系统韧性研究(1)| 何谓「系统韧性」?

过去十年,系统韧性作为一个关键问题被广泛讨论,在数据中心和云计算方面尤甚,同时它对赛博物理系统也至关重要,尽管该术语在该领域不太常用。大伙都希望自己的系统具有韧性,但这到底意味着什么?韧性与其他质量属性(如可用性、可靠性、鲁棒性、风险应急能力、安全防御能力和柔性服务能力)有何关系?韧性是这些质量属性的一部分还是全部,是它们的超集,亦或其他云云?在确保系统具备韧性与否之前,我们首先要解开这些问题的答案,并确切地吃透:到底什么才是系统韧性。

作为赛博物理系统韧性需求开发工作的一部分,我最近完成了关于韧性的现有标准和文献的研究。我的研究发现:“韧性”这个术语通常在非正式场合使用彷佛它有明显的含义,在这些场合,它被定义为相似但又略微不同的解释。

我的另一个发现是,韧性一词其实有着两种截然不同的含义。本文是由7篇组成的系列文章中的第一篇,重点关注系统韧性而不是组织韧性,后者的范围要大得多——组织韧性主要涉及业务连续性,包括人员、信息、技术和设施的管理。

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什么赋予系统以韧性?

一般而言,如果一个系统在逆境中持续执行任务(即,如果它在可能导致中断的过度压力下提供所需的能力),那么它就是有韧性的。有韧性很重要,因为无论一个系统设计得多么好,现实迟早都会破坏这个系统。软件或硬件中的遗留缺陷最终将导致系统无法正确执行所需功能,或导致系统无法满足一个或多个质量要求(例如,可用性、可靠性、鲁棒性、风险应急能力、安全防御能力和柔性服务能力)。无风险应急方案或风险应急方案失效将导致事故的发生,攻击者可能会通过未知或未修复的安全漏洞危害到系统,外部环境异常(例如断电或温度过高)也会中断服务。

由于这些不可避免的破坏,可用性和可靠性是不充分的,因此系统也必须具有韧性。它必须能够抵御逆境

基于51单片机,实现对直流电机的调速、测速以及正反转控制。项目包含完整的仿真文件、源程序、原理图和PCB设计文件,适合学习和实践51单片机在电机控制方面的应用。 功能特点 调速控制:通过按键调整PWM占空比,实现电机的速度调节。 测速功能:采用霍尔传感器非接触式测速,实时显示电机转速。 正反转控制:通过按键切换电机的正转和反转状态。 LCD显示:使用LCD1602液晶显示屏,显示当前的转速和PWM占空比。 硬件组成 主控制器:STC89C51/52单片机(与AT89S51/52、AT89C51/52通用)。 测速传感器:霍尔传感器,用于非接触式测速。 显示模块:LCD1602液晶显示屏,显示转速和占空比。 电机驱动:采用双H桥电路,控制电机的正反转和调速。 软件设计 编程语言:C语言。 开发环境:Keil uVision。 仿真工具:Proteus。 使用说明 液晶屏显示: 第一行显示电机转速(单位:转/分)。 第二行显示PWM占空比(0~100%)。 按键功能: 1键:加速键,短按占空比加1,长按连续加。 2键:减速键,短按占空比减1,长按连续减。 3键:反转切换键,按下后电机反转。 4键:正转切换键,按下后电机正转。 5键:开始暂停键,按一下开始,再按一下暂停。 注意事项 磁铁和霍尔元件的距离应保持在2mm左右,过近可能会在电机转动时碰到霍尔元件,过远则可能导致霍尔元件无法检测到磁铁。 资源文件 仿真文件:Proteus仿真文件,用于模拟电机控制系统的运行。 源程序:Keil uVision项目文件,包含完整的C语言源代码。 原理图:电路设计原理图,详细展示了各模块的连接方式。 PCB设计:PCB布局文件,可用于实际电路板的制作。
【四旋翼无人机】具备螺旋桨倾斜机构的全驱动四旋翼无人机:建模与控制研究(Matlab代码、Simulink仿真实现)内容概要:本文围绕具备螺旋桨倾斜机构的全驱动四旋翼无人机展开研究,重点进行了系统建模与控制策略的设计与仿真验证。通过引入螺旋桨倾斜机构,该无人机能够实现全向力矢量控制,从而具备更强的姿态调节能力和六自由度全驱动特性,克服传统四旋翼欠驱动限制。研究内容涵盖动力学建模、控制系统设计(如PID、MPC等)、Matlab/Simulink环境下的仿真验证,并可能涉及轨迹跟踪、抗干扰能力及稳定性分析,旨在提升无人机在复杂环境下的机动性与控制精度。; 适合人群:具备一定控制理论基础和Matlab/Simulink仿真能力的研究生、科研人员及从事无人机系统开发的工程师,尤其适合研究先进无人机控制算法的技术人员。; 使用场景及目标:①深入理解全驱动四旋翼无人机的动力学建模方法;②掌握基于Matlab/Simulink的无人机控制系统设计与仿真流程;③复现硕士论文级别的研究成果,为科研项目或学术论文提供技术支持与参考。; 阅读建议:建议结合提供的Matlab代码与Simulink模型进行实践操作,重点关注建模推导过程与控制器参数调优,同时可扩展研究不同控制算法的性能对比,以深化对全驱动系统控制机制的理解。
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