航空发动机健康管理云服务系统研发与应用

发布时间：2017-09-10 15:31

  本文关键词：航空发动机健康管理云服务系统研发与应用

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【摘要】：随着航空公司的兼并重组和大型航空运输集团的形成,资源整合就成了提高航空运输集团公司管理水平的和效率关键。目前航空运输集团及其子公司地域分散,资源共享不够充分。为了提高航空发动机的健康管理水平,各航空公司都投入了大量的资金购置相关的软硬件,如何利用云计算技术,打破区域隔离,实现资源共享,减少重复投入,就成了提高航空公司资源综合利用率,增强行业核心竞争力的关键。为了支持各子航空公司之间在软硬件资源方面的整合和共享,本文对基于云计算的航空发动机健康管理服务平台构建的相关算法和系统进行研究。首先从航空公司对云计算的需求出发,明确了航空发动机云服务系统的总体方案,设计了航空发动机云服务系统的技术架构,并描述了云服务系统的功能模型和信息模型。接着,从系统能耗最优的角度出发研究了虚拟机的部署和动态迁移策略。对虚拟机进行了描述并且研究了云数据中心的能耗构成,比较了在不同虚拟机部署算法下开启物理机数量和设备能耗大小以及不同虚拟机迁移算法下系统的能耗和虚拟机迁移的数量,最终确定以BT-MPA算法和TT算法分别作为云服务系统中虚拟机部署方案和动态迁移策略。然后,从负载均衡的角度研究了云服务系统中资源的调度问题。确定了以平均资源利用率和负载均衡作为系统的调度目标。比较了不同算法下各类资源的平均利用率和系统的负载均衡度,最终确定融合粒子群的蚁群算法作为云服务系统的资源调度算法。最后,完成了航空发动机健康管理云服务平台的研发,并以课题组现有的航空发动机水洗系统为例叙述了系统资源接入云服务平台的过程,同样以水洗系统的共享为例,介绍了如何实现航空发动机云服务系统中系统资源的用户定购和调用,据此验证了本文相关算法、云服务平台和最后构建的航空发动机健康管理系统的有效性。
【关键词】：航空发动机 健康管理 云计算 资源整合 决策支持系统
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V263
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题来源10
• 1.2 课题研究背景和意义10
• 1.3 相关领域国内外研究现状10-14
• 1.3.1 航空公司资源整合现状10-11
• 1.3.2 发动机健康管理研究现状11-12
• 1.3.3 云计算研究现状12-14
• 1.3.4 研究现状分析14
• 1.4 本文主要研究内容14-16
• 第2章 航空发动机健康管理云服务平台系统架构16-26
• 2.1 航空公司兼并重组及其对云服务平台的迫切需求16-18
• 2.1.1 航空公司兼并重组后的新格局16-17
• 2.1.2 云计算技术为航空公司资源共享带来的新机遇17-18
• 2.2 航空发动机健康管理云服务系统总体方案18-19
• 2.3 航空发动机健康管理云服务系统架构设计及实现19-23
• 2.3.1 发动机云服务系统总体架构设计19-22
• 2.3.2 虚拟化资源池层22
• 2.3.3 发动机云服务系统管理中间件层22-23
• 2.3.4 发动机云服务系统应用层23
• 2.4 云服务系统的功能模型及信息模型设计23-25
• 2.4.1 功能模型23-24
• 2.4.2 信息模型设计的E-R图24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 云服务系统虚拟机的部署及迁移策略26-39
• 3.1 服务器虚拟化逻辑架构26-27
• 3.2 虚拟机描述及云数据中心能耗构成分析27-30
• 3.2.1 虚拟机描述27-28
• 3.2.2 云数据中心能耗构成分析28-30
• 3.3 虚拟机部署算法的选择与实验对比30-34
• 3.3.1 虚拟机部署算法的选择30-32
• 3.3.2 不同虚拟机部署算法的实验对比32-34
• 3.4 基于能耗比较的虚拟机迁移策略选择与实验分析34-37
• 3.4.1 虚拟机迁移策略的选择34-35
• 3.4.2 基于TT算法的虚拟机迁移策略35-36
• 3.4.3 不同虚拟机迁移策略的能耗仿真分析36-37
• 3.5 本章小结37-39
• 第4章 融合粒子群算法和蚁群算法的资源调度39-52
• 4.1 资源调度过程描述39-42
• 4.1.1 资源调度的流程39-40
• 4.1.2 资源调度的形式化表述40-42
• 4.1.3 资源调度优化目标的确定42
• 4.2 资源调度算法42-47
• 4.2.1 常用调度算法比较42-43
• 4.2.2 资源调度的粒子群算法43-46
• 4.2.3 融合粒子群算法的蚁群算法46-47
• 4.3 实验结果与分析47-51
• 4.3.1 实验配置及仿真流程47-49
• 4.3.2 实验结果分析49-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 航空发动机云服务系统设计与测试验证52-64
• 5.1 云服务系统技术实现52-55
• 5.1.1 系统开发及运行环境52-53
• 5.1.2 云服务系统技术结构体系设计53-54
• 5.1.3 系统开发设计原则54-55
• 5.2 系统中资源接入55-58
• 5.2.1 硬件资源接入55-57
• 5.2.2 发动机健康管理各模块的接入57-58
• 5.3 系统运行实例58-63
• 5.3.1 系统执行任务及资源利用情况58-61
• 5.3.2 用户使用系统的关键步骤61-63
• 5.4 本章小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-70
• 致谢70

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本文编号：825089