一、一种用于容错计算机系统整体验证的故障注入试验策略（论文文献综述）
邱泽宇[1]（2018）在《基于故障注入的安全计算机测试研究》文中认为随着铁路系统对安全的要求越来越高,系统内部对数据的安全性要求也随之提高,容错计算机成为了处理数据必不可少的工具,并在列控系统中发展成列控安全计算机。由于安全计算机的安全性和容错性逐渐提升,测试难度较之前的版本更大更复杂,常规的测试手段很难对安全计算机进行全面测试。故障注入技术通过人为的方式将故障主动注入目标系统中,加速系统失效,对于具有容错特性的安全计算机具有较好的测试效果,因此本文将容错系统测试中广泛使用的故障注入技术应用于安全计算机平台。首先对安全计算机的工作模型进行描述,通过工作模型分析安全计算机的安全需求,再列出安全计算机的出现过的和可能出现的故障,并对故障进行详细分析,列出故障种类和如何实现注入的方式。接着采用故障树建模方法对这些故障进行定性分析,通过故障发生率评估故障对系统影响程度和系统可用性,为之后故障注入实验提供基础。其次设计了基于FARM模型的面向安全计算机的软件故障注入器,该模型包括故障集、激活集、读回集、度量集。其中故障集根据前面的故障分析及建模,选取对系统影响较大的故障,根据故障属性的不同设计多种形式的故障;激活集负责将所选故障注入目标系统,通过在工作负载中加入故障负载的方式将故障埋入正常工作模块中,并在需要时向系统注入故障,论文主要对安全计算机的通信总线的进行故障注入,其内部模块主要使用Verilog编程语言;读回集主要收集包括故障点附近的数据以及安全计算机整体状态的数据,本文通过SignalTapⅡ逻辑分析仪和故障注入器分析局部数据和总体状态;度量集则通过对采集到的数据进行分析,评估系统安全性。最后对系统进行故障注入实验,主要对安全计算机的通信控制层和容错安全管理单元层进行故障注入,向系统内部注入了瞬时故障及永久故障,并对实验数据进行收集追踪,通过结果分析可以看出故障都被成功注入到安全计算机平台中,平台在某些故障下仍可以正常运行,有些则直接导向安全状态。本次测试实现了故障注入方法在安全计算机中的应用,提高了安全计算机的测试覆盖率,说明故障注入方法能有效地应用在安全计算机的各个层次。实验结果证明安全计算机可用性和安全性较高,对瞬时故障具有一定的容错能力,总体设计满足安全性需求。
陈云[2]（2016）在《CAN总线飞控计算机设计与开发》文中研究表明随着无人机的高速发展,“高空长航时”逐渐成为大型高端无人机的设计目标,由此带来“工作环境恶劣,连续工作时间长”等问题,这对无人机可靠性提出了更严苛的要求。作为核心部件,飞行控制计算机的可靠性显得尤为重要。以成熟的ISA总线飞行控制计算机为基础,以“高可靠性、高可扩展性、高可维护性”为目标,本文基于CAN总线对飞行控制计算机进行了设计和开发。为克服ISA总线的单主工作模式对飞行控制计算机可靠性提升的限制,选择扩展性更强,冗余备份更易实现的CAN作为内部总线,并设计了向下兼容、互联方式灵活的通信方案。采用“通用化”理念,将逻辑运算模块和接口管理模块集成在一块插板上,构成通用核心插板,便于维护。最终形成“通用核心插板+双CAN总线”的总体框架。为节省核心插板版面空间,提高CPU处理效率,采用“CAN-IP扩展接口”作为CAN控制器硬件实现方案,同时设计了底层通信函数的最小完备集和上层通信规则,建立起内部通信。为实现CAN总线单通道计算机,对分布式软件架构,以及多单元的管理策略进行了设计。进一步,为简单可靠地实现针对控制单元的容错,采用“协同法”作为容错策略,设计了故障诊断、系统重构以及故障恢复等算法。针对开发完成的CAN总线计算机,首先利用实时仿真系统,测试了飞行控制计算机基本功能,包括控制逻辑,各单元CPU负荷以及总线负荷;其次通过故障注入,全面地测试了计算机容错功能。结果表明,CAN总线容错飞行控制计算机性能优异,达到了设计目标。
谢文苗[3]（2015）在《复杂系统仿真关键技术研究》文中认为仿真是目前研究复杂系统的最重要的方法之一。由于复杂系统内部关系的复杂性、不确定性,总体行为的涌现性等原因使复杂系统仿真方法不同于一般的简单系统。在复杂系统仿真中,往往需要将异构的、地理上分布的多种计算机资源通过网络连接起来,进行综合全面地设计仿真系统。因此,本文将从复杂系统仿真的特点出发,对复杂系统仿真的关键技术进行深入研究,搭建具有通用性和可扩展性的复杂系统仿真支撑环境。论文的主要研究内容如下:本文首先从复杂系统仿真的特殊性出发,分析分布式仿真系统体系结构特点,在此基础上提出层次化的架构体系,从系统的硬件组成、仿真应用、软件环境、人机交互等方面,将仿真系统划分为:硬件层、数据层、业务逻辑层、表示层等,并重点介绍业务逻辑层中仿真支撑平台具体功能。在仿真系统层次式体系结构研究设计的基础上,对多粒度模型集成、仿真任务调度和故障注入分别进行研究。为了将多层次、多粒度的模型进行规范化管理,提出了模型粒度划分规范及模型集成规范,在此基础上,提出模型收集与集成的方法,并为模型调用建立索引机制。对于有依赖关系的仿真任务而言,如果将任务分配与任务调度分开设计,可能会造成仿真应用需求与可用资源不匹配的问题。任务的排序、节点分配是任务调度的前提。本文在任务排序算法和节点分配算法的基础上,提出改进型的集中式调度模型和优先级调度算法,并给出分布式节点同步算法。故障注入作为一种有效的测试系统行为响应和可靠性的技术已经广泛应用在工程系统中。本文在分布式仿真系统架构的基础上,提出基于故障模型的故障注入手段,并提出相应的时间驱动故障仿真算法。最后通过实例验证了该方法的可行性与接口的有效性。最后搭建分布式仿真支撑系统并建立具体的仿真应用实例,通过仿真结果数据和系统性能测试数据分析,验证仿真系统正确性、通用性、可扩展性及复杂系统仿真关键技术的可行性与有效性。
章斌[4]（2015）在《基于多处理器的星载计算机抗辐射加固技术研究》文中研究指明卫星电子设备产生的数据量在急速提高,这对星载计算机的处理能力提出了更高的要求。星载计算机的设计正逐步以数据流作为核心,并朝着高性能综合电子系统的方向发展,而高性能并行处理单元将成为其重要组成部分。空间辐射环境诱发的单粒子翻转或单粒子锁定事件,强烈地影响星载计算机的运行性能和工作寿命。单CPU系统可靠性较差,一旦CPU失效会导致卫星任务失败;传统双机或三机冗余系统提高了系统可靠性,但运算性能已不满足在轨数据处理的需要。因此,研究基于多处理器的星载计算机抗辐射加固技术具有十分重要的意义。本文首先对卫星运行轨道的空间辐射环境进行了简单介绍,分析了总剂量和单粒子辐射效应导致元器件失效的机理。在此基础上,提出了多处理器计算机的系统架构和抗辐射加固设计方法。在抗辐射加固设计技术上,本文提出了高可靠自主切换、大电流器件抗闩锁、多处理器降级重构等方案,可以解决目前卫星型号任务在抗辐照加固方面所面临的一些问题,在实际型号工程中具有较好的可实施性。本文的研究以国产抗辐射高性能DSP为核心,以多处理技术为基础,以星载综合电子系统为背景,通过软硬件结合的加固设计方法,可以实现高性能、高集成度和低成本的星载抗辐射加固计算机设计,为后续高性能宇航计算机和宇航综合电子系统的研制打下了一定的基础。
