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分布式测试系统协作理论及其通信平台实时性研究

作　者: 沈艳
导　师: 古天祥
学　校: 电子科技大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 分布式测试系统 智能体技术 群集智能 粒子群优化算法 协作模型 交换式Ethernet 实时调度 飞机发动机
分类号: TP274.4
类　型: 博士论文
年　份: 2004年
下　载: 543次
引　用: 16次
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内容摘要


随着计算机技术和网络技术的不断发展,在自动测试领域,分布式测试系统的研究成为倍受关注的热点问题之一。但是,现有的分布式测试系统解决方案存在较大的局限性,其能力也有待于进一步提高。本论文以“九五”国防科技预研项目“测试系统的分布式结构及网络化技术”以及中国航空一集团涡轮燃气研究所重点项目“飞机发动机高空台分布式综合测试系统”为背景,重点对分布式测试系统的协作机制以及通信平台实时性等问题进行了深入、系统的理论研究和实践探索。 全文的主要内容包括以下几个方面:研究了智能体理论、分布式测试系统以及已有分布式测试系统解决方案,在此基础上,建立了一种基于智能体的分布式测试系统结构模型,该结构模型包括智能体的分类和功能、测试软总线的结构和功能以及对智能体之间动态通信的描述。根据粒子群优化算法的基本原理,提出基于粒子群优化算法的智能体测试系统联盟形成以及测试子任务优化分配算法。仿真实验表明,该算法明显优于以前同类算法(如遗传算法)。此外,对常用的两种结果合成算法进行了分析、比较和改进。改进的算法对于结论合成问题,不仅可充分利用已有结果,而且在一定程度上解决了肯定和否定失效问题。针对智能体测试系统,首先从系统的角度,建立了系统的广义模型,分析系统的稳定性;然后从协调控制的角度,利用FCM建立了系统支持度的模型,并在该模型的基础上,采用一种新颖的协作决策策略,证明其协作控制稳定性;最后从联盟形成的角度分析了联盟的稳定性,并进行了动态一致性论证。研究了传统Ethernet原理和运行机制以及交换式Ethernet工作原<WP=6>理,并对交换Ethernet的性能进行了分析。针对交换式Ethernet的不足,优化了一种基于反馈控制原理的实时调度算法。实验证明,该算法能够有效地解决交换式Ethernet的实时性, 满足分布式测试系统实时通信的需要。结合“飞机发动机高空台分布式综合测试系统”项目,基于上述理论,设计并实现了一个基于智能体的飞机发动机分布式测试系统。其运行的结果验证了解决分布式测试系统中协作机制和通信平台实时性方法的有效性和合理性。

全文目录


第一章 绪 论  13-21
  1.1 研究背景及意义  13-15
  1.2 分布式测试系统定义  15-16
  1.3 分布式测试系统研究现状  16-19
  1.4 本文主要工作和结构安排  19-21
第二章 基于智能体的分布式测试系统  21-33
  2.1 引言  21
  2.2 智能体技术  21-24
  2.3 基于智能体分布式测试系统结构模型  24-26
  2.4 智能体分类  26-27
  2.5 测试软总线模型  27-30
    2.5.1 TSB定义和功能描述  27-28
    2.5.2 TSB的结构模型  28-30
    2.5.3 智能体间的动态通信描述  30
  2.6 小结  30-33
第三章 基于PSO的智能体测试系统协作机制研究  33-59
  3.1 引言  33
  3.2 粒子群优化算法  33-38
    3.2.1 基本原理  33-36
    3.2.2 实现步骤  36
    3.2.3 参数分析  36-38
  3.3 基于PSO智能体联盟形成算法  38-46
    3.3.1 智能体测试系统联盟形成问题描述  38-41
    3.3.2 已有的联盟形成方法  41
    3.3.3 基于PSO智能体联盟形成算法  41-42
    3.3.4 仿真试验  42-46
  3.4 测试子任务优化分配  46-52
    3.4.1 测试任务分配问题的数学描述  46-48
    3.4.2 基于PSO测试子任务分配算法  48-49
    3.4.3 仿真实验  49-52
  3.5 测试任务结果合成  52-57
    3.5.1 常用的两种结果合成方法分析  52-54
    3.5.2 递归算法  54-56
    3.5.3 举例分析  56-57
  3.6 小结  57-59
第四章 智能体测试系统稳定性分析  59-79
  4.1 引言  59
  4.2 系统稳定性分析  59-63
    4.2.1 系统广义模型  59-61
    4.2.2 系统稳定性分析  61-63
  4.3 协调控制的稳定性问题  63-72
    4.3.1 综合关联  63-69
    4.3.2 综合策略  69-70
    4.3.3 协调控制的稳定性  70-72
  4.4 联盟的稳定性分析  72-77
    4.4.1 Nash平衡与稳定性  72-73
    4.4.2 动态一致性论证  73-77
  4.5 小结  77-79
第五章 分布式测试系统实时通信机制研究  79-103
  5.1 引言  79
  5.2 传统Ethernet技术  79-86
    5.2.1 传统Ethernet的通信过程及特点  79-84
    5.2.2 Ethernet实时能力的改进  84-86
  5.3 交换Ethernet技术  86-89
    5.3.1 交换式Ethernet原理  86-88
    5.3.2 仿真实验  88-89
  5.4 交换Ethernet实时调度算法  89-102
    5.4.1 任务模型  89-91
    5.4.2 实时调度结构--FSERS  91-93
    5.4.3 调度器  93-95
    5.4.4 智能控制器  95-96
    5.4.5 执行机制  96-98
    5.4.6 模拟实验及分析  98-102
  5.5 小结  102-103
第六章 一种基于智能体的飞机发动机分布式测试系统实现  103-117
  6.1 引言  103-104
  6.2 系统组成  104-108
    6.2.1 硬件系统  105
    6.2.2 软件系统  105-108
  6.3 测试软总线的实现  108-110
  6.4 系统运行  110-115
  6.5 小结  115-117
第七章 全文总结  117-121
参考文献  121-130
致 谢  130-131
作者读博期间的科研成果、论文发表、教学和获奖情况  131-132

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统 > 集中检测与巡回检测系统
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