容錯系統(tǒng)中故障診斷與故障恢復功能的建模
發(fā)布時間:2021-12-31 21:57
容錯計算機系統(tǒng)在發(fā)生硬件故障或存在軟件錯誤的情況下仍能正確完成指定任務,它采用冗余技術來達到容忍故障的目的,應用于高可靠性系統(tǒng)中。Petri網(wǎng)是一種結構化的事件驅動系統(tǒng)描述工具,它能夠充分地描述事件驅動系統(tǒng)局部及局部之間的聯(lián)系。容錯系統(tǒng)都是事件驅動的,因此Petri網(wǎng)能夠捕捉容錯系統(tǒng)事件的先后、并行、同步、沖突和因果依賴等特征,并以圖的形式,簡潔、直觀的模擬容錯系統(tǒng)功能模型流程,分析容錯系統(tǒng)的動態(tài)性質。Exspect仿真軟件適合于可應用Petri網(wǎng)理論來分析問題的領域,是協(xié)助Petri網(wǎng)分析問題和解決問題的良好工具。ExSpect軟件具有圖形化的模型編輯、類型檢查和仿真等功能,它提供的一體化的工作平臺,可模擬容錯系統(tǒng)的運行環(huán)境,實現(xiàn)對容錯系統(tǒng)功能模型的仿真。本文闡述了三模冗余容錯系統(tǒng)中的故障診斷和永久故障恢復功能模塊的實現(xiàn)機制,建立基于Petri網(wǎng)的故障診斷和永久故障恢復功能模型,并用ExSpect軟件對三模冗余容錯系統(tǒng)故障診斷和永久故障恢復的Petri網(wǎng)模型進行了仿真實現(xiàn)。本文的主要內(nèi)容如下:(1)介紹了三模冗余容錯系統(tǒng)的體系結構和容錯技術以及Petri網(wǎng)的原理、優(yōu)點和分析方法,提出...
【文章來源】:湖北大學湖北省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究狀況
1.3 論文組織結構
第二章 三模冗余容錯系統(tǒng)及Petri網(wǎng)理論概述
2.1 三模冗余容錯系統(tǒng)概述
2.1.1 三模冗余容錯系統(tǒng)組成結構
2.1.2 同構計算機內(nèi)部結構
2.1.3 三模冗余容錯系統(tǒng)軟件結構
2.2 計算機系統(tǒng)的容錯技術方法
2.2.1 硬件容錯技術
2.2.2 時間容錯技術
2.2.3 信息容錯技術
2.2.4 軟件容錯技術
2.3 Petri網(wǎng)簡介
2.3.1 Petri網(wǎng)的基礎知識
2.3.2 Petri網(wǎng)的優(yōu)點
2.3.3 可達圖的構造方法
第三章 三模冗余容錯系統(tǒng)故障診斷功能建模
3.1 容錯系統(tǒng)故障診斷技術
3.1.1 故障診斷的任務及所研究的內(nèi)容
3.1.2 故障診斷的原理
3.1.3 故障模型
3.2 基于Petri網(wǎng)的三模冗余容錯系統(tǒng)故障診斷模型
3.2.1 三模冗余容錯系統(tǒng)故障診斷機制
3.2.2 建立故障診斷的Petri網(wǎng)模型
3.2.3 構造故障診斷Petri網(wǎng)的可達圖
3.3 基于Petri網(wǎng)的三模冗余容錯系統(tǒng)故障診斷模型性能分析
3.3.1 模型分析
3.3.2 可達性分析
3.3.3 安全性和有界性分析
第四章 三模冗余容錯系統(tǒng)永久故障恢復功能建模
4.1 容錯系統(tǒng)故障恢復技術
4.1.1 向后與向前恢復技術
4.1.2 檢查點技術
4.1.3 恢復塊技術
4.2 基于Petri網(wǎng)的三模冗余容錯系統(tǒng)永久故障恢復模型
4.2.1 三模冗余容錯系統(tǒng)永久故障恢復機制
4.2.2 建立永久故障恢復的Petri網(wǎng)模型
4.2.3 構造永久故障恢復Petri網(wǎng)模型的可達圖
4.3 基于Petri網(wǎng)的三模冗余容錯系統(tǒng)永久故障恢復模型性能分析
4.3.1 模型分析
4.3.2 可達性分析
4.3.3 安全性和有界性分析
第五章 基于Petri網(wǎng)的三模冗余容錯系統(tǒng)功能模型的仿真與分析
5.1 ExSpect仿真軟件簡介
5.1.1 ExSpect仿真軟件介紹
5.1.2 ExSpect語言介紹
5.1.3 ExSpect軟件組成結構
5.2 基于Petri網(wǎng)的三模冗余容錯系統(tǒng)故障診斷仿真建模與分析
5.2.1 仿真模型元素定義
5.2.2 仿真模型及結果分析
5.3 基于Petri網(wǎng)的三模冗余容錯系統(tǒng)永久故障恢復仿真建模與分析
5.3.1 仿真模型元素定義
5.3.2 仿真模型及結果分析
第六章 總結與展望
參考文獻
攻讀研究生期間所發(fā)表論文及參加項目
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無優(yōu)先權維修活動及其Petri網(wǎng)建模[J]. 曲長征,于永利,陶鳳和. 中國機械工程. 2011(02)
[2]基于擴展Petri網(wǎng)的系統(tǒng)建模及形式化驗證方法[J]. 張國印,劉銘,姚愛紅,門朝光. 計算機應用研究. 2010(12)
[3]計算機系統(tǒng)容錯技術研究[J]. 陸陽,王強,張本宏,諸葛戰(zhàn)斌. 計算機工程. 2010(13)
[4]A fault injection model-oriented testing strategy for component security[J]. 陳錦富,盧炎生,張衛(wèi),謝曉東. Journal of Central South University of Technology. 2009(02)
[5]基于Petri網(wǎng)的容錯計算機可靠性[J]. 秦旭東,陳宗基. 計算機工程. 2005(24)
