飞行控制器的冗余设计

控制器是航天飞行器的控制中枢,必须确保其高可靠性设计。冗余设计是提高飞行控制系统安全性与任务可靠性的一种重要手段。比较了双机和三机热冗余的优缺点,给出了控制器的冗余设计结构、设计思想、实现方法、可靠性分析等。系统测试结果表明:整机性能稳定、可靠,达到了系统的可靠度设计要求。     

一种双总线双控制器软件冗余系统的设计

设计了基于网络控制的可编程控制器冗余系统。在完成PC工作站、冗余控制器(ControlLogix控制器、SoftLogix控制器)、通信模块1203-CN1、变频器PowerFlex70、被控对象风动模型的安装和组态之后,采用NetLinx网络体系结构,架设了基于ControlNet的两个ControlLogix控制器之间以及ControlLogix控制器与SoftLogix控制器间的冗余控制系统。应用软件RSLogix5000为冗余系统中的控制器进行了I/O组态,编写了梯形图程序。并且应用软件RSView32制作了控制器冗余系统的监控画面。实验结果表明:双机软件冗余系统更加稳定,切换时间更小。     

一种实用的工控机与PLC通讯方法研究

在主从式微机控制系统的设计中,必须解决好主从机的通讯问题.文章提出了一种在Windows环境下使用DELPHI4编程语言实现工控机与可编程序控制器进行串行通讯的方法--基于控件的冗余法,用在数控型精校机的控制系统中,且与其它两种通讯方法作了对比试验.试验结果表明,基于控件冗余法可提高串行通讯可靠性10%左右,满足了数控精校机控制系统对工控机与PLC的通讯要求.     

双冗余网络型船舶机舱监控系统

为了提高船舶机舱监控系统的信息和控制一体化性能以及系统的可靠性，针对当前的船舶网络技术的发展趋势，在分析研究当前国内外最先进的船舶机舱监控技术的基础上，用国际标准化信息网络LAN和控制器局域网络CAN组成双网络，并在这两种网络中分别加入了冗余的设计，形成了一种双冗余网络型机舱监控系统．文中介绍了该系统的组成结构和软件功能模块，重点研究了双冗余的方法及其实现技术．通过与传统的DCS控制系统相比较，克服了传统DCS的局限性，满足了对船舶机舱监控系统的可靠性与实用性的要求。     

基于LabVIEW的日光温室多点温度监测系统设计

基于LabVIEW开发平台,采用多传感器技术设计多点温度监测系统,并采用GPRS传输监测数据.对多个数字温度传感器DS18B20采用多传感器数据融合技术降低数据冗余,提高数据可靠性;温度控制采用Fuzzy控制器与PID控制器并行工作的策略.结果表明,基于这一方法设计的系统,在实现系统精确控温的同时,具有高可靠性.另外,使用虚拟仪器技术,使系统测控品质实时可视.     

基于CAN总线的电子调速器可靠性设计

电子调速器的可靠性指标作为众多性能指标的一种,受到了普遍的重视,尤其在军事领域,更是衡量调速器性能的首要标准.为提高系统的可靠性水平,从CAN总线的技术特点出发,把CAN总线和冗余技术结合起来,提出了基于CAN总线的电子调速系统的双机冗余设计方法,并对冗余前后的2个系统进行可靠性计算和对比分析,结果表明冗余后的可靠性指标较冗余前有明显的提高.     

AMT控制器的系统安全性设计

为增强机械式自动变速器(AMT)的诊断和自保护能力,提高系统的可靠性,提出了控制器的系统安全性概念。采用系统分析方法,将传统的AMT控制器软硬件开发转化为对系统的输入处理、内部逻辑和控制输出处理3部分的设计。应用电路自适应、故障快速诊断、安全冗余、子系统替换、开环容错控制多种方法,对电源管理模块、传感器信号处理、系统内部控制和执行机构驱动进行了安全性设计,从而开发出了具有系统稳定可控、输入环境自适应、跛行和失效保护特性的AMT控制器。测试结果表明,所提出的设计方法能改善AMT的控制性能,增强系统的稳定性和可靠性。     

声呐基阵伺服系统可靠性分析与设计

本文基于可靠性理论，对声呐基阵伺服控制系统的可靠性进行了分析，并对易出故障且对系统工作性能有直接影响的PWM功率转换装置采用了冗余设计，对一些关键性电子元器件采用了降额设计，提出了一些提高系统可靠性的工程设计方法，评价了系统的可靠性。本文的研究结果对于伺服系统的可靠性工程设计具有理论指导意义和工程参考价值。     

基于冗余删除的软件定义机载网络控制器部署策略

软件定义网络为弥补机载网络对多任务支撑能力的不足提供了新思路。为降低网络的部署成本开销,利用灵活易部署的无人机构成逻辑集中的控制平面,对高动态拓扑变化的有人机编队实施管控。针对基于无人机的控制器部署问题,为优化可靠性和部署成本开销指标,提出一种基于冗余删除的无人机控制器部署策略。首先,为实现任务区域的全覆盖以保证连通性,依据无人机的通信范围进行初步部署;然后,为判定和删除初步部署中的冗余无人机,依据部署约束和优化指标,提出了基于连接关系的冗余判定算法和基于网络连通的冗余删除算法。实验结果表明,与基于全域覆盖的控制器部署策略相比,所提策略在满足可靠性要求基础上,部署无人机的数量减少了25%,降低了网络的部署成本开销,能够适用于高动态网络环境下的控制器部署场景。     

装载机线控转向容错设计与实现

介绍了装载机线控转向原理,提出了装载机容错线控转向设计方案及实现方法。装载机线控转向容错设计主要采用硬件冗余容错技术,对传感器、控制器等主要部件采用冗余来提高系统容错能力和可靠性。     

基于连续调整的电涡流缓速系统控制器的设计

提出了一种基于连续调节的电涡流缓速系统控制器的设计方法,对其工作原理、硬件设计、元器件的选择、软件实现方法等做了较系统的论述,对控制器的可靠性进行了分析,并进行了实验.     

