一种船舶动力定位三冗余计算机数据表决同步方法

摘要

本发明公开了一种船舶动力定位三冗余计算机数据表决同步方法。三个控制器在完成控制运算结果同步后，由主控机运行自适应加权预测表决方法，得到一个表决输出值。自适应加权预测表决方法为：根据每个控制器的输出数据计算一致程度值；根据三个控制器的一致程度值对控制器输出数据进行划分，如果形成多数一致集合，结合历史信息记录值计算本周期表决输出值；如果没有形成多数一致集合，引入灰色预测根据前几周期的表决输出值计算本周期的表决输出值。由本周期的控制器输出数据计算历史信息记录值，为下一周期的表决提供计算依据。本发明能够提高动力定位系统容错能力，具有高可靠性。

主权项

一种船舶动力定位三冗余计算机数据表决同步方法，其特征在于：三个控制器在完成控制运算结果同步后，由主控机运行自适应加权预测表决方法，得到一个表决输出值，所述的自适应加权预测表决方法为：步骤一：用A＝{x₁,x₂,…,x_n}表示在第q个表决周期中N个冗余控制器的控制运算输出数据集合，其中x₁,x₂…x_n为N个冗余控制器的控制运算输出数据，任意两个控制器输出数据的一致程度值S_ij：$S_{ij}=\left\{\begin{array}{cc}1& d_{ij}\le a\\ \left(\frac{t}{t-1}\right)(1-\frac{d_{ij}}{t·a})& a<d_{ij}<t·a\\ 0& d_{ij}\ge t·a\end{array}\right.$其中d_ij＝|x_i‑x_j|,i≠j,i,j＝1,2,…,N，a是表决阈值，t是可调节的参数；步骤二：对集合A进行划分，形成V₁,V₂,…,V_k，对于任意一个集合V_k它都要满足：V_k中的任意两个元素x_i,x_j，其一致程度值S_ij要满足S_ij≥K₀，令集合V等于V₁,V₂,…,V_k中含有元素最多的集合，令|V|表示集合V中的元素个数，若|V|≥(N+1)/2，形成多数一致集合，进行如下操作：(1)计算多数一致集合中各元素的权值；由控制器i的前q‑1次历史表决记录值P_i(q‑1)和控制器i第q次的输出结果一致程度值S_i，为集合V中的元素x_i分配权值：$w_i=\{\begin{array}{cc}2\times P_i\left(q\right)& 0.5\le S_i\le 1\\ {\left(P_i\right(q\left)\right)}^2& 0<S_i<0.5\\ 0& S_i=0\end{array};$(2)计算表决输出值x_o：$x_o=\frac{\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{w}_i\times x_i}{\underset{i=1}{\overset{N}{\Sigma }}{w}_i};$若|V|<(N+1)/2，没有形成多数一致集合，利用灰色预测计算表决输出值。