安全控制系统多余度信号投票表决算法研究

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作者 张严 兰杰 +2 位作者 杨锦辉 王剑宇 苗强 《电子测量技术》 北大核心 2025年第13期157-165,共9页

控制系统作为核能装备中的安全关键系统,在实际工程中往往需要长时间无人值守运行,其对自动化程度和运行可靠性的要求极高。高鲁棒性的信号表决算法可以确保控制系统在遇到故障或异常情况时能够自动应对并恢复正常运行。目前,核能控制... 控制系统作为核能装备中的安全关键系统,在实际工程中往往需要长时间无人值守运行,其对自动化程度和运行可靠性的要求极高。高鲁棒性的信号表决算法可以确保控制系统在遇到故障或异常情况时能够自动应对并恢复正常运行。目前,核能控制系统中常用的信号表决算法为阈值检测方法。该类方法结构简单、易于理解,但其控制精度、可靠性、自动化程度等方面都表现欠佳。因此,基于长周期无人运行条件下的核能控制系统设计,以系统高可靠性和自动化需求为导向,提出一种基于投票机制的核能控制系统多余度信号多级表决算法。一级监控算法判断信号故障点位,在此基础上,二级监控表决算法输出最终表决值。截取模拟运行过程中的信号序列,验证所提算法的输出表决值、故障计数、故障点剔除和恢复以及输出安全值等功能。同时,模拟多种测试信号,进行对比验证。结果表明,所提算法在阶跃信号、斜坡信号和正弦信号上都能有效降低表决的错误概率,其表决值结果普遍优于平均数、中位数等传统表决算法,阈值操作结果优于传统阈值检测方法。最后,通过讨论算法时间复杂度和算法运行的平均用时,验证该方法满足核能控制系统的实时性需求。 展开更多

关键词 长周期无人运行 投票机制 安全控制系统 多余度信号表决算法

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自适应一致表决算法 被引量：14

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作者 欧阳城添 王曦 郑剑 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2011年第7期130-133,共4页

容错技术已经在许多领域的高可靠控制中得到应用,N版本程序技术是实现容错的基本手段之一。在软件系统中,表决算法可以屏蔽错误的输出结果。冗余技术可以防止错误的结果传递到系统的下一个子模块中,并且提高系统的安全性。许多表决算法... 容错技术已经在许多领域的高可靠控制中得到应用,N版本程序技术是实现容错的基本手段之一。在软件系统中,表决算法可以屏蔽错误的输出结果。冗余技术可以防止错误的结果传递到系统的下一个子模块中,并且提高系统的安全性。许多表决算法在容错技术中得到广泛的应用,其中一致性表决算法同样得到了广泛的应用。但一致表决算法适合输出结果空间基数小的情况,因此更容易产生相同并错误的结果(IAW)。针对这个问题,提出一种自适应的一致性表决算法,它将版本历史记录信息应用到一致性表决中,降低了不正确结果通过表决的概率,提高了系统安全性和可靠性。实验证明了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 一致表决算法 N版本程序 容错技术

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NMR及NVP系统中表决算法分析与研究 被引量：7

3

作者 袁顺 郭渊博 刘伟 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2008年第11期3463-3467,共5页

在N模冗余(NMR)及N版本编程技术(NVP)系统中,通过对冗余模块的输出执行表决可以屏蔽子系统或部件产生的错误,处理分布式计算系统中出现的Byzantine故障、同步多个计算进程以及维护数据复制品一致性等;表决算法还可以用做某些容忍入侵应... 在N模冗余(NMR)及N版本编程技术(NVP)系统中,通过对冗余模块的输出执行表决可以屏蔽子系统或部件产生的错误,处理分布式计算系统中出现的Byzantine故障、同步多个计算进程以及维护数据复制品一致性等;表决算法还可以用做某些容忍入侵应用的触发策略,发现故障并触发故障部件的状态恢复。在经过对大量的表决算法分析与研究后,对其进行归类,并对每种类型中具有代表性的算法进行了描述,指出它们的应用领域,同时从复杂度及可靠性等方面对这些算法进行横向比较。 展开更多

