摘要：构造退化条件数和容错空间影响因子两个容错性能指标,前者反映了某一故障时刻退化机器人的操作能力,后者反映了该故障时刻退化机器人相对工作空间的大小,它们可分别用来衡量机器人在故障时刻和故障后的容错操作能力。基于这两个指标,提出冗余度机器人结构参数的最优设计方法,该方法可以用来确定使机器人具有最佳容错操作性能的臂长参数。给出平面3R和空间4R机器人的仿真实例,并就容错操作性能对各臂长的敏感度进行了分析。研究结果表明,机器人的容错操作性能对不与故障关节相连或只与一个故障关节相连的臂长具有较高的敏感度,在调节臂长时,应优先考虑这些臂长。另外,与平面机器人不同,空间机器人的这两个容错指标并不存在着很有规律的对应关系,相互的冲突也不那么明显,这说明使他们同步最优的可能性更大。

摘要：首先,提出综合关节可操作度这一种新的容错性能指标,利用该指标可以有目的地调配各关节间容错能力,从而使冗余度机器人实现自觉性的容错操作。然后,针对BUAA-RR 7R空间机器人进行了数值仿真和实验研究。

摘要：为了快速、准确计算多相永磁同步电机(PMSM)在一相或多相绕组故障发生时的容错运行能力,基于傅里叶级数分析方法,在二维极坐标系下建立了多相内转子表贴式永磁同步电机(SPMSM)绕组缺相不对称运行下的空载、负载磁场解析计算模型,并对气隙磁密、空载反电动势(EMF)以及电磁输出转矩等性能参数进行准确计算。设计制作一台44极48槽12相船舶用内转子SPMSM,并通过有限元分析和试验测试对磁场解析模型的准确性进行了验证。在此基础上,为了提高多相电机的容错能力,以最小等值相电流为优化目标,建立了多相电机驱动系统一相绕组开路故障容错控制策略,并以电磁输出转矩、转矩脉动等性能参数为考核指标,对12相SPMSM的容错性能进行了深入分析,进一步提高电机驱动系统的可靠性。

摘要：随着对数据处理的实时性要求越来越高,分布式流处理系统应运而生。但是在分布式的集群规模下,各种软硬件原因导致的故障很难避免的。现有的相关基准测试主要关注于分布式流处理系统的处理性能,很少对该类系统处理故障的容错性能进行评测,以至于关键应用在系统选型的时候特别艰难。针对分布式流处理系统的容错性能,本文设计并实现了一套灵活的基准测试框架。最后,本文在开源数据流处理系统Apache Storm和Apache Flink进行了容错性能的基准测试,验证定义的测试基准的正确性和有效性,实验结果也表明Flink的容错性能相对较好。

摘要：集中绕组中隔齿绕制形式能增大电机的绕组自感,实现绕组间的相互隔离,将该种绕组结构应用在双三相永磁同步电机可设计一种新的永磁同步容错电机。利用Ansoft Maxwell 2D分别为12槽10极和24槽22极双三相隔齿绕永磁同步电机建立仿真模型,针对不同绕组分布形式的电机进行有限元分析。研究两种极槽配合形式下不同接线方式的双三相隔齿绕永磁同步电机在静态磁场和瞬态磁场中的空载磁链波形、空载反电动势波形和绕组电感矩阵等特性,对比分析其电磁性能和容错性能,总结出更适合永磁同步容错电机的结构类型。

