分布式设计实验平台的技术研究与系统开发

分布式设计实验平台的技术研究与系统开发

王立冬[1]2003年在《分布式设计实验平台的技术研究与系统开发》文中指出工科实验教育的显着特征是将实践知识与理论知识有机联系在一起,并借助于一定的实验手段来培养学生的技术应用能力和工程观念。完善的实验手段和实验管理方法将使实验教育更富成效。 随着网络的全球化以及计算机技术的进步,建立完备的实验管理手段已成为可能。本论文以分布式体系结构、面向对象技术、设计模式、基于组件的软件开发等理论为基础,着重阐述了在网络环境下创建机械工程类课程的实验教学环境——分布式设计实验平台的实现技术。本实验平台包括C/S模式下的客户端软件和基于Web的实验信息管理系统两个部分:前者采用组件化的方法实现了应用工具软件的集成,并通过图形文件信息的自动提取算法和同步存储算法建立了实验平台与应用工具软件之间的通讯接口。客户端软件还提供了基于SMTP的邮件工具以支持协同设计工作。客户端软件主要承担实验操作和管理等任务。后者则实现了基本的实验信息查询、注册、浏览等功能,它采用B/S体系结构,使用COM+技术对用户的数据访问进行了逻辑上的控制。 分布式实验平台集工程设计、有限元分析、实验数据管理、信息查询等功能为一体,既具备实验教学价值,又具有一定的工程应用潜力,并为后继的开发打下了一定的基础。

开金宇[2]2016年在《面向可靠性的微服务系统自适应调整技术研究》文中提出微服务架构是当前最流行的软件架构,当开发者从微服务架构获得敏捷开发时,可靠性成为系统运行的最大的痛点。本文重点研究了面向可靠性的微服务系统自适应调整中的两个重要问题:微服务系统可靠性分析和服务流程组合。本文在对软件系统可靠性进行研究的基础上,提出了一种软件系统可靠性分析任务划分的框架;基于此框架介绍了四类常用的可靠性分析技术以及相应的方法,调查了将这些技术和方法用于分析软件系统可靠性的研究进展,发现了每种可靠性分析任务与相应的技术、方法之间的关联;在此基础上,重点关注了基于概率模型检验的可靠性分析方法以及这类分析方法的应用场景,讨论了概率模型检验方法在分析软件系统可靠性时所具有的优势,并给出了一个通用的基于概率模型检验的软件可靠性分析平台。微服务系统是与单体架构相对应的一个概念。传统的单体架构多实例部署机制在应对大流量、高并发用户洪水般访问时,有效缓解系统压力的同时,也造成了极大的资源浪费。微服务架构以其既能缓解系统压力又能充分利用系统资源的优势成为系统架构的首选。传统软件系统的可靠性分析方法都是针对单体多实例部署的情况,使用传统的可靠性分析方法不能准确地分析微服务差异化多实例部署模式下的微服务系统的可靠性。针对这一问题,本文提出了一种微服务差异化多实例部署模式下微服务系统可靠性分析方法,实验验证了这种方法的有效性。随着微服务系统业务规模的扩大,单一的服务流程已经不能满足微服务系统业务的扩张,服务流程的多元化已成微服务系统发展的必然趋势。然而,用户在使用微服务系统时,很少完全使用微服务系统提供的全部业务,而仅使用其感兴趣的部分业务,在这种情况下,使用传统的单一业务流程的可靠性分析方法不能准确地反映多业务流程的微服务系统的可靠性,同时,多元化业务流程的业务交织增加了微服务系统可靠性分析的难度。针对这一问题,本文提出了一种多社区微服务系统可靠性分析方法,实验验证了这种方法的有效性。服务流程重组是实现微服务系统自适应调整的一种最直接有效的方法。传统的服务流程组合问题的解决方案都是以服务与服务模型粒度相同为前提,事实上,在互联网中存在这样一类大粒度服务,即,一个服务可以完成多个服务模型描述的多个需求规约,与使用和服务模型粒度相同的服务组合可靠性最优的服务流程相比,使用大粒度服务组合服务流程通过减少参与组合服务流程的候选服务集合的数目,提高组合服务流程的效率。本文通过解决对最优大粒度服务流程建模和组合可靠性最优的大粒度服务流程两个子问题完成大粒度服务流程组合问题问题,并通过实验验证了这种方法的有效性。最后,参考IBM提出的自治元素模型,本文提出了一种面向可靠性的微服务系统自适应调整框架,并利用本文的研究成果及分布式集群技术和大数据技术实现了该框架的原型平台。在云计算环境中,该自适应调整平台利用集群技术及大数据技术以及基于对多实例部署、多业务流程的微服务系统的可靠性分析及面向大粒度的服务流程组合方法,实现面向可靠性的微服务系统自适应调整。