关键词 容错 表决算法 N模冗余 N版本编程技术 三模冗余

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投票表决算法在高帧频图像处理中的应用

4

作者 陈雷 田晓燕 +1 位作者 赵晓军 张春华 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第15期259-260,279,共3页

针对目前高帧频图像处理方法中软件速度慢、实时性差、专用硬件开发周期长、灵活性差等缺陷,开发完成了基于FPGA的高帧频图像硬件实时处理系统。该系统采用投票表决算法,压缩了存储和处理的数据量,充分发挥FPGA器件的并行特性,使图像采... 针对目前高帧频图像处理方法中软件速度慢、实时性差、专用硬件开发周期长、灵活性差等缺陷,开发完成了基于FPGA的高帧频图像硬件实时处理系统。该系统采用投票表决算法,压缩了存储和处理的数据量,充分发挥FPGA器件的并行特性,使图像采集与图像处理并行完成,提高了图像处理速度。系统已成功应用于高速轨道检测车的钢轨断面图像实时动态处理和分析。 展开更多

关键词 投票表决算法 并行处理 视频图像

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基于表决算法的空间预警系统数据融合建模/仿真

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作者 蔡志浩 彭晓源 李妮 《现代防御技术》 北大核心 2009年第1期98-101,共4页

空间预警系统中包含红外、可见光等多种类型的传感器,每种传感器对不同目标的探测均有相应的优势和不足。数据融合技术对来自多个传感器的探测数据进行综合处理,从而缩短系统整体的目标发现时间,提高探测精度等性能。采用表决融合算法... 空间预警系统中包含红外、可见光等多种类型的传感器,每种传感器对不同目标的探测均有相应的优势和不足。数据融合技术对来自多个传感器的探测数据进行综合处理,从而缩短系统整体的目标发现时间,提高探测精度等性能。采用表决融合算法对空间预警系统中的数据融合问题进行研究,建立了多传感器串联、并联以及混合结构3种不同组合的融合模型,重点对采用混合融合结构时,系统在保证一定检测率的同时,能最大程度减小虚警率的算法进行了探讨,计算证明这种结构具有最佳的整体融合效果,最后还给出了融合仿真系统的结构方案。 展开更多

关键词 导弹防御 空间预警系统 目标探测 数据融合 表决算法 建模/仿真

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表决算法及其在无线抄表系统中的应用 被引量：4

6

作者 金洪波 段其昌 张从力 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z3期73-76,共4页

提出了一种表决算法,并将其应用于PTR2 0 0 0型无线数传模块的通讯协议中,开发了一个智能型无线电能表抄表系统。该系统实现了电量管理自动化,同时起到了实时显示用电量和用电费及报警的作用。

关键词 表决算法 通讯协议 无线数传模块 无线抄表系统

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电控旋翼传感器系统余度设计及表决算法研究 被引量：2

7

作者 王恒国 陆洋 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期290-295,共6页

电控旋翼通过电作动器驱动伺服襟翼偏转,通过气弹作用带动桨叶变距,从而实现旋翼操纵。为提高电控旋翼传感器系统的可靠性,文中以模型电控旋翼系统为对象,提出了一套非相似三余度传感器系统方案;进一步提出了一种改进的表决算法,该算法... 电控旋翼通过电作动器驱动伺服襟翼偏转,通过气弹作用带动桨叶变距,从而实现旋翼操纵。为提高电控旋翼传感器系统的可靠性,文中以模型电控旋翼系统为对象,提出了一套非相似三余度传感器系统方案;进一步提出了一种改进的表决算法,该算法通过将基于LMS算法的预测值引入表决中,使三余度传感器系统在出现两路随机故障时仍能够有效判别正常信号,从而提高了系统的可靠性;通过仿真验证了该改进表决算法的可行性;最后通过对襟翼传感器的试验研究,证明了所提出的余度设计方案及表决算法的有效性。 展开更多