刘清[5]（2015）在《船舶控制系统故障模拟及诊断装备的研究》文中研究表明海洋与国家的安全和发展息息相关,各国竞相发展各类型舰船。近年来,远洋船舶大型化、节能化和高环保已成为发展趋势。为了提高船舶运营的经济效益,必须提高船舶控制系统的有效性、安全可靠性和稳定性。对船舶的控制系统的要求是船体能够不受外界环境的干扰保持运行在一定的速度和正确的路线,传统的检测和切除故障方法难以实现快速准确的效果,由此容错控制技术成为船舶控制领域的研究热点。目前国内研究机构对船舶控制系统的研究主要集中在容错控制方法上,没有故障注入平台的支持。因此本文在对船舶控制技术需求分析的基础上,提出了一套为船舶容错控制技术研究提供支持的故障模拟及诊断装备软硬件实现方案,主要工作如下:（1）通过分析软件实现的故障注入方法、基于模拟的故障注入方法和基于物理的故障注入方法这三种故障注入方法的优缺点,并结合船舶控制系统实际运行可能出现的故障类型,本文故障注入选用基于物理的故障注入方法,并采用硬件实现。针对传统故障电路接入的繁琐和断电接线消耗时间等缺点,本文介绍了耳塞式连接器的工作原理,并提出基于耳塞式连接器的实时故障注入方法。此方法将多种类型故障的产生电路规范化为统一机箱,并形成故障注入装置。在需要注入故障时使用支持热插拔的耳塞式插头连接机箱,提高了系统的灵活性与可靠性。（2）设计了船舶控制系统模拟故障的具体硬件电路实现方案,故障主要包括用来模拟电磁干扰串入电压信号传输过程的电压型模拟故障、用来模拟电磁干扰串入电流信号传输过程的电流型模拟故障、用来模拟信号传输过程中通信线路出现各种通信故障的阻抗型模拟故障和用来模拟系统开关误动作的开关量模拟故障。并对这四种故障电路进行了实验验证,实验结果证明故障注入电路的有效性和正确性。（3）设计了基于Delphi的故障设置计算机系统,给出了故障设置主程序以及通道搜索、故障注入、恢复正常、装载记录四大功能实现的程序流程图。设计了基于DSP+FPGA控制器的故障注入系统,给出了主控制器DSP的详细程序流程图。两者共同组成故障设置及注入系统的软件方案。（4）本地控制装置是船舶控制系统故障模拟及诊断的重要组成部分,本文对其基本原理进行了阐述,针对船舶阀控操舵系统提出了一种模糊递推积分PI控制方法,它结合了模糊控制技术和递推积分PI控制技术的优点,实验结果表明此控制方法可以实现船舶闭环控制系统的无差跟踪。针对船舶运行环境采集到的信号可能存在的干扰,提出了一种适合用于船舶控制系统的改进数字滤波方法,实验结果表明此滤波方法可以达到理想的滤波效果。（5）对本地控制单元的硬件和软件进行了设计。硬件采用CPCI板卡和CPCI工控机来实现数据采集、控制执行、通信、显示等功能;软件采用Delphi进行设计,给出了数据采集、控制执行、通信、显示功能的程序流程图。本文针对船舶控制系统研制出的故障模拟及诊断装备,可实时模拟船舶运行在真实环境下可能发生的各类故障。将本地控制单元采集到的真实数据接入故障设置及注入装置实现信号叠加,再将叠加故障后的信号送至容错计算机进行容错运算,本地控制单元接收容错计算机的控制指令完成对泵控、阀控等系统的闭环控制。因此,本文提出的故障模拟及诊断装备对提高船舶安全稳定运行具有重要意义。
冯懿[6]（2013）在《复杂计算机系统可用性评测技术研究》文中研究指明应用于金融业、电信业、能源、交通、航空等关系到国家经济安全和社会安全的关键行业中的复杂计算机系统不仅要求具有极强的事务处理能力，还要求具有极高的可用性，能够提供高速、稳定的信息处理服务。这类系统一旦发生延误和失效将会造成不可估量的经济损失，还有可能产生负面的社会影响。开展面向此类复杂计算机系统的可用性测试研究，将有助于提高其可用性，对于保障国民经济平稳运行具有重要意义。以往的一些研究曾提出计算机系统的硬件部件之间以及软件故障之间存在着某种模式的相关性，并且相关性的存在会影响系统的可用性，但是大多是从理论角度出发，并未给出实际系统中相关性存在的直接证据，这使得围绕相关性的讨论往往缺乏实际系统的支撑而说服力不足。为此论文针对某银行计算机系统故障记录和高端服务器运行日志进行分析，指出了系统级部件和元件级部件之间可能存在相关性的证据。为了更好的建模系统可用性，论文对银行计算机系统故障记录和LANL故障数据集进行了故障分布对比分析，发现基于对称多处理机架构的计算系统发生硬件故障的故障间隔时间分布属于Weibull族。为了达到高可用性要求，应用于关键行业中的复杂计算机系统往往采用k-out-of-n系统架构，论文重点讨论了考虑相关性因素的均分负载k-out-of-n系统的建模问题。首先利用随机过程理论为均分负载型的k-out-of-n系统建立系统模型，指出了该类系统自第i-1次部件失效起到发生第i次部件失效的时间的分布函数服从一个两参数威布尔分布，且系统在不同状态的停留时间存在相关性。本文引入copula理论，提出了利用Gumbel Copula函数来捕捉系统在不同状态的停留时间之间右尾相关性的变化，给出了指定失效序列的k-out-of-n系统的部件相关系数矩阵计算算法。分析结果表明，使用考虑相关性的均分负载k-out-of-n系统模型，比不考虑相关性的模型更贴近系统实际运行情况。为了直观的描述系统部件相关性问题，论文介绍了一种基于可靠性框图发展而来的系统描述模型DRBD（Dynamic Reliability Block Diagram）。论文介绍了DRBD的优点，并应用DRBD模型的思想描述了串联可靠性模型、共因/共模故障模型、冗余模型、RAID磁盘阵列模型等多种常见的系统构架方式，提出了基于DRBD模型评测系统可用性的方法，并针对上述多种系统部件连接方式分析了向广义随机Petri网（Generalized Stochastic Petri Net，GSPN）转化并求解可用性的方法。传统的可用性测试方法，利用长时间在线运行多台、同配置的目标系统进行在线测试。但是应用于关键行业中的复杂计算机系统可用性较高，这导致在线跟踪测试将耗费相当长的时间才能得到准确的结果。论文针对这一问题提出了一种基于MTBF（mean time between failure）阈值的k-out-of-n系统可用性测试方法，将系统级可用性测试转化为面向冗余部件的可用性测试。本文面向事务处理型容错计算机系统设计并实现了一个可用性评测系统，由故障注入平台，可用性评测套件以及可用性评测系统数据库组成。利用HP Superdome服务器仿照银行业务系统搭建了一个模拟的双模应用系统环境，在线测试表明，评测结果与官方公布的结果处于同一数量级，本文提出的可用性测试系统可以在较短时间内测试目标系统是否达到要求的可用性级别。
吴杰[7]（2013）在《基于VHDL的故障注入工具的研究与实现》文中指出近年来，计算机技术呈现出迅猛的发展态势。它所应用到的航空、航天等特殊领域要求它要具有很高的可靠性。由于FPGA具有运算快速和编程简单等优点，因此它被广泛应用到航天容错计算机的设计当中。近年来，针对这种计算机的可靠性评测也被越来越多的设计人员所重视。而故障注入技术是现如今一种重要的可靠性评测方法。故障注入工具的实现则可以为容错计算机的研究带来巨大的帮助。本文针对目前主流故障注入技术的理论基础进行了深入的研究，为故障注入工具的实现做好了理论储备。本文课题来源中的容错计算机使用了硬件描述语言VHDL。因此，本文主要研究了基于VHDL的故障注入技术。该技术中的“突变”方法可以很好的支持注入多种类型的故障，并且不改变目标系统模型的结构。基于这种技术，本文设计并实现了一个故障注入工具。该工具可以对基于VHDL语言建模的系统进行故障注入。它通过分析VHDL源文件中的代码来找出系统中可以注入的对象，然后使用CASE语句修改源代码，最后通过仿真器进行故障注入仿真实验。它可以支持注入多种类型的故障，包括固定0、固定1和位翻转，同时可以选择的故障时间为永久故障、瞬时故障和间歇故障。最后本文使用设计实现的故障注入工具对课题来源中的容错计算机进行了多种故障注入实验，注入对象为该系统容错机制中的一些重要信号。实验结果验证了系统容错机制的可靠性。同时，实验结果也证明注入工具可以有效地对基于VHDL实现的系统进行故障注入。