李建军[3]2013年在《矿山井下主配设备安全预警关键技术研究》文中研究说明摘要:矿山井下设备是矿山生产作业的重要支柱,其井下配套的矿井通风机设备系统、矿井提升机设备系统、矿井排水设备系统及井下空压机设备系统是矿山井下生产必备的主要配套设备,简称为矿山井下主配设备系统。其井下主配设备系统工作运行的好坏直接关系到矿山人员安全及生产安全和效益,因此如何实现和保障其井下主要关键设备的安全可靠运行,一直是矿山安全生产领域的重要研究课题。目前,在井下矿山单设备系统监测监控领域及井下瓦斯监控方面国内外已有了不少研究成果,但基于包含井下多设备安全监控系统及兼容井下瓦斯监控等井下其它安全监控系统的集成化统一监控平台系统的研究稀有涉及,本文正是基于上述现实问题,提出矿山井下安全预警统一监控平台研究课题,并对形成安全预警统一监控平台系统的主要关键技术问题展开理论研究与技术实现。研究设计了包含矿山井下四大主配设备系统的统一的从井下到井上的叁层监控组网技术方案,其组网技术方案首次包含老旧监控设备系统的兼容、包含瓦斯传感器检测及井下人员定位检测系统等扩展接口功能,此组网方案及技术实现在国内首创,为后继矿山安全监控水平的提升提供了全新的理念。针对矿山井下四大主要配套设备系统各自的功能分析及选用的安全监控参数及工艺控制方式,本论文统一的对其进行了详细归纳与研究,提出了统一安全监控平台经济适用、性价比高的参数组选型原则方案。通过对统一监控平台所需要的各类电量与非电量传感器性能的分析,研究了传感器的组成、发展、现状,性能特性及传感器技术的飞速发展趋势所带来的组网用传感器选型的困惑,提出了矿山井下安全监控用系统传感器在工程实例中的主要选用原则。通过SVM数值分析技术手段对矿山回采工作面的瓦斯传感器的放置位置与放置数量进行数值分析,验证了瓦斯传感器放置位置距离及传感器数量问题。通过对以往各类控制技术等的全面分析研究,给出了以PLC开发环境作为分布式子站控制器方案的最优结论,研究开发出预警监控平台分布式子站现场监控系统最佳组网技术方案结构框图。研究总结出PLC硬件配型原则,并进行了配型实现,通过软件编程实现了PLC开发环境下的井下风机等系统的自动监测控制。针对井下特殊环境下数据安全采集的高要求,研究分布式子站传感器与工业控制器之间数据安全采集的实现方法,提出了适合井下数据安全采集与传输的统一的安全电量变送器联接概念,用于解决大监控平台多类型传感器多源信息融合难的问题,开发设计出数据安全采集系统框图。利用现有的井上监控平台、分布于井下的组网综合布线系统及井下控制器系统,研究与探讨了预警监控平台兼容瓦斯监控、人员定位及井下老旧设备系统的一种扩展兼容接口技术实现解决方案,给出了分布式子站扩展兼容接口相应技术实现设计方案。将井上光纤以太网通信技术与井下CAN总线通信技术相结合的组网方式应用到多设备系统的监控平台上,通过设计两种通用的通信智能节点,很好的解决了多设备监控系统信道不共享、协议不兼容等问题。选择组态王为本矿山主配设备预警监控平台上位机软件开发环境,完成井下各设备系统中控制器与上位机软件监控系统的数据对接设计,完成矿山井下主配设备预警监控平台软件监控系统主界面及各分系统界面的软件编程实现。采用数据库技术应用于矿山井下多设备系统的统一监控平台当中,通过将数据库与监控平台各层监控软件进行数据对接,并利用其数据库技术对海量数据的数据分析与数据管理优势,解决了目前统一矿山监控平台软件难以满足多设备系统庞大数据实时监控处理的难题。建立了上位机监控平台界面,其显示功能首次包含了平台主监控界面、各主配设备分系统监控界面,并建立了井下各子站现场监控界面,系统包含了全方位监控功能,建立了从井下到井上的全方位、实时、立体、安全的监控防护体系。本文在矿山井下安全监控系统中综合了目前几大前沿技术,将其各自的优势发挥于矿山井下多设备系统统一监控的平台之中,这些技术包括最新的控制技术、最新的组网技术、最新的通信技术以及最新的软件监控技术,为后继矿山井下设备、人员及瓦斯安全监控设计者提供全新的可实施的操作方案。本文所做研究工作,立足于学科前沿,对矿山井下主要配套设备安全预警关键技术问题进行了较深入的研究,具有重要的理论意义和工程应用价值。图96幅,表1个,参考文献219篇