关键词 电控旋翼 余度设计 表决算法 非相似余度

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多通道余度模型的表决控制算法和可靠性分析 被引量：3

8

作者 杨芳萍 陈海鸿 +2 位作者 吕浩音 王艳丽 张中琦 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第1期107-111,共5页

同步在多通道余度模型的研究和应用中是一项关键性技术,针对此问题中存在的基于多交叉通道模型和同步时间的静态分配策略,提出同步中的动态时间容错方法,设计基于时间容错的动态表决控制算法.理论分析表明,时间容错的动态表决控制算法... 同步在多通道余度模型的研究和应用中是一项关键性技术,针对此问题中存在的基于多交叉通道模型和同步时间的静态分配策略,提出同步中的动态时间容错方法,设计基于时间容错的动态表决控制算法.理论分析表明,时间容错的动态表决控制算法扩展了任务处理的时间窗口,极大地提高了对瞬时干扰的抵御能力,从而大幅度提高了余度系统的可靠性. 展开更多

关键词 余度系统 多通道 表决控制算法 可靠性分析

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基于模糊颜色Petri网的表决DVP安全软件模型初探

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作者 王海峰 张仲义 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2002年第4期23-26,共4页

把模糊计算理论和有色Petri网有机地结合起来 ,提出了一种模糊颜色Petri网诊断表决算法 ,把该算法应用于DVP的软件模型 ,使之具有故障容忍和表决的能力。笔者对以模糊颜色Petri网为核心的DVP软件模型表决算法进行了较为深入的探讨 ,该... 把模糊计算理论和有色Petri网有机地结合起来 ,提出了一种模糊颜色Petri网诊断表决算法 ,把该算法应用于DVP的软件模型 ,使之具有故障容忍和表决的能力。笔者对以模糊颜色Petri网为核心的DVP软件模型表决算法进行了较为深入的探讨 ,该模型对提高软件系统的安全性和可靠性具有实际意义。 展开更多

关键词 模糊计算 表决算法 模糊颜色Petri网 DVP 安全软件模型

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三余度飞行控制计算机余度管理算法研究 被引量：2

10

作者 庞伊贺 张伟彬 +1 位作者 熊官送 王军 《现代电子技术》 2023年第18期85-89,共5页

为了提高飞行控制系统的稳定性和可靠性,针对工程的实际需求和三余度飞行控制计算机的架构和特点,设计一种同步算法和余度管理策略,提出一种基于三余度技术的系统设计方案。采用开机同步和周期同步相结合的同步算法使飞行控制系统实现... 为了提高飞行控制系统的稳定性和可靠性,针对工程的实际需求和三余度飞行控制计算机的架构和特点,设计一种同步算法和余度管理策略,提出一种基于三余度技术的系统设计方案。采用开机同步和周期同步相结合的同步算法使飞行控制系统实现三机同步,采用大数表决法和门限比较法相结合的表决算法对飞行控制系统输出的离散量和数字量进行监控和表决。为进一步增强系统的抗干扰能力,进行系统重构设计,保证飞控系统的稳定性和可靠性。最后通过仿真和模拟测试对所设计的余度管理策略进行验证,结果表明该策略合理可行,不仅可以较好地完成余度管理任务,而且具有一定的抗干扰能力,能够提高飞行控制系统的稳定性和可靠性。 展开更多

关键词 三余度飞控计算机系统 余度管理 同步算法 表决算法 系统重构 同步功能 表决功能

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NMR系统通信复杂性的分析与优化 被引量：2

11

作者 范剑波 徐利浩 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2001年第8期61-63,89,共4页

