分布式控制系统中任务的容错调度算法开题报告

1. 研究目的与意义

意义：分布式系统因其具有较高的控制性能、易于维护和操作、可靠性高等优点已经广泛应用于各种控制领域，如工业控制系统、航天控制系统、武器控制系统、机械制造系统等。

随着现在技术水平的不断提高，控制系统复杂性越来越高，规模越来越大，所需要的处理器越来越多。

然而，随着系统中处理器数目的增加，系统出现故障的复杂性增大；而控制系统中的任务都是实时性的任务，如果任务不在其时限前完成，会造成灾难性后果（如人员伤亡、设备损坏、产品质量降低等）。

2. 国内外研究现状分析

容错技术最早由约翰冯诺依曼（john von neumann）提出，所谓容错是指在出现一个或者几个硬件或软件方面的故障或错误的情况下，计算机系统能够检测出故障的存在并采取措施容忍故障，不影响正常工作，或者在能够完成规定的任务的情况下降级运行。

容错计算技术主要有硬件容错和软件容错两大类。

硬件容错又包括静态冗余、动态硬件冗余和混合冗余（静态冗余和动态冗余的结合）。

3. 研究的基本内容与计划

针对分布式控制系统，本课题主要研究内容如下： （1）针对同步采样的分布式控制系统，基于版本复制技术、启发式任务分配策略设计容错调度算法，并采用粒子群算法对算法进行优化，以提高控制系统的性能。

（2）针对异步采样的分布式控制系统，基于版本复制技术、启发式任务分配策略、单处理器调度算法设计静态容错调度算法。

（3）对所设计的容错调度算法进行计算机仿真。

4. 研究创新点

针对同步和异步采样的分布式控制系统采用版本复制技术设计容错调度算法提高系统的可靠性和控制性。