佚名[4]2004年在《计算机在电子学方面的应用》文中研究说明TP39 2004U41249一种网络防御模型研究/刘维国,刘慧敏(解放军9 1550部队)]I航天电子对抗.一2 003,(4)一46一封叁通过一种网络防御模型的引人,进而分析了网络系统保护模式、建立数学模型.该模型对于建立和强化网络安全保障体系有一定

柯清超[5]2003年在《分布式学习系统软件建模方法研究》文中进行了进一步梳理随着网络技术教育应用的深入发展,信息化学习资源、学习系统的规模、复杂度日益增加。其技术手段、设计思想、系统体系结构都发生了深刻的变化,网络教学系统正朝着分布式、协作化、智能化的方向发展。一方面,借助于网络技术,学习系统的规模日益膨胀,不断扩大,在结构上具有鲜明的分布式特征;另外一方面,人们又希望能够实现这些分布式学习资源与系统的统一共享、重用与互操作。 领域研究者从不同的角度对日益复杂化的分布式学习系统进行了广泛深入的研究。美国“高级分布式学习”(Advanced Distributed Learning)研究机构从资源共享的角度出发,提出了一个“可共享课程对象参照模型”(SCORM),旨在解决分布式学习的学习内容共享、互操作与重用、更大范围的协作、智能指导等问题;国际标准化研究组织,如ISO SC36、IEEE LTSC学习技术委员会、IMS全球联合学习机构等,则从体系结构、学习者、学习资源和学习管理系统的信息模型等角度出发,提出了一系列分布式学习系统开发可参照的信息模型、规范标准。 但是,在方法论层次上如何构建这些日益复杂化的分布式学习系统,目前国际上尚缺乏可靠的理论模型。 现代的主流软件工程技术主张采用模型驱动的方法进行软件系统的构建。 因此,从教学系统设计与软件系统设计相结合的角度出发,构建一套分布式学习系统设计的模型化方法,实现分布式学习系统的软件建模,以支持分布式学习系统的有效开发,有着重要的现实意义与应用价值;同时,也将会从方法论上丰富教育技术学领域中教学系统的设计理论与开发理论。 围绕这一问题,本研究从理论基础、分析方法、建模过程与模型表示几个角度出发,对建构主义学习环境设计理论、教学系统设计方法、面向对象方法、UML建模技术等相关理论、方法与技术进行了多角度、交叉性的研究。通过理论分析与实践研究,建立了一套以“学习角色—学习活动—学习环境”模型框架为核心,面向分布式学习系统(环境)开发的软件建模方法,简称为RAE(Role-Activity-Environment)方法。要 全文共八章,其中第二、四、五章是本论文的重点。全文的框架如下: 第一章:介绍了本研究拟解决的关键问题、实践基础与研究的内容、目标与方法。 第二章:综述了分布式学习系统的基本概念,分布式学习系统设计的理论基础、技术基础,从静态、动态两个角度提出了分布式学习系统的抽象模型,并以此为基础,从系统要素和建模方法两个维度界定了分布式学习建模研究的问题域。 第叁章:从现代软件建模技术的角度出发全面论述了分布式学习系统软件建模的基础。包括基本概念、面向对象的建模技术和分布式系统的软件模型表示方法、技术。 