帶Linux系統(tǒng)的服務(wù)器冗余技術(shù)研究.pdf

1、在諸如核能發(fā)電、電力調(diào)度、航空航天等高成本高危險(xiǎn)行業(yè)，對(duì)于控制系統(tǒng)可靠度要求極高。對(duì)于這類行業(yè)，如何提高控制系統(tǒng)的可靠度是一個(gè)極其重要的問題。隨著集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，硬件的性能越來越高，成本越來越低，這為控制系統(tǒng)冗余技術(shù)的發(fā)展提供了一個(gè)很好的條件。對(duì)于一些帶有服務(wù)器的工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)，可以采用服務(wù)器冗余的形式來提高控制系統(tǒng)的可靠度。本文研究帶Linux操作系統(tǒng)的服務(wù)器冗余技術(shù)。
　　從系統(tǒng)的可靠性出發(fā)，分析影響服務(wù)器可靠度

2、的相關(guān)因素。研究二乘二取二冗余、三模冗余和雙機(jī)熱備冗余三種典型的冗余形式，完成了對(duì)這三種經(jīng)典冗余形式的可靠度表達(dá)式的詳細(xì)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，進(jìn)一步得到了可靠度與資源消耗比表達(dá)式。分析對(duì)比了這三種冗余形式控制的可靠度曲線。
　　闡述了實(shí)現(xiàn)雙機(jī)冗余必須要解決的雙機(jī)同步、故障檢測(cè)和仲裁切換三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，分析了冗余系統(tǒng)各個(gè)狀態(tài)間的關(guān)系。在冗余系統(tǒng)中主備可靠度均相同的假設(shè)下，給出了雙機(jī)并聯(lián)、表決和旁聯(lián)三種模式下系統(tǒng)的可靠度數(shù)學(xué)表達(dá)式，繪制了相應(yīng)的可靠

3、度曲線。對(duì)比分析表明，雙機(jī)并聯(lián)冗余比其他兩種模式對(duì)系統(tǒng)的可靠度提高更多。因此，選取雙機(jī)并聯(lián)的模式來進(jìn)行帶Linux操作系統(tǒng)的冗余系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
　　完成了雙機(jī)并聯(lián)冗余控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提出了一種基于服務(wù)器健康狀態(tài)的冗余切換策略，并用百分制的健康值表示服務(wù)器的健康狀態(tài)。將設(shè)計(jì)的雙機(jī)并聯(lián)冗余控制系統(tǒng)抽象為RT-LAB平臺(tái)下的模型，進(jìn)行系統(tǒng)仿真研究。用來至A/D轉(zhuǎn)換卡的模擬信號(hào)模擬服務(wù)器進(jìn)程的健康值，測(cè)試系統(tǒng)能否按照設(shè)定的切換策略完成冗