双冗余控制器的失效状态分析及面向高可靠度的设计

冗余控制器广泛应用于核动力设施控制等对可靠度有特殊要求的场合。为有效提高双冗余控制器的可靠度,该文首先通过状态分析获得其全面的状态转移图,明确了影响可靠度的2种典型情况:"双主"冲突造成的整机失效和备机失效造成的冗余功能丧失。其次,针对上述2种情况提出了基于双通信链路的冗余切换方案和从机状态报告机制,以有效避免失效状况的发生。最后,基于Markov链建立了描述双冗余控制器可靠度的理论模型,并依据该模型对冗余控制器在改进前后的可靠度进行了分析评估。评估结果表明:所提方案可将冗余控制器的失效率降低近3个数量级。     

基于CAN总线的智能照明控制系统的设计和实现

针对传统的灯光照明设备控制存在通信距离短、数据传输速率慢、误码率高、可靠性差等问题,提出了一种基于CAN总线的智能照明控制系统。该系统采用CAN环形冗余网络,给出了系统的总体结构以及控制模块硬件设计方案,并简单介绍了网络通讯和控制软件设计及实现过程。该系统功能强、投资少、可靠性高,便于扩展,有着广阔的应用前景。     

控制冗余和控制可重构舰艇

提出通过开发控制冗余提高舰艇操纵系统可靠性的思想，给出了控制冗余的严格定义和分类；讨论了控制冗余开发问题及可重构舰艇控制系统的基本结构和原理；研究了控制冗余的配置问题和控制可重构舰艇设计的基本准则，针对潜艇系统进行了具体讨论，提出了一种控制可重构潜艇布局方案，并与常规布局进行了可靠性对比。     

利用冗余技术提高可编程控制器的可靠性

提出了一些克服影响PLC可靠性的因素的措施,重点分析了一种普遍采用的冗余设计方法的可行性和有效性,并提出了一种更有效的冗余设计方案,为工业控制中PLC可靠性设计提供了一定的依据。     

冗余CAN总线在MDCS系统上的设计与实现

为了提高控制系统在网络通信上的可靠性和稳定性,基于MDCS系统提出CAN总线的冗余设计.研究了MDCS2001系统的技术原理及冗余CAN总线的硬件设计方案,包括总线结构图和控制接线图.经过兀X组态软件的组态.实现了冗余CAN总线的监控、自动换线、检测等功能,将其应用到各种生产过程的自动化控制中,可以提高信息传送的可靠性和生产过程的安全性.     

神经网络逆系统非线性励磁控制器的设计

利用逆系统方法,设计出同步发电机非线性励磁控制律,并加入系统中.把控制与过程状态样本作为非线性导师信号,以训练神经网络控制器,设计一种基于BP神经网络的非线性励磁控制器.仿真结果表明,对于小干扰,神经网络控制器和逆系统控制显示出相同的控制效果;而对于大干扰,两种控制方式的暂态响应曲线也基本相同.逆系统控制与其训练出的神经网络控制器控制,都显示出基本相同的暂态和稳态性能,但神经网络控制比逆系统控制具有控制规律简单,以及实时性、可靠性和鲁棒性好的特点.     

调车信号机灯丝转换主控制器系统设计

主控制器系统是调车信号机灯丝智能转换报警系统的重要组成部分,为了保障调车信号机灯丝智能转换报警系统的稳定运行,设计了基于单片机的主控制器系统.本系统通过对最小系统电路和复位电路、实时时钟电路、外部数据扩展电路及RS-485通讯模块的设计,使之具有较好的可靠性和抗干扰能力.实验表明,本文设计的主控制器系统能控制调车信号机灯丝智能转换报警系统,使其对信号灯故障定点定位报警,验证了设计的可靠性.     

基于冗余容错技术的轨道运输监控终端的设计

文章研究和设计了一种基于8位Freescale单片机、系统供电和隔离供电相结合、现场总线技术和串行通信技术一体化的本质安全型轨道运输监控终端。该终端采用基于冗余容错的设计方法,实现了对轨道道岔的状态采集和转动控制、故障检测和报警,并将信息上报地面监控中心。现场实验表明,该监控终端工作稳定,具有较好的实时性和可靠性。     

基于DSP的快速控制原型系统

为了在实际控制系统开发中缩短控制算法的设计周期,提高控制器的可靠性,并简化在调试过程中对控制算法的修改,设计与开发了基于DSP的快速原型控制系统.该系统包括基于TI F2812DSP的硬件控制器和基于MATLAB/Simulink的软件开发环境.用户可以在Simulink环境中利用RTW功能直接从Simulink模型自动生成可执行代码,并下载到DSP控制器中进行实时控制,从而降低了开发人员繁重的编程任务,提高了控制系统开发的效率.通过带有神经网络补偿和前馈补偿的智能PD控制器的实时控制实验,验证了系统的有效性.