第四章:从基本思想、模型抽象方法、建模过程、应用框架和模型表示几个层面论述了RAE的理论框架。阐述了RAE方法的核心思想:(l)分布式学习系统建模以“学习角色一学习活动一学习环境”抽象模型为框架核心,不断演化;(2)以学习用例为驱动,以“角色一活动一环境”模型为框架,多次迭代实现系统的建模;(3)以活动理论为框架指导系统的学习活动分析,构建系统的分析模型一一需求模型和学习活动模型;(4)以“设计模式(DesignPattems)”方法指导系统的环境设计,构建系统的设计模型一一学习环境模型与实现模型; (5)以UML、XML表示系统的软件模型。 第五章:详细论述分布式学习系统的需求模型、学习活动模型、学习环境模型和实现模型的构建方法与模型表示问题。第六章:提供一套支持RAE方法的建模参考模板。第七章:RAE方法的应用研究,包括:(l)建模工具原型的研制;(2)通过RAE在实际项目开发中的应用案例,分析了RAE建模方法的应用,初步验证RAE方法的有效性。第八章:研究结论。

李毅[6]2008年在《基于SOA的设备状态监测与故障诊断系统的研究》文中进行了进一步梳理机械设备远程故障诊断技术在保证工业设备正常运转、设备管理中起到重大作用。针对设备远程故障诊断技术和系统的应用研究也越来越深入,DCOM、CORBA、RMI等技术已广泛应用到远程设备监测与故障诊断系统的开发中。然而,以往的设计方法存在着重用性差、异构平台调用困难、互操作性差、紧耦合等诸多缺陷。要实现易于扩展的、功能可柔性组合、跨异构平台的状态监测与故障诊断系统,这些方法已无法胜任这样的要求。另一方面,随着机械设备故障诊断的网络化发展,分布式远程故障诊断体系的研发逐渐兴起,然而目前的远程技术在实现跨地域、跨防火墙跨平台联合故障诊断问题上存在一系列困难。近年来出现的面向服务架构(SOA, Service- Oriented Architecture)技术,为解决以上问题提供了可能性。SOA是一种体系框图,它将应用程序不同功能单元(即服务)通过定义良好的契约和策略联系起来。基于此,SOA具有松耦合性、互操作性、开发迅捷、异构平台资源共享等明显优势,能很好地实现功能可柔性组合、跨平台、伸缩性好的复杂系统。本文将SOA概念和相关技术引入机械设备状态监测和故障诊断领域,并在国家自然科学基金重点资助项目——“大型复杂机电系统早期故障智能预示的理论与技术”(编号50335030)和国家自然科学基金资助项目——“面向IMS并基于信息融合的设备性能退化评估与预测”(编号50675140)的支撑下,提出并验证了基于SOA的分布式故障诊断体系架构;提出并实现了基于SOA的企业级状态监测和故障诊断系统;同时,着重对状态监测子系统进行了研究,在LabVIEW和LabCVI环境下开发了基于FPGA技术的大型变频鼓风机状态监测子系统,提出并实现了基于面向服务概念的监测子系统的改进方案;通过WCF和Web服务等面向服务相关技术解决了遗留程序在新的SOA系统架构下的重用问题。本文的研究为面向服务架构在机械设备状态监测与故障诊断领域的深入应用奠定了良好的基础。