徐欣慰[8]（2013）在《船舶系统在线式多类故障注入控制平台的研制》文中提出船舶通常运行在特殊且较恶劣的外部环境下，其操艇控制系统的安全性、可靠性和稳定性至关重要。在实际运行过程中，系统可能会产生各种故障，例如，通信线路在传输过程中可能会引入干扰造成通信错误，开关发生误动作等。这种特殊运行环境决定了控制系统必须具备高度安全可靠性，从而控制系统在故障时能作出正确的决策。船舶控制系统在线式故障注入平台是安全性实验室的大型重要设备，根据操艇系统的运行特性，通过故障注入技术模拟实际运行中发生的各类故障，人为地将其注入到系统中，为船舶控制系统的容错技术研究提供软硬件的开发平台，并为容错控制原型验证提供测试条件。本文的研究重点及取得的成果主要包括以下几个方面：（1）介绍了在线式多类故障注入控制平台研制的研究背景及意义，分别对故障注入技术、容错技术和数字滤波技术的研究现状进行了阐述，对船舶操艇控制平台进行了需求分析。（2）阐述了故障注入的原理及流程。提出并研制了一种应用于船舶系统的在线式硬件故障注入控制平台，由硬件电路完成各类故障的注入，真实地模拟实际运行中船舶可能发生的故障。这种方法弥补了传统故障注入方法偏向于软件注入，实时性不高，且无法实现位移传感器这类阻抗型故障的注入等不足，同时实现了故障注入技术从计算机或控制学科到电气领域的跨越。提出了操艇控制系统故障注入平台的整体设计方案，其中故障设置及注入装置与本地控制单元为最主要的两部分，并提出采用传感器冗余技术来提高系统可靠性。（3）提出了一种在线式技术，解决了更换注入故障类型时需要断开电源重新接线的问题，在上电的情况下，可以安全地连接或断开线路，实现真正的即插即用，提高了系统的灵活性与可靠性。（4）提出了故障设置及注入装置的硬件整体结构框架，主要用于对开关量、电压型模拟量、电流型模拟量、阻抗型模拟量信号实施故障设置及注入，可模拟船舶的各种常见故障。故障注入电路需要叠加白噪声、正弦波、矩形波等信号，本文以白噪声信号为例，提出了一种幅值可调的高斯白噪声信号产生方法，通过改变方差值，可得到不同信噪比的白噪声信号。设计了上下位机以太网通信的硬件部分，可以实现对下位机DSP运行的控制，同时监视下位机硬件系统的运行状态。搭建了电压型、电流型模拟量故障注入控制板及执行板的硬件电路，通过两种方案的对比，选出了效果更佳的故障注入电路结构；搭建了阻抗型及开关量的故障注入电路，实现了多类故障的注入。（5）按照功能需求建立了故障注入系统的软件整体架构，主要分为上位机软件及下位机软件。详细阐述了软件开发与编码遵循的的原则及开发流程。针对上位机软件设计了控制平台的软件界面，给出了包括主程序、通道搜索、故障状态显示、故障注入、历史数据查询程序，界面友好，易于人员操作。此外，还对上下位机的通信控制流程进行了详细的阐述。（6）提出了一种应用于船舶阀控操舵系统的递推积分PI控制策略。对阀控操舵系统进行了数学建模，得出了其闭环传递函数，在此基础上，对控制算法进行了仿真，取得了较好的仿真效果，实现了对舵角的稳态无误差控制。为提高采样系统的可靠性，针对船舶操舵系统的采样对象设计了一种新型中位值加权平均数字滤波方法，实验表明，可以有效地对采样信号的干扰进行滤除。在此基础上，本文对船舶系统故障注入平台的本地控制单元进行了硬件和软件的设计。本文针对大型船舶控制系统研制了在线式的多类故障注入控制平台，可实时模拟船舶运行在海洋环境下可能发生的各类故障。由故障注入及设置装置实现故障的注入，本地控制单元采集数据并送至容错计算机进行容错计算，由本地控制单元完成对泵控、阀控等系统的闭环控制。因此，本文提出的故障注入控制平台对于提高船舶运行的安全可靠性具有重要实用意义。
李洋[9]（2012）在《抗辐射容错计算机的设计与实现》文中认为在航空航天领域，计算机系统常常受到辐射的影响。尤其是电磁脉冲，给计算机系统的可靠工作带来了极大的威胁。由于计算机工作环境恶劣难于进行人工的维护，但又必须保证计算机能够安全稳定的工作，所以如何提高计算机系统的抗辐射能力，具有重要的现实意义和经济价值。传统的抗辐射技术是在机器层采用无缝机壳屏蔽技术和在部件层使用加固芯片。但是这仍然不能完全屏蔽掉电磁脉冲，耦合进入到机箱中的电磁脉冲依然会导致硬件失效。如何从计算机体系结构的层面提高计算机系统抗辐射能力成为计算机抗辐射研究的重要内容。本文首先对辐射效应和抗辐射技术进行了研究。引入容错理论，从计算机的设计角度提出了一种抗辐射容错计算机的设计方案。系统采用一个备份源的机器级冷备份待命储备系统方式实现。基于冷备份比热备份对辐射尤其是电磁脉冲有着更好的抗干扰能力，在备份原状态的选择、供电电路的设计及检测器的设置上都做出相应的考虑。然后从CPLD逻辑设计及硬件电路两方面对原理样机进行详细设计与实现。原理样机由2个主机板和一个公共板组成，每个主机板上有一个容错管理模块。容错管理模块针对辐射引发故障频繁的处理器和I/O接口电路进行故障检测，并采用瞬时故障本机复位及永久故障系统切换的故障处理机制。为验证系统故障检测和故障处理的容错机制，本文开发了一个植入式故障注入系统。注入系统可以向用以进行处理器和I/O接口故障检测的数据线注入永久和瞬时故障，模拟计算机在现实运行环境下发生的各种常见故障。最后通过故障注入系统，对原理样机的容错机制进行了故障注入实验，验证了系统故障检测机制和故障处理能力。
徐光侠[10]（2011）在《分布式实时系统的软件故障注入及可靠性评测方法研究》文中研究指明一些高可靠性领域,计算机系统的应用越来越广泛,如航空航天、核工业、交通控制、银行和医疗等。在这些领域中,计算机系统的失效可能造成巨大的人员伤亡和经济损失。但如何在系统应用之前对这些容错机制的有效性、可用性进行评估和验证,检验它们是否和预期的情况相一致,这就需要有效的理论和机制应对容错性的评估和提高。计算机系统的可靠性验证是一个复杂艰巨的任务,一般使用理论建模方法,但由于故障激活机制和错误传播过程非常复杂,在大多数情况下都是不完全可知的,所以很难对实际系统进行建模。故障注入是通过人为地产生并引入故障到目标系统中加速系统产生错误和失效,然后通过分析故障引入后的系统行为反应,可获得对目标系统可靠性和容错性的评测结果。与其它方法相比,故障注入具有应用范围广、结果精确度高、时间花费少等优点,已引起众多学者和研究人员的重视。目前,关键行业领域大量采用分布式系统或分布式实时系统,对其可靠性评估与度量难度大、要求高,对系统整体的可信监控难度大,本文针对这种状况,深入研究故障注入技术,探索针对分布式实时系统的软件实现的故障注入方法,研究多种类型的系统故障并对相关的故障模型进行了分析,建立相应的故障注入系统结构。考虑到网络环境也是对分布式实时系统可信性构成影响的重要因素,故对网络故障检测与诊断进行深入研究。研究软件可靠性模型与评测的理论与技术,探索分布式实时系统的可靠性测评方法。具体研究工作如下:①研究软件可信性的特征和内涵,特别是软件可靠性、故障注入之间的区别和内涵联系,缺陷、错误、失效三者之间的转化关系,以及分布式实时系统的特点和系统结构;为进一步面向软件可靠性增强技术——软件实现的故障注入技术、以及模块与系统级的可靠性模型建立与评测技术的深入研究提供背景知识。②讨论研究分布式实时系统的故障模型,针对分布式实时系统的可信验证的难题,分析分布式实时系统的故障注入特点,建立故障注入的故障分类模型。