本文關(guān)鍵詞：高端可編程控制系統(tǒng)容錯(cuò)技術(shù)的研究　出處：《華東理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：容錯(cuò)控制為提高復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性開(kāi)辟了一條新的路徑,具有容錯(cuò)功能的控制器成為了石油、化工、電力、冶金等工業(yè)的核心安全部件之一。目前,三重冗余容錯(cuò)控制器是針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具有冗余功能的軟硬件系統(tǒng),主要應(yīng)用于緊急停機(jī)系統(tǒng)、安全連鎖系統(tǒng)等關(guān)鍵應(yīng)用。國(guó)內(nèi)在這一方向的技術(shù)和研究仍處于起步階段,所以開(kāi)發(fā)具有容錯(cuò)功能的安全型控制器具有實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化裝置國(guó)產(chǎn)化的重要現(xiàn)實(shí)意義。 作為控制領(lǐng)域的領(lǐng)先產(chǎn)品,可編程自動(dòng)化控制器(PAC)具有優(yōu)越的性能,可以作為實(shí)現(xiàn)冗余容錯(cuò)控制的硬件平臺(tái)。另外,控制器的容錯(cuò)能力主要通過(guò)表決冗余邏輯算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此表決算法是容錯(cuò)控制的主要算法,也是控制器系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵因素。本文在說(shuō)明三模冗余控制器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,討論了其關(guān)鍵技術(shù)——容錯(cuò)機(jī)制,重點(diǎn)研究了容錯(cuò)機(jī)制中不同表決算法對(duì)系統(tǒng)故障類(lèi)型和性能指標(biāo)的影響。根據(jù)二乘二取二冗余、三模冗余和四取三冗余結(jié)構(gòu)的表決機(jī)制,列舉出故障原因的所有組合方式,并運(yùn)用Markov模型建立了系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖,通過(guò)求解矩陣方程和MATLAB仿真程序研究了故障率、故障檢測(cè)覆蓋率、故障修復(fù)率等參數(shù)對(duì)系統(tǒng)可靠性和安全性的影響,研究的圖表結(jié)果可以作為自動(dòng)化系統(tǒng)中不同冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的參考依據(jù)或?qū)嵤┓桨浮?本文最后設(shè)計(jì)了一種三模冗余系統(tǒng)的總線硬件結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步處理和三取二表決功能。同時(shí)使用嵌入式控制系統(tǒng)軟件搭建了三重冗余信號(hào)采集模型,以及四取三冗余結(jié)構(gòu)的邏輯信號(hào)模型,簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)了信號(hào)處理和容錯(cuò)表決功能,為之后開(kāi)發(fā)三模冗余系統(tǒng)的軟件運(yùn)行平臺(tái),作了初期準(zhǔn)備。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP302.8;TP273

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本文編號(hào)：1319428