基于部件故障模型的控制系统冗余设计策略*

冗余技术是提高容错控制系统可靠性的最有效方法之一。但是，不合理的冗余可能会降低可靠性。根据过程控制系统的特点，分析了冗余系统中典型设备的部件故障模型。根据冗余设备故障间的相关性对部件故障进行排序。提出了实际冗余系统的失效率方程。然后，在分析冗余系统中部件故障模型的基础上，提出了可靠性的设计指导思想和验证方法。最后，收集了现场应用的实验数据，验证了上述结论。可靠性是过程控制系统的首要特征。但故障是不可避免的，例如传感器、执行器、控制器等故障。元件故障会降低控制系统的可靠性，进而造成严重的运行和安全问题。 Therefore, fault tolerance has been one of the major issues in process control system [1]. The redundancy technology, a key issue in the reliability research, is widely used in the reliability design of process control system. The redundancy technology is one of the most efficient methods to enhance the reliability of control system. But, on the other side, too much redundancy may bring up a more complexity system and increase the difficulty of system design. Therefore, it is an issue of great importance to design and assess the redundancy in control system reasonably and effectively.

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