在此基础上总结出故障模型的故障处理与传播方式。③研究并分析故障注入实现方法和框架,提出一种建立在分布式实时系统环境中的软件故障注入系统结构,分为三个层次:目标系统、通信网络、软件故障注入系统。并设计出软件故障注入系统,其包含软件故障注入器、数据收集模块和故障数据分析模块。深入研究软件故障注入的底层原理和高层实现机制并提出故障注入执行算法。④研究并分析证据理论的基本概念和推理模型,提出基于证据理论的网络故障检测与诊断,探索基于证据理论的故障检测与诊断方法对于提高故障诊断的准确性有效性程度。分析并构建一种网络可靠性分级指标模型。⑤针对目前软件可靠性模型的效率和准确性等方面局限,以及分布式实时系统实时执行的特点,建立更能反映分布式实时系统特征的可靠性模型,总结可靠性设计的基本原则和方法,提出关键链路的确定方法、在不同条件下确定系统的可靠性方法以及最可靠的通讯路径集的确定方法。提出一种基于时间限制的可靠性评估方法,给出了程序相关的FST相关算法和响应时间的评估精简算法,达到降低系统的时间开销;提出分布式实时系统的可靠性评测方法,分析推导出各软件模块与系统可靠性之间的定量关系,识别对系统可靠性影响较大的软件模块。
二、一种用于容错计算机系统整体验证的故障注入试验策略（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种用于容错计算机系统整体验证的故障注入试验策略（论文提纲范文）
（1）基于故障注入的安全计算机测试研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 列控系统及安全计算机概述 |
| 1.1.2 故障注入在安全计算机测试中的研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 安全计算机国内外研究现状 |
| 1.2.2 故障注入国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容组织结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 故障注入测试方法研究 |
| 2.1 故障注入概述 |
| 2.1.1 故障注入基本原理 |
| 2.1.2 故障注入的特点 |
| 2.2 故障注入分类 |
| 2.2.1 基于硬件的故障注入 |
| 2.2.2 基于软件的故障注入 |
| 2.2.3 基于仿真的故障注入 |
| 2.2.4 基于混合的故障注入 |
| 2.3 故障的属性及模型分析 |
| 2.3.1 常见故障属性 |
| 2.3.2 故障测试模型 |
| 2.4 基于FARM模型的安全计算机故障注入 |
| 2.4.1 FARM故障注入模型 |
| 2.4.2 面向安全计算机的故障注入 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 安全计算机平台故障分析及模型研究 |
| 3.1 下一代列控安全计算机平台 |
| 3.1.1 概述 |
| 3.1.2 技术特点 |
| 3.2 安全计算机平台的安全需求及故障分析 |
| 3.2.1 安全计算机平台安全需求 |
| 3.2.2 安全计算机平台故障分析 |
| 3.3 安全计算机平台故障模型 |
| 3.3.1 一般的故障传播模型 |
| 3.3.2 安全计算机工作模型 |
| 3.3.3 安全计算机平台的动态故障树模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 安全计算机平台故障注入的设计与实现 |
| 4.1 故障注入的功能需求 |
| 4.2 基于FARM模型的安全计算机故障注入器架构 |
| 4.3 安全计算机平台故障注入环境 |
| 4.4 安全计算机平台总线故障注入实现 |
| 4.4.1 基于FARM模型的总线故障负载设计 |
| 4.4.2 总线故障注入结果 |
| 4.5 安全计算机平台时钟同步故障注入实现 |
| 4.5.1 基于FARM模型的时钟同步故障负载 |
| 4.5.2 时钟故障注入结果 |
| 4.6 安全计算机平台寄存器故障注入实现 |
| 4.6.1 基于FARM模型的寄存器故障负载设计 |
| 4.6.2 寄存器故障注入结果 |
| 4.7 安全计算机平台逻辑比较故障注入实现 |
| 4.7.1 基于FARM模型的逻辑比较故障负载设计 |
| 4.7.2 逻辑比较故障注入结果 |
| 4.8 故障注入的结果测评分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 图索引 |
| 表索引 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）CAN总线飞控计算机设计与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 无人机飞行控制系统的组成 |
| 1.2.1 飞控计算机 |
| 1.2.2 传感器 |
| 1.2.3 执行机构 |
| 1.3 课题研究背景 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 课题组研究现状 |
| 1.3.4 通信总线的特性分析 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 第二章 CAN总线飞控计算机结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 总体框架设计 |
| 2.3 通信方案设计 |
| 2.3.1 两路独立总线 |
| 2.3.2 连接方式灵活 |
| 2.3.3 兼容ISA总线 |
| 2.4 核心插板设计 |
| 2.4.1 设计背景 |
| 2.4.2 资源配置 |
| 2.4.3 研制方案 |
| 2.5 典型应用结构 |
| 2.5.1 单通道计算机 |
| 2.5.2 高可靠容错计算机 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 CAN总线通信设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 设计思路 |
| 3.3 CAN总线控制器设计 |
| 3.3.1 MPC555片内控制器 |
| 3.3.2 独立CAN控制器芯片 |
| 3.3.3 CAN-IP扩展接口 |
| 3.3.4 方案比较结果 |
| 3.4 CAN总线底层通信API设计 |
| 3.4.1 API的完备性设计 |
| 3.4.2 API的易用性设计 |
| 3.5 CAN总线上层应用设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 CAN总线单通道计算机的实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 软件架构设计 |
| 4.2.1 ISA总线计算机的集中式软件架构 |
| 4.2.2 CAN总线计算机的分布式软件架构 |
| 4.3 接口单元管理策略 |
| 4.3.1 设备分配 |
| 4.3.2 软件复用策略 |
| 4.3.3 软件工程结构 |
| 4.3.4 软件开发方法 |