佚名[7]2007年在《自动化技术、计算机技术》文中认为TP132007042003一种智能PID复合控制器的设计/伍铁斌,刘祖润,徐学军,李文(湖南科技大学信息与电气工程学院)//自动化与仪表.―2006,21(4).―45~48.提出一种新型PID复合控制算法,将模糊控制和混沌PID控制结合起来,既具有模糊控制快速、鲁棒性强的优点,又具有PID稳态精度高的优点。仿真表明该算法使用可靠、精度高,而且具有较强的抗干扰能力和较好的鲁棒性,优于常规的PID控制与模糊控制。图2表1参13

杨彦明[8]2005年在《网上虚拟实验室建模方法与构建技术研究及系统实现》文中进行了进一步梳理在现代教育中,实验教学占有非常重要的地位,它是对学生进行创新素质教育的一个重要手段。虚拟实验作为传统实验的一个必要的有益补充,既能节约大量的教育经费,也使实验在时间和空间上得到有效的延伸。 论文分别从理论研究、技术方法和应用开发叁个层面对网上虚拟实验室的构建做了全面论述。着重讨论了虚拟实验室的理论架构、建模方法以及关键技术,并以“电工电子网上虚拟实验室”为例详细介绍了其实现方法。 从理论层面讨论了虚拟实验室的基本概念及其形式化描述,功能定位和主要特点,虚拟实验室构建的基本原则和方法,并给出了虚拟实验的教学模型。 从技术和方法层面,讨论了虚拟实验室开发过程中的常见仿真建模方法和实现技术。采用面向对象和组件思想提出了一种面向对象和基于组件的虚拟器件仿真与建模方法。包括数学模型的建立、静态和动态图像模型的建立、数学模型与图像模型的协调工作机制等,面向对象的仿真与建模方法具有良好的直观性、可扩展性和可重用性。基于组件的仿真与建模思想来源于面向对象,但与面向对象的方法相比,基于组件的仿真与建模分析的粒度较大,可重用性更好。在介绍构建网上虚拟实验室的技术方案及对其分析比较的基础上,提出了一种基于组件技术的网上虚拟实验室解决方案,该方案以VBScript和ActiveX控件作为客户端,XML作为中间通信桥梁,能够集成COM/DCOM作为计算后台,大大提高了专业虚拟实验室的开发效率。 按照本文提出的理论架构、建模方法和技术方案,成功构建了一个智能仿真型“电工电子网上虚拟实验室”。系统集实验教学、实验操作与实验报告于一体,实现了从辅助教学、自主实验到实验报告的网上提交与批阅的全程操作与管理。系统实验室设备以组件的方式开发,提高了开发效率,实现了软件重用,实验室的功能易于扩充:服务器端以SPICE模型和数字逻辑芯片模型作为仿真计算后台,提供了强大的系统仿真能力,实现了对模拟电路、数字电路以及数模混合电路的实时仿真。与其他电路仿真软件相比,该系统具有良好的可设计性、操作的任意性和具有真实感的交互功能,可以让用户在逼真的多媒体“虚拟场景”中,利用各种“虚拟元器件”任意搭接电路,并通过相应“虚拟仪器”的测试,实时得到仿真结果,从而达到良好的实验效果。 论文研究的主要创新点在于:第一,提出了虚拟实验建模的MI结构模型及其

