装备冗余系统一种费用优化方法研究

研究系统的可靠性从纯经济的角度说，就是以最小的资源获取最大的利益，针对装备中的2类冗余方案，特别是部