| 4.4 控制单元管理策略 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 CAN总线容错计算机的实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 容错计算机结构 |
| 5.2.1 容错控制技术 |
| 5.2.2 容错计算机架构 |
| 5.3 容错管理方案 |
| 5.3.1 传统的比较容错方案 |
| 5.3.2 简易的协同容错方案 |
| 5.3.3 容错管理方案设计 |
| 5.4 故障检测与诊断技术 |
| 5.4.1 检测模型 |
| 5.4.2 检测与诊断 |
| 5.5 系统重构技术 |
| 5.5.1 重构方案 |
| 5.5.2 成员关系管理 |
| 5.6 故障恢复技术 |
| 5.6.1 接口单元的恢复 |
| 5.6.2 控制单元的恢复 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 系统集成测试与仿真 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实时仿真实验方案 |
| 6.2.1 实时仿真系统 |
| 6.2.2 故障注入功能模块 |
| 6.2.3 实验方案设计 |
| 6.3 计算机运行状态分析 |
| 6.3.1 各单元CPU工作负荷分析 |
| 6.3.2 CAN总线通信性能分析 |
| 6.3.3 控制单元输出指令 |
| 6.4 容错功能测试结果分析 |
| 6.4.1 故障诊断及系统重构功能结果分析 |
| 6.4.2 故障恢复结果分析 |
| 6.4.3 全过程仿真结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文主要研究内容 |
| 7.2 后续进一步研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（3）复杂系统仿真关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和问题 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究问题的提出 |
| 1.2 相关领域研究和应用现状 |
| 1.2.1 分布式仿真技术研究及应用 |
| 1.2.2 模型集成技术的研究现状 |
| 1.2.3 任务调度技术的研究现状 |
| 1.2.4 故障注入技术的研究现状 |
| 1.2.5 研究现状总结 |
| 1.3 论文的研究内容与意义 |
| 1.3.1 论文的研究内容 |
| 1.3.2 论文的研究意义 |
| 1.4 本文的研究工作与内容安排 |
| 第2章 复杂系统仿真的体系结构 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 仿真系统相关对象分析 |
| 2.2.1 复杂系统仿真的特点 |
| 2.2.2 分布式仿真系统的体系结构特点分析 |
| 2.3 分布式仿真系统的层次架构 |
| 2.4 仿真支撑平台的功能层次结构 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 多粒度模型集成框架研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多粒度建模方法与技术 |
| 3.2.1 多分辨率建模及相关的概念 |
| 3.2.2 多分辨率建模的技术分析 |
| 3.2.3 多分辨率建模实现方法分析 |
| 3.2.4 多分辨率建模技术的约束性分析 |
| 3.3 仿真系统模型粒度分析 |
| 3.4 多粒度模型集成框架设计 |
| 3.4.1 模型集成规范 |
| 3.4.2 模型集成方法 |
| 3.4.3 集成模型分类 |
| 3.4.4 模型索引机制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 任务调度技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 任务调度一般性研究 |
| 4.2.1 基于设计结构矩阵（DSM）的模型排序 |
| 4.2.2 任务分配算法 |
| 4.2.3 任务调度策略 |
| 4.2.4 调度策略选择 |
| 4.3 分布式调度算法分析研究 |
| 4.3.1 调度算法相关术语 |
| 4.3.2 系统仿真帧周期确定方法 |
| 4.3.3 优先级驱动调度算法 |
| 4.4 基于优先级的混合任务调度算法 |
| 4.4.1 非实时优先级驱动算法 |
| 4.4.2 多速率分布式仿真中节点同步算法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 故障注入技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 故障注入技术研究 |
| 5.2.1 故障注入的原理 |
| 5.2.2 故障注入技术分类 |
| 5.2.3 基于仿真的故障注入技术 |
| 5.3 故障注入系统结构设计 |
| 5.3.1 分布式系统故障注入结构 |
| 5.3.2 故障注入的时间控制 |
| 5.4 故障注入算法研究 |
| 5.4.1 故障注入时间驱动仿真算法研究 |
| 5.4.2 故障注入接口方式测试验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 复杂系统仿真的关键技术验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 分布式仿真系统的资源管理模块 |
| 6.2.1 仿真资源的配置管理 |
| 6.3 仿真模型集成及任务设计 |
| 6.3.1 仿真模型集成 |
| 6.3.2 试验任务设计 |
| 6.3.3 仿真性能测试项 |
| 6.4 仿真任务运行监控及系统性能分析 |
| 6.4.1 仿真任务运行 |
| 6.4.2 系统性能分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（4）基于多处理器的星载计算机抗辐射加固技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 .引言 |
| 1.2 .星载计算机面临的空间辐射环境 |
| 1.2.1 .空间辐射环境介绍 |
| 1.2.2 .空间辐射导致星载计算机故障案例 |
| 1.3 .卫星电子元器件辐照失效机理 |
| 1.3.1 .总剂量效应 |
| 1.3.2 .单粒子效应 |
| 1.4 .星载计算机抗辐射加固技术的主要途径 |
| 1.5 .国内外星载并行计算机设计情况 |
| 1.5.1 .国外研究状况 |
| 1.5.2 .国内研究状况 |
| 1.6 .本文的主要研究内容 |
| 第二章 多处理器星载计算机设计方案 |
| 2.1 .引言 |
| 2.2 .多处理器星载计算机设计思想 |
| 2.3 .主要设计指标 |
| 2.4 .基于多处理器的星载计算机设计方案 |
| 2.4.1 .设计思路 |
| 2.4.2 .抗辐射加固单机的功能设计 |
| 2.4.3 .元器件的抗辐照能力与分析 |
| 2.5 .本章小结 |
| 第三章 抗辐射加固设计技术研究 |
| 3.1 .引言 |
| 3.2 .硬件加固设计 |