胡宽鹄[9]2016年在《基于RT-LAB的主动配电网数字仿真平台开发》文中研究指明随着分布式电源越来越多地接入配电网,传统配电网面临较多挑战。双向潮流、集成分布式发电装置的主动配电网,正逐渐取代传统单向潮流的被动配电网;采用主动控制机制使得配电网能够高效消纳大规模分布式能源,是配电网发展的高级阶段。数字仿真是研究电力系统运行的重要技术手段,鉴于主动配电网发展现状以及工程示范项目由于高昂的投入较难实施,获取可供借鉴的实验数据比较困难,建立主动配电网的数字仿真平台势在必行。本文首先综述了主动配电网的发展与研究现状,分布式电源对配网带来的影响,储能电源的发展研究现状及其在电力系统中的应用;概述了含储能电源的配电网综合负荷建模的必要性、基本概念与流程。其次,从储能应用的角度,简述了单一及混合储能电源系统平抑风电波动与参与调频的模型及控制策略。再次,从平台架构的角度分析了软件开发的基本流程与设计原则,阐述了平台的功能与需求分析;形成了平台数据处理与结构流程图;设计了后台数据库表的格式。针对平台所需要的开发环境,给出并验证了通过RT-LAB进行模型仿真的处理流程;提出了利用S-函数搭建自定义模块以及在Simulink中建立自定义元件库的方法;提出并验证了平台及辨识程序与数据库实现通信的方法。平台利用MATLAB/Simulink/GUIDE等作为用户界面开发、模型建立以及辨识建模的工具,使用vC++编写辨识算法,利用SQL Server 2000数据库作为后台数据库服务器,利用RT-LAB仿真机加快模型仿真的流程速度,运用模块化软件设计思想及多种接口技术,将平台的各个功能模块、辨识程序模块及数据库有机集成为一个整体。平台具有的功能主要包括:含不同类型分布式电源、储能电源、控制系统及基本元件的自定义元件库——创建与封装元件,对元件的添加、修改和删除等编辑操作;系统建模——含储能系统的主动配电网仿真系统模型搭建;仿真实验——模型运行,对采集的数据实时展示、实验结果查询;数据处理——在稳态和故障扰动情况下的仿真实验,将仿真实验数据经过截取处理后得到辨识需要的数据,或导入实测数据,数据的查询、显示与删除等操作;辨识建模——选择辨识数据、模型及算法,执行辨识程序,对辨识的参数处理,包括导入导出,查询及删除等操作;储能应用——选择储能功率跟踪模型,进行仿真,读取仿真数据并验证储能系统功率跟踪的有效性,选择单一储能及混合储能平抑风电模型,执行仿真,验证储能系统平滑风电波动的有效性,设置储能参与一次调频与二次调频的相关参数并验证储能系统动作时机与策略的效果。最后从使用方法与数据处理格式等注意事项的角度,验证了平台的实用性。平台源代码开放、结构扩展性强、操作可靠,为研究主动配电网对配电网综合负荷特性的影响及其参与电网应用提供了良好的实验仿真平台。

参考文献:

[1]. 分布式设计实验平台的技术研究与系统开发[D]. 王立冬. 南京航空航天大学. 2003

[2]. 面向可靠性的微服务系统自适应调整技术研究[D]. 开金宇. 上海大学. 2016

[3]. 矿山井下主配设备安全预警关键技术研究[D]. 李建军. 中南大学. 2013

[4]. 计算机在电子学方面的应用[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2004

[5]. 分布式学习系统软件建模方法研究[D]. 柯清超. 华南师范大学. 2003

[6]. 基于SOA的设备状态监测与故障诊断系统的研究[D]. 李毅. 上海交通大学. 2008

[7]. 自动化技术、计算机技术[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2007

[8]. 网上虚拟实验室建模方法与构建技术研究及系统实现[D]. 杨彦明. 中国海洋大学. 2005

[9]. 基于RT-LAB的主动配电网数字仿真平台开发[D]. 胡宽鹄. 湖南大学. 2016

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