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《机载机电设备综合控制管理系统任务分配研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1999年10月北京航空航天大学学报October1999第25卷第5期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVol.25No15机载机电设备综合控制管理系统1)任务分配研究李 杨 王占林 裘丽华(北京航空航天大学自动控制系) 摘 要 利用分布式处理机及网络技术对机载机电设备进行综合控制管理是机载机电设备发展的一大趋势,其中如何分配机载机电系统的控制管理任务,使系统风险均衡,达到提高系统可靠性、安全性的目的是综合控管课题的关键技术之一,其实质上是一个优化组合问题.本文针
2、对该问题,提出了适用于机载机电设备综合控管系统的任务分配准则和目标函数,利用遗传算法,寻求任务分配的最优策略,达到了较好的效果.关键词 多处理机系统;启发式算法;分配问题;组合最优化分类号 TB114.1 随着计算机网络技术和微处理器技术的日趋功能,其过程是一任务再分配过程,ni个任务能成熟,采用多台分布式计算机系统和网络总线替否被接受与其余m-1个节点的剩余处理能力等代飞机多个机电子系统的外场可更换(LRU)单有关.因此将多个任务分配给多个节点处理,从节元,对子系统进行统一控制管理,进而构成机载机点可能故障,系统部分功能可能丧失的悲观角度电
3、设备综合控制管理系统成为机载机电设备发展考虑,任何分配方案都要承担一定风险,那么优化的一大趋势.通过网络总线,处理机节点间任务可的分配方案应使风险系数降至最低.以动态调度,使多台处理机的部分或全部功能互下面首先根据机载机电系统的特点定义风险为余度,从而达到提高整机的性能,提高可靠性和系数的概念.可维护性,有效降低驾驶员负担的目的.各子系统1.1 单处理机风险系数的控制管理工作按采样时间不同而划分为多个任单处理机的风险系数是从单机角度出发,考务分布在多台处理机节点上处理,每一种任务分虑节点Ei执行所分配的ni个任务,当Ei节点故配方案都是调度的目
4、标和结果,如何确定一种分障,ni个任务不能完成时,对飞行安全的威胁程配方案以及按什么准则确定分配方案,使其满足度或飞行任务不能完成程度的度量,记为As.根任务处理要求和调度的需要是本文要解决的主要据机载机电系统的特点,单机风险系数与如下因问题.素有关,即:1)与所执行的任务等级Gi有关,称为任务1 任务分配问题描述与准则等级风险系数.任务等级本身即反映了该任务的完成情况对飞行安全的影响,任务等级越高,风险考虑n个任务在m台处理机节点上运行,节系数越大,Asj∝Gi;根据实际情况,把任务等级划点Ei(1≤Ei≤m)上运行ni(0≤ni≤n)个任务
5、,分为3个级别,等级为一的任务是指一旦执行故一个节点在一个时刻只能处理一个任务,优先级障,即对飞行安全构成直接威胁的任务;等级为二低的任务可被优先级高的任务所中断,当该节点的任务定义为该任务执行故障将影响系统的部分故障时,为了尽可能保证机电系统能够继续运行,功能和性能,但不会直接影响飞行安全的任务;三必须将ni个任务向其余m-1个处理机节点转级任务定义为不影响飞行安全的起辅助功能的任移;当ni个任务全部被其余节点接受时,则可保务.证机电系统继续正常运行,否则将丧失部分系统2)与该节点所分配的任务数nj有关.所分 收稿日期:1998205218第
6、一作者 男 29岁 博士生 100083 北京1)国家部委基金资助项目©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net528北京航空航天大学学报1999年配的任务数越多,则该节点失效对系统影响也越点的风险系数若进一步减小,则势必造成其它节大,需要重新分配任务(调度)的负担也相应的比点风险系数增加.这样实际上各节点的风险系数较大,Asj∝nj,与该项有关的系数称为任务数量也已经减小到不能再减小的程度.多处理机的
7、风风险系数.险系数记为m-1m3)与该节点任务负载Li有关.工作负载反Aall=∑∑aijAsi-Asj映了任务的处理要求对处理机处理能力的占用程i=1j=i+1即各节点风险系数绝对差值的加权和;或采用的度,可以采用绝对指标和相对指标表示.绝对指标Aall=max(A1,A2,⋯,Asm)-min(A1,A2,⋯,Asm)用实际任务迭代速率和该节点最大迭代速率之比表示,即Li=fiPfmax;相对指标用任务处理时间的形式,即最大风险系数与最小风险系数差.显然最优分配方案应使风险系数最小.某一倍数与该任务周期之比表示,即Li=aCiPPi,1.3
8、 约束条件其中a是一系数,考虑香农定理,amin=2.任务负考虑周期性任务集合载大的节点故障,其任务被重新分配至其它节点Tset={Ti(Ai,mqi