| 3.2.1 .双机自主切换设计 |
| 3.2.2 .大电流器件抗闩锁设计 |
| 3.2.3 .遥控组件的加固设计 |
| 3.2.4 .存储器的抗SEU加固设计 |
| 3.3 .多处理器的降级重构 |
| 3.3.1 .系统启动及运行方式 |
| 3.3.2 .多处理器并行方案 |
| 3.3.3 .多处理器的故障诊断 |
| 3.3.4 .多处理器的备份切换设计 |
| 3.4 .软件加固设计 |
| 3.4.1 .单粒子效应对DSP的影响 |
| 3.4.2 .DSP软件抗辐射加固设计方法 |
| 3.4.3 .Cache一致性及加固措施 |
| 3.4.4 .操作系统支持 |
| 3.4.5 .软件设计概况 |
| 3.5 .本章小结 |
| 第四章 抗辐射加固效果验证 |
| 4.1 .引言 |
| 4.2 .抗总剂量辐射损伤的效果验证 |
| 4.2.1 .试验方法和依据 |
| 4.2.2 .器件级总剂量辐照试验 |
| 4.2.3 .整机抗闩锁验证试验 |
| 4.2.4 .整机总剂量辐照试验 |
| 4.3 .单粒子辐射效应的防护效果验证 |
| 4.3.1 .试验目的和内容 |
| 4.3.2 .试验环境 |
| 4.3.3 .试验方法 |
| 4.3.4 .实验结果 |
| 4.4 .本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 .总结 |
| 5.2 .展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（5）船舶控制系统故障模拟及诊断装备的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 故障注入技术 |
| 1.3 容错控制技术 |
| 1.4 论文主要内容和结构安排 |
| 第2章 故障注入技术的研究 |
| 2.1 故障注入原理 |
| 2.2 故障注入方法 |
| 2.3 船舶控制系统故障注入设计 |
| 2.3.1 电压型模拟故障 |
| 2.3.2 电流型模拟故障 |
| 2.3.3 开关量模拟故障 |
| 2.3.4 阻抗型模拟故障 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 故障设置及注入装置硬件设计 |
| 3.1 故障注入机箱设计 |
| 3.2 基于以太网通信的故障设置硬件设计 |
| 3.3 电压型模拟故障注入电路设计 |
| 3.3.1 电压型模拟故障注入控制板硬件电路设计 |
| 3.3.2 电压型模拟故障注入执行板硬件电路设计 |
| 3.3.3 电压型模拟故障注入实验结果 |
| 3.4 电流型模拟故障注入电路设计 |
| 3.4.1 电流型模拟故障注入控制板硬件电路设计 |
| 3.4.2 电流型模拟故障注入执行板硬件电路设计 |
| 3.4.3 电流型模拟故障注入实验结果 |
| 3.5 阻抗型模拟故障注入电路设计 |
| 3.5.1 阻抗型模拟故障注入控制板硬件电路设计 |
| 3.5.2 阻抗型模拟故障注入执行板硬件电路设计 |
| 3.5.3 阻抗型模拟故障注入实验结果 |
| 3.6 开关量故障注入电路设计 |
| 3.6.1 开关量故障注入控制板硬件电路设计 |
| 3.6.2 开关量故障注入执行板硬件电路设计 |
| 3.6.3 开关量模拟故障注入实验结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 故障设置及注入装置软件设计 |
| 4.1 故障设置计算机系统整体架构 |
| 4.2 基于Delphi的故障设置计算机软件 |
| 4.2.1 通道搜索功能 |
| 4.2.2 故障注入功能 |
| 4.2.3 恢复正常功能 |
| 4.2.4 装载记录功能 |
| 4.2.5 IP地址查询与修改功能 |
| 4.2.6 帮助功能 |
| 4.3 基于DSP+FPGA控制器的故障注入系统 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 船舶控制系统故障模拟及诊断装备的研制 |
| 5.1 本地控制装置的原理 |
| 5.2 船舶系统的控制策略 |
| 5.2.1 阀控系统结构 |
| 5.2.2 模糊递推积分PI控制方法 |
| 5.2.3 阀控系统稳定性分析 |
| 5.3 舵舶控制系统数字滤波方法 |
| 5.3.1 算术平均值滤波 |
| 5.3.2 加权平均值滤波 |
| 5.3.3 滑动平均值滤波 |
| 5.3.4 防脉冲干扰平均滤波 |
| 5.3.5 改进后的数字滤波方法 |
| 5.4 本地控制单元硬件设计 |
| 5.5 本地控制单元系统软件的总体设计 |
| 5.5.1 系统总体流程 |
| 5.5.2 系统构架 |
| 5.5.3 基于Delphi的本地控制单元软件设计 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）复杂计算机系统可用性评测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的 |
| 1.2 可用性研究涉及的定义 |
| 1.3 国内外相关研究现状 |
| 1.3.1 可用性评测技术概述 |
| 1.3.2 计算机系统可用性等级 |
| 1.3.3 计算机系统可用性建模方法 |
| 1.3.4 计算机系统可用性评测方法 |
| 1.3.5 相关性分析 |
| 1.4 存在的问题 |
| 1.5 关键行业复杂计算机系统结构特征 |
| 1.6 本文的主要研究内容与结构 |
| 第2章 故障数据中的相关性分析与故障分布分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 故障数据中的相关性分析 |
| 2.2.1 系统级部件相关性分析 |
| 2.2.2 元件级部件相关性分析 |
| 2.3 故障分布分析 |
| 2.3.1 极值理论 |
| 2.3.2 银行故障数据分析 |
| 2.3.3 LANL故障数据集分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 考虑部件相关的K-OUT-OF-N系统建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型分析的基础理论 |
| 3.2.1 随机过程相关理论 |
| 3.2.2 系统稳态特征指标 |
| 3.3 COPULA相关性理论 |
| 3.4 均分负载的K-OUT-OF-N系统模型 |
| 3.4.1 模型假设 |
| 3.4.2 系统可用度分析 |
| 3.4.3 系统可靠度分析 |
| 3.5 均分负载的K-OUT-OF-N系统相关性分析 |
| 3.5.1 部件失效时间的相关性 |
| 3.5.2 尾部相关与常见copula函数 |
| 3.5.3 基于Gumbel copula的相关性分析 |
| 3.6 目标系统分析 |
| 3.6.1 部件失效时间分析 |
| 3.6.2 失效时间相关性分析 |
| 3.6.3 不考虑部件相关的系统可用性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于DRBD的可用性评测方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 DRBD模型 |
