?|?97??Km. ̄ ̄mmmmm??個體a,?▼?個體b’??1?0?0?4?4?2?1?1?1?0?0?4?4?2?1?1??13?56?|j23?I?97?11?55?I?166?|?72??圖4-3子種群個體交叉操作??Fig.4-3?The?Subpopulation?individual?crossover??而針對種群中的個體間的交叉操作,由于每個個體它們的令牌分布與參數(shù)列表均??不同,因此需要針對整個個體進行交叉操作,包括對令牌的分布以及參數(shù)的列表這兩??部分同時進行交叉,兩個種群個體一部分之間的交叉操作如圖4-4所示。??36??
針對子種群內(nèi)個體的變異操作,只需要針對個體的參數(shù)列表部分進行變異,生成??該位置參數(shù)定義域內(nèi)的隨機數(shù)替代原來的數(shù)據(jù)即可。子種群個體的一部分變異操作如??圖4-5所示??37??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于故障配置的故障樹生成[J]. 黃鳴宇,魏歐,胡軍. 計算機科學. 2017(02)
[2]基于隨機時間Petri網(wǎng)的安全性分析方法[J]. 彭穎,姚淑珍,譚火彬. 計算機科學. 2016(11)
[3]基于多種群遺傳算法的可擴展有限狀態(tài)機測試數(shù)據(jù)自動生成[J]. 周小飛,趙瑞蓮,李征. 計算機應用與軟件. 2015(11)
[4]一種基于邏輯Petri網(wǎng)的Web服務簇組合方法[J]. 吳洪越,杜玉越. 計算機學報. 2015(01)
[5]基于Petri網(wǎng)的列控系統(tǒng)形式化分析方法[J]. 劉建昆,宋文,周濤. 計算機應用. 2013(04)
[6]國外基于模型的系統(tǒng)工程方法研究與實踐[J]. 王崑聲,袁建華,陳紅濤,蒲洪波. 中國航天. 2012(11)
[7]基于有色Petri網(wǎng)的CTCS-3級列控系統(tǒng)RBC切換的建模與形式化分析[J]. 張友兵,唐濤. 鐵道學報. 2012(07)
[8]一種適用于具有相互依賴基本事件和重復事件的動態(tài)故障樹獨立模塊識別方法[J]. 張紅林,張春元,劉東. 計算機學報. 2012(02)
[9]基于Petri網(wǎng)的并發(fā)程序測試用例產(chǎn)生方法[J]. 霍敏霞,丁曉明. 計算機科學. 2011(09)
[10]系統(tǒng)安全風險描述研究[J]. 劉學敏,厲海濤,周經(jīng)倫,周忠寶. 中國安全科學學報. 2010(07)
博士論文
[1]基于EFSM的測試用例自動化生成關鍵技術(shù)研究[D]. 楊瑞.南京大學 2015
[2]基于CPN的面向任務指揮控制組織建模、仿真及優(yōu)化方法研究[D]. 楊春輝.國防科學技術(shù)大學 2008
本文編號:3293605
【文章來源】:北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖4-i?cpn?S險叔S識另y云架圖??Fig.4-1?Method?frame?diagram??
只針對第二部分也就是參數(shù)列表進行交叉操作,在一個父代參數(shù)序列集中隨機選擇一??個位置(交叉點),將父代兩個參數(shù)序列在交叉點后側(cè)的基因進行互換,得到兩個新??的子代參數(shù)序列集。兩個子種群個體一部分之間的交叉操作如圖4-3所示。??個體a?個體b??權(quán)料丨丨—1?0?0?4?4?2?1?1?1?0?0?4?4?2?1?1????mm>?wmmm???mmm?mmmmm??—?13?56?I?166?|?72?11?55?'?123?|?97??Km. ̄ ̄mmmmm??個體a,?▼?個體b’??1?0?0?4?4?2?1?1?1?0?0?4?4?2?1?1??13?56?|j23?I?97?11?55?I?166?|?72??圖4-3子種群個體交叉操作??Fig.4-3?The?Subpopulation?individual?crossover??而針對種群中的個體間的交叉操作,由于每個個體它們的令牌分布與參數(shù)列表均??不同,因此需要針對整個個體進行交叉操作,包括對令牌的分布以及參數(shù)的列表這兩??部分同時進行交叉,兩個種群個體一部分之間的交叉操作如圖4-4所示。??36??
針對子種群內(nèi)個體的變異操作,只需要針對個體的參數(shù)列表部分進行變異,生成??該位置參數(shù)定義域內(nèi)的隨機數(shù)替代原來的數(shù)據(jù)即可。子種群個體的一部分變異操作如??圖4-5所示??37??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于故障配置的故障樹生成[J]. 黃鳴宇,魏歐,胡軍. 計算機科學. 2017(02)
[2]基于隨機時間Petri網(wǎng)的安全性分析方法[J]. 彭穎,姚淑珍,譚火彬. 計算機科學. 2016(11)
[3]基于多種群遺傳算法的可擴展有限狀態(tài)機測試數(shù)據(jù)自動生成[J]. 周小飛,趙瑞蓮,李征. 計算機應用與軟件. 2015(11)
[4]一種基于邏輯Petri網(wǎng)的Web服務簇組合方法[J]. 吳洪越,杜玉越. 計算機學報. 2015(01)
[5]基于Petri網(wǎng)的列控系統(tǒng)形式化分析方法[J]. 劉建昆,宋文,周濤. 計算機應用. 2013(04)
[6]國外基于模型的系統(tǒng)工程方法研究與實踐[J]. 王崑聲,袁建華,陳紅濤,蒲洪波. 中國航天. 2012(11)
[7]基于有色Petri網(wǎng)的CTCS-3級列控系統(tǒng)RBC切換的建模與形式化分析[J]. 張友兵,唐濤. 鐵道學報. 2012(07)
[8]一種適用于具有相互依賴基本事件和重復事件的動態(tài)故障樹獨立模塊識別方法[J]. 張紅林,張春元,劉東. 計算機學報. 2012(02)
[9]基于Petri網(wǎng)的并發(fā)程序測試用例產(chǎn)生方法[J]. 霍敏霞,丁曉明. 計算機科學. 2011(09)
[10]系統(tǒng)安全風險描述研究[J]. 劉學敏,厲海濤,周經(jīng)倫,周忠寶. 中國安全科學學報. 2010(07)
博士論文
[1]基于EFSM的測試用例自動化生成關鍵技術(shù)研究[D]. 楊瑞.南京大學 2015
[2]基于CPN的面向任務指揮控制組織建模、仿真及優(yōu)化方法研究[D]. 楊春輝.國防科學技術(shù)大學 2008
本文編號:3293605
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