该文针对传统表决算法通信复杂性高的问题，提出了将现有的 ＥＣＣ（ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｄｅｓ）用于表决问题的算法，极大地减少了通信复杂性，取得了与传统表决算法同样的效果，从而实现ＮＭＲ（Ｎ Ｍｏｄｕｌａｒ... 该文针对传统表决算法通信复杂性高的问题，提出了将现有的 ＥＣＣ（ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｄｅｓ）用于表决问题的算法，极大地减少了通信复杂性，取得了与传统表决算法同样的效果，从而实现ＮＭＲ（Ｎ Ｍｏｄｕｌａｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ）系统通信复杂性的优化。 展开更多

关键词 NMR系统 通信复杂性 表决算法 纠错编码 优化

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基于复合简化模糊ARTMAP的故障诊断

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作者 王有起 王宇 《机床与液压》 北大核心 2008年第2期191-193,198,共4页

简单模糊ARTMAP(SFAM)是一种功能强大的神经网络,可以用于故障诊断等分类问题;然而,单独SFAM存在对样本训练次序敏感的性能缺陷。为改善SFAM的性能提出表决融合方法。首先把用于故障诊断的特征向量规格化并提交给数个SFAM,用求和规则表... 简单模糊ARTMAP(SFAM)是一种功能强大的神经网络,可以用于故障诊断等分类问题;然而,单独SFAM存在对样本训练次序敏感的性能缺陷。为改善SFAM的性能提出表决融合方法。首先把用于故障诊断的特征向量规格化并提交给数个SFAM,用求和规则表决算法融合多个SFAM诊断结果。在此处理过程中,用置信度作为融合的加权因子,融合结果作为故障诊断系统的最终判决。通过用轴承故障诊断案例进行实验测试,结果表明表决融合方法对故障诊断的有效性。 展开更多

关键词 简化模糊ARTMAP 表决算法 神经网络 故障诊断

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一种基于执行体异构度的拟态裁决优化方法 被引量：17

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作者 武兆琪 张帆 +2 位作者 郭威 卫今 谢光伟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期12-18,共7页

网络空间拟态防御技术通过构建动态异构冗余的系统架构来提高系统的安全性能,而裁决器的表决机制是防御链中的关键步骤,直接影响拟态系统的安全性和效率。针对拟态表决环节的任务特性,对一致表决算法进行改进,设计基于执行体异构度的拟... 网络空间拟态防御技术通过构建动态异构冗余的系统架构来提高系统的安全性能,而裁决器的表决机制是防御链中的关键步骤,直接影响拟态系统的安全性和效率。针对拟态表决环节的任务特性,对一致表决算法进行改进,设计基于执行体异构度的拟态裁决优化方法。结合拟态防御系统的异构特性,在选择执行体表决输出时引入执行体间的异构度作为决策因素,同时综合考虑执行体数目和历史记录信息,使表决算法更适用于拟态架构面临的威胁场景。实验结果表明,与一致表决算法相比,该算法能够显著提高拟态系统的安全性能,有效规避共模逃逸的风险。 展开更多

关键词 拟态防御 异构冗余 裁决器 异构度 表决算法

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基于异常值的拟态裁决优化方法 被引量：9

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作者 高振斌 贾广瑞 +1 位作者 张文建 谭力波 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2021年第7期2066-2071,共6页

针对拟态裁决器多数一致性表决算法的优化方法,提出用异常检测的方法直接量化数据可靠性来提升表决正确率。基于异常值的表决算法,通过构建拟态系统异构执行体输出数据集和训练深度学习异常检测模型量化了执行体输出数据异常值;使用权... 针对拟态裁决器多数一致性表决算法的优化方法,提出用异常检测的方法直接量化数据可靠性来提升表决正确率。基于异常值的表决算法,通过构建拟态系统异构执行体输出数据集和训练深度学习异常检测模型量化了执行体输出数据异常值;使用权值优化算法优化加权分配,在表决时选择最优加权结果作为表决输出结果。实验结果表明,该方法能够提升拟态裁决器的表决输出正确率,具有一定共模逃逸检测能力,提升了系统的安全性和可靠性。 展开更多

关键词 拟态防御 裁决器 表决算法 深度学习 异常检测

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