[6]A Method for Modeling the Virtual Instrument Automatic Test System Based on the Petri Net[J]. 馬敏,陳光. Journal of Electronic Science and Technology of China. 2005(02)
[7]基于Petri網(wǎng)的模型檢測研究[J]. 蔣屹新,林闖,曲揚,尹浩. 軟件學報. 2004(09)
[8]容錯計算機系統(tǒng)的中斷同步算法研究[J]. 周雙娥,歐中紅,袁由光. 小型微型計算機系統(tǒng). 2002(12)
[9]故障和容錯機制的層次模型[J]. 孫峻朝,王建瑩,楊孝宗. 計算機工程與應用. 1999(10)
本文編號:3561058
【文章來源】:湖北大學湖北省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 國內(nèi)外研究狀況
1.3 論文組織結構
第二章 三模冗余容錯系統(tǒng)及Petri網(wǎng)理論概述
2.1 三模冗余容錯系統(tǒng)概述
2.1.1 三模冗余容錯系統(tǒng)組成結構
2.1.2 同構計算機內(nèi)部結構
2.1.3 三模冗余容錯系統(tǒng)軟件結構
2.2 計算機系統(tǒng)的容錯技術方法
2.2.1 硬件容錯技術
2.2.2 時間容錯技術
2.2.3 信息容錯技術
2.2.4 軟件容錯技術
2.3 Petri網(wǎng)簡介
2.3.1 Petri網(wǎng)的基礎知識
2.3.2 Petri網(wǎng)的優(yōu)點
2.3.3 可達圖的構造方法
第三章 三模冗余容錯系統(tǒng)故障診斷功能建模
3.1 容錯系統(tǒng)故障診斷技術
3.1.1 故障診斷的任務及所研究的內(nèi)容
3.1.2 故障診斷的原理
3.1.3 故障模型
3.2 基于Petri網(wǎng)的三模冗余容錯系統(tǒng)故障診斷模型
3.2.1 三模冗余容錯系統(tǒng)故障診斷機制
3.2.2 建立故障診斷的Petri網(wǎng)模型
3.2.3 構造故障診斷Petri網(wǎng)的可達圖
3.3 基于Petri網(wǎng)的三模冗余容錯系統(tǒng)故障診斷模型性能分析
3.3.1 模型分析
3.3.2 可達性分析
3.3.3 安全性和有界性分析
第四章 三模冗余容錯系統(tǒng)永久故障恢復功能建模
4.1 容錯系統(tǒng)故障恢復技術
4.1.1 向后與向前恢復技術
4.1.2 檢查點技術
4.1.3 恢復塊技術
4.2 基于Petri網(wǎng)的三模冗余容錯系統(tǒng)永久故障恢復模型
4.2.1 三模冗余容錯系統(tǒng)永久故障恢復機制
4.2.2 建立永久故障恢復的Petri網(wǎng)模型
4.2.3 構造永久故障恢復Petri網(wǎng)模型的可達圖
4.3 基于Petri網(wǎng)的三模冗余容錯系統(tǒng)永久故障恢復模型性能分析
4.3.1 模型分析
4.3.2 可達性分析
4.3.3 安全性和有界性分析
第五章 基于Petri網(wǎng)的三模冗余容錯系統(tǒng)功能模型的仿真與分析
5.1 ExSpect仿真軟件簡介
5.1.1 ExSpect仿真軟件介紹
5.1.2 ExSpect語言介紹
5.1.3 ExSpect軟件組成結構
5.2 基于Petri網(wǎng)的三模冗余容錯系統(tǒng)故障診斷仿真建模與分析
5.2.1 仿真模型元素定義
5.2.2 仿真模型及結果分析
5.3 基于Petri網(wǎng)的三模冗余容錯系統(tǒng)永久故障恢復仿真建模與分析
5.3.1 仿真模型元素定義
5.3.2 仿真模型及結果分析
第六章 總結與展望
參考文獻
攻讀研究生期間所發(fā)表論文及參加項目
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]無優(yōu)先權維修活動及其Petri網(wǎng)建模[J]. 曲長征,于永利,陶鳳和. 中國機械工程. 2011(02)
[2]基于擴展Petri網(wǎng)的系統(tǒng)建模及形式化驗證方法[J]. 張國印,劉銘,姚愛紅,門朝光. 計算機應用研究. 2010(12)
[3]計算機系統(tǒng)容錯技術研究[J]. 陸陽,王強,張本宏,諸葛戰(zhàn)斌. 計算機工程. 2010(13)
[4]A fault injection model-oriented testing strategy for component security[J]. 陳錦富,盧炎生,張衛(wèi),謝曉東. Journal of Central South University of Technology. 2009(02)
[5]基于Petri網(wǎng)的容錯計算機可靠性[J]. 秦旭東,陳宗基. 計算機工程. 2005(24)
[6]A Method for Modeling the Virtual Instrument Automatic Test System Based on the Petri Net[J]. 馬敏,陳光. Journal of Electronic Science and Technology of China. 2005(02)
[7]基于Petri網(wǎng)的模型檢測研究[J]. 蔣屹新,林闖,曲揚,尹浩. 軟件學報. 2004(09)
[8]容錯計算機系統(tǒng)的中斷同步算法研究[J]. 周雙娥,歐中紅,袁由光. 小型微型計算機系統(tǒng). 2002(12)
[9]故障和容錯機制的層次模型[J]. 孫峻朝,王建瑩,楊孝宗. 計算機工程與應用. 1999(10)
本文編號:3561058
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