摘要：针对现有智能优化算法在求解主动配电网故障定位问题时存在的收敛速度慢、易陷入局部最优解、容错性差、种群质量低等问题,提出一种改进的多元宇宙优化算法(improved multi-verses optimization,IMVO)。首先构建具有容错能力的主动配电网模型,根据故障定位问题的特点对多元宇宙的种群进行离散化编码。其次将自适应精英策略融入改进算法的多元宇宙种群的更迭中,以保证多元宇宙的种群质量。设计基于非线性曲线变化的虫洞存在概率(wormhole existence probability,WEP)与旅行距离率(travel distance rate,TDR)的更新机制,以提高算法前段搜寻相对最优宇宙的能力与后段调整最优探测距离的精度。最后通过自适应突变操作增强改进算法的局部搜索能力,进而提高全局寻优能力。仿真实验结果表明,改进多元宇宙优化算法在单点、多点以及信息畸变故障定位中全局寻优能力显著,相较于其他优化算法在解决配电网故障定位问题上具有更高的准确率与收敛速率。

摘要：建立了一种易于工程实现的包含速度观测信息的GPS／DR组合导航模型，介绍了适用于GPS／DR系统根据硬件余度思想和残差信息统计量检测、剔除粗差观测量的方法，并给出了几个利用GPS、DR冗余的观测信息修正DR传感器的思想。实测结果表明本文提出的滤波方法，能够大大提高滤波器的跟踪精度，有效地解决了GPS定位多径误差、DR传感器实时校正的问题。最后给出了当观测卫星少于4颗时，利用2－3颗卫星的观测信息与DR组合导航的一种定位方法，在提高组合系统的可靠性方面作了有益的探索。

摘要：多传感器组合导航系统是一种典型的非线性系统,为了提高其滤波精度,本文提出了多传感器组合导航系统联邦UKF算法。首先,在建立多传感器组合导航系统的非线性状态方程及线性量测方程的基础上,对标准UKF进行了简化;然后,以简化UKF为基础提出了多传感器组合导航系统的联邦UKF算法,并设计了姿态融合算法及其故障检测函数以验证该算法的容错性能;最后,以GNSS/CNS/SINS多传感器组合导航系统为例进行了仿真验证。仿真结果表明,相对于联邦线性卡尔曼滤波器,联邦UKF算法可提高位置及姿态精度约25.8%、22.2%,同时继承了联邦线性卡尔曼滤波器的容错性能。

摘要：Z源逆变器能够克服升压与逆变不兼容的缺点,但其升压能力却受逆变电路中调制因子的限制,不能充分发挥其优势。而现有改进技术在提高升压的同时,相应地增加了器件的耐压等级与成本,针对这一不足,通过结合电源嵌入式的改进思路,提出了一种具有高增益、高容错性能的电源嵌入式开关电感Z源逆变器拓扑。与Z源逆变器相比,电源嵌入式开关电感Z源逆变器的升压能力不仅得到大幅提高,还具有更加严格的对称结构,并且降低了电容应力与启动时的冲击电流,从而减小了逆变器的成本和体积。除此之外,还可在光伏发电系统中运行于单电源开路、短路以及双电源电压不平衡等工况中。最后搭建了其光伏并网仿真模型,并在StarSim HIL实验平台进行了验证,实验结果验证了逆变器的正确性与可实现性,能够更有效地完成并网逆变工作。

摘要：针对时序错误实时检测和纠正技术中存在的检错成本和纠错性能问题,提出一种基于轻量级现场纠错技术的错误消除寄存器.错误消除寄存器采用自带的内部虚拟节点作为错误检测点,以无额外成本的方式实现时序错误的实时检测;基于观测到的高低电平信息,直接在寄存器内部进行错误纠正,通过仅增加4个额外晶体管的代价,完成即时的现场纠错.错误消除寄存器没有使用复杂的外置翻转探测电路进行错误检测,并且也没有使用额外的存储单元用于错误纠正,因此引入的额外面积和额外功耗极低.为评估错误消除寄存器的时序容错能力和电路效率提升能力,在中芯国际40nm工艺下将该寄存器集成到商用嵌入式处理器CK802中进行实验.实验结果表明,错误消除寄存器大幅度降低了容错处理器的面积成本和性能损失,相比现有技术,在同电压下有10.9%的性能提升,在同性能下有17.7%的功耗优化.