| 4.3 常见部件连接方式及容错机制的动态描述 |
| 4.3.1 串联可靠性模型 |
| 4.3.2 共因/共模故障模型 |
| 4.3.3 冗余模型 |
| 4.3.4 RAID磁盘阵列模型 |
| 4.4 基于DRBD模型进行可用性评测的方法 |
| 4.4.1 基于DRBD模型的系统可用性分析方法 |
| 4.4.2 DRBD模型的求解 |
| 4.4.3 DRBD模型分析系统可用性示例 |
| 4.5 目标系统分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 面向事务处理型计算系统的可用性测试方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MTBF阈值定理 |
| 5.3 基于MTBF阈值的可用性测试方法 |
| 5.4 可用性测试系统设计与实现 |
| 5.4.1 整体设计 |
| 5.4.2 故障注入平台 |
| 5.4.3 可用性测试套件 |
| 5.4.4 可用性测试系统数据库 |
| 5.5 可用性测试系统的应用 |
| 5.5.1 目标系统描述 |
| 5.5.2 测试环境 |
| 5.5.3 实验过程与结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）基于VHDL的故障注入工具的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 提高系统可靠性的方法 |
| 1.1.2 可靠性评测方法 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本文组织结构 |
| 第2章 故障注入技术的研究 |
| 2.1 故障注入理论的研究 |
| 2.1.1 故障的定义及分类 |
| 2.1.2 故障注入基本原理 |
| 2.2 故障注入技术的研究 |
| 2.2.1 基于硬件实现的故障注入 |
| 2.2.2 基于软件实现的故障注入 |
| 2.2.3 基于仿真实现的故障注入 |
| 2.2.4 基于 VHDL 的故障注入技术 |
| 2.3 关键技术的研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 故障注入工具的设计 |
| 3.1 系统功能需求 |
| 3.2 系统总体架构 |
| 3.3 VHDL 语法分析器的设计 |
| 3.3.1 词法单元的分类 |
| 3.3.2 词法单元的提取 |
| 3.3.3 构建语法树 |
| 3.4 注入管理模块的设计 |
| 3.4.1 模块功能 |
| 3.4.2 VHDL 代码修改模块 |
| 3.4.3 控制宏生成模块 |
| 3.5 用户界面的设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 故障注入工具的实现 |
| 4.1 VHDL 语法分析器的实现 |
| 4.1.1 扫描模块的实现 |
| 4.1.2 语法分析模块的实现 |
| 4.2 用户界面的实现 |
| 4.2.1 VHDL 文件分析界面 |
| 4.2.2 故障注入界面 |
| 4.3 注入管理模块的实现 |
| 4.3.1 VHDL 代码修改模块的实现 |
| 4.3.2 故障产生的实现 |
| 4.4 双机冷备份容错计算机的故障注入实验 |
| 4.4.1 系统的整体结构 |
| 4.4.2 系统工作流程 |
| 4.4.3 系统容错方案 |
| 4.4.4 故障注入实验 |
| 4.4.5 实验结果总结 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）船舶系统在线式多类故障注入控制平台的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 故障注入技术 |
| 1.2.2 容错技术 |
| 1.2.3 数字滤波技术 |
| 1.3 船舶系统多类故障注入平台需求分析 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 在线式多类故障注入控制平台 |
| 2.1 故障注入技术 |
| 2.1.1 故障注入原理 |
| 2.1.2 故障模型的分类 |
| 2.1.3 故障注入方法 |
| 2.2 故障注入控制平台整体结构 |
| 2.3 故障设置及注入装置的原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 在线式多类故障注入装置的研制 |
| 3.1 在线式接入技术 |
| 3.2 幅值可调高斯白噪声信号的生成方法 |
| 3.3 DSP+FPGA 控制器 |
| 3.4 上下位机以太网通信硬件设计 |
| 3.5 电压型模拟量故障注入电路设计 |
| 3.6 电流型模拟量故障注入电路设计 |
| 3.7 阻抗型故障注入电路设计 |
| 3.8 开关量故障注入电路设计 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 故障注入控制平台的软件设计 |
| 4.1 故障注入平台软件功能分析 |
| 4.2 DSP 通信控制流程 |
| 4.3 上位机软件开发 |
| 4.4 故障注入平台上位机软件整体架构 |
| 4.5 软件界面的设计 |
| 4.5.1 控制平台软件主界面 |
| 4.5.2 通道搜索功能 |
| 4.5.3 故障状态展示 |
| 4.5.4 故障注入功能 |
| 4.5.5 历史数据查询 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 本地控制单元 |
| 5.1 本地控制单元的基本原理 |
| 5.2 阀控制系统的控制策略 |
| 5.2.1 阀控系统的控制结构 |
| 5.2.2 传统 PI 控制策略 |
| 5.2.3 递推积分 PI 控制策略 |
| 5.3 舵舶控制系统数字滤波方法 |
| 5.4 本地控制单元硬件设计 |
| 5.5 本地控制单元软件设计 |
| 5.5.1 采集模块 |
| 5.5.2 控制输出模块 |
| 5.5.3 通信模块 |
| 5.5.4 显示模块 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）抗辐射容错计算机的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 辐射及影响 |
| 1.2 计算机抗辐射技术研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本文组织结构 |
| 第2章 抗辐射容错计算机整体方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 容错技术 |
| 2.2.1 冗余分类 |
| 2.2.2 硬件冗余 |
| 2.2.3 故障检测 |
| 2.3 抗辐射容错计算机整体设计 |
| 2.3.1 整体设计 |
| 2.3.2 系统工作流程 |
| 2.3.3 工作软件设计 |
| 2.3.4 容错管理系统的设计 |
| 2.3.5 供电模块设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 原理样机详细设计与实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 主机板逻辑的详细设计与实现 |
| 3.2.1 容错管理模块 DetectorA |
| 3.2.2 故障检测子模块 |
| 3.2.3 故障处理子模块 |
| 3.2.4 复位计时子模块 |
| 3.2.5 容错管理模块 DetectorB |
| 3.3 公共板逻辑详细设计与实现 |
| 3.4 硬件电路设计与实现 |
| 3.4.1 公共板电路设计 |
| 3.4.2 主机板电路设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 抗辐射容错计算机系统功能验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 植入式故障注入系统设计与实现 |
| 4.2.1 控制软件设计 |
| 4.2.2 注入器 CPLD 逻辑设计 |
| 4.3 抗辐射容错计算机容错功能验证 |
| 4.3.1 信号故障注入 |
| 4.3.2 计数器故障注入 |
| 4.3.3 实验结果总结 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（10）分布式实时系统的软件故障注入及可靠性评测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 课题研究动机及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 分布式计算技术 |
| 1.3.2 软件故障注入的研究现状 |
| 1.3.3 软件可靠性评测的研究现状 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 1.5 本文的组织结构 |
| 2 故障注入、可靠性和可信性的基本概念 |
| 2.1 可靠性 |
| 2.2 可信性 |
| 2.2.1 可信性的研究分类 |
| 2.2.2 可信性的属性和实现方式 |
| 2.3 故障注入 |
| 2.3.1 概念 |
| 2.3.2 软件错误、缺陷、故障与失效 |
| 2.3.3 故障注入技术分类 |
| 2.4 分布式实时系统 |
| 2.4.1 概念 |
| 2.4.2 组成和特点 |
| 2.4.3 系统结构 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 分布式实时系统的故障模型 |
| 3.1 分布式实时系统 |
| 3.1.1 分布式实时系统的任务模型 |
| 3.1.2 分布式实时系统的故障注入的特点 |
| 3.2 故障模型描述 |
| 3.2.1 故障模型与可靠性模型 |
| 3.2.2 内存故障 |
| 3.2.3 CPU 故障 |
| 3.2.4 通讯故障 |
| 3.2.5 服务故障 |
| 3.2.6 软件故障 |
| 3.3 故障模型的时间控制 |
| 3.3.1 故障处理和传播 |
| 3.3.2 时间控制 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 分布式实时系统的故障注入方案 |
| 4.1 软件故障注入系统结构 |
| 4.1.1 系统结构 |
| 4.1.2 故障注入器 |
| 4.1.3 数据收集模块 |
| 4.1.4 故障数据分析模块 |
| 4.2 软件故障注入的方法与原理 |
| 4.2.1 软件故障注入的方法 |
| 4.2.2 软件故障注入的底层原理 |
| 4.2.3 软件故障注入的上层实现 |
| 4.3 软件故障注入过程分析 |
| 4.4 软件故障注入实验 |
| 4.4.1 实验环境 |
| 4.4.2 实验参数设置 |
| 4.4.3 均匀故障分布 |
| 4.4.4 故障注入实验过程 |
| 4.5 实验结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于证据理论的网络故障检测与诊断及网络可靠性评测 |
| 5.1 证据理论与推理模型 |
| 5.1.1 证据理论 |
| 5.1.2 推理模型 |
| 5.2 基于证据理论的网络故障检测与诊断 |
| 5.2.1 网络事件 |
| 5.2.2 网络故障检测与诊断 |
| 5.2.3 实验结果分析 |
| 5.3 网络可靠性评测模型 |
| 5.3.1 可靠性分级指标 |
| 5.3.2 网络冗余结构模型 |
| 5.4 基于故障注入的服务器可靠性评测方法 |
| 5.4.1 实验环境 |
| 5.4.2 网络服务器可靠性测试实验 |
| 5.5 小结 |
| 6 分布式实时系统的可靠性模型与评测方法 |
| 6.1 分布式实时系统的可靠性模型的建立 |
| 6.1.1 假设和定义 |
| 6.1.2 可靠性设计的基本原则与方法 |
| 6.2 建模方法 |
| 6.2.1 关键链路的确定 |
| 6.2.2 在不同条件下确定系统的可靠性 |
| 6.2.3 最可靠的通讯路径集的确定 |
| 6.3 基于时间限制的可靠性评估方法 |
| 6.3.1 系统描述 |
| 6.3.2 程序相关的FST 生成算法 |
| 6.3.3 响应时间的评估算法 |
| 6.3.4 应用实例 |
| 6.4 分布式实时系统的可靠性评测方法 |
| 6.4.1 软件的可靠性模型与分配 |
| 6.4.2 单一任务的可靠性模型 |
| 6.4.3 分布式实时系统的原型 |
| 6.4.4 分布式实时系统的可靠性模型 |
| 6.4.5 分布式实时系统的可靠性指标分配方法 |
| 6.4.6 分布式实时系统的可靠性评测方法 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 问题和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A、 作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
| B、 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 |
四、一种用于容错计算机系统整体验证的故障注入试验策略（论文参考文献）
- [1]基于故障注入的安全计算机测试研究[D]. 邱泽宇. 北京交通大学, 2018(06)
- [2]CAN总线飞控计算机设计与开发[D]. 陈云. 南京航空航天大学, 2016(03)
- [3]复杂系统仿真关键技术研究[D]. 谢文苗. 北京理工大学, 2015(11)
- [4]基于多处理器的星载计算机抗辐射加固技术研究[D]. 章斌. 上海交通大学, 2015(03)
- [5]船舶控制系统故障模拟及诊断装备的研究[D]. 刘清. 湖南大学, 2015(03)
- [6]复杂计算机系统可用性评测技术研究[D]. 冯懿. 哈尔滨工业大学, 2013(01)
- [7]基于VHDL的故障注入工具的研究与实现[D]. 吴杰. 哈尔滨工业大学, 2013(03)
- [8]船舶系统在线式多类故障注入控制平台的研制[D]. 徐欣慰. 湖南大学, 2013(05)
- [9]抗辐射容错计算机的设计与实现[D]. 李洋. 哈尔滨工业大学, 2012(04)
- [10]分布式实时系统的软件故障注入及可靠性评测方法研究[D]. 徐光侠. 重庆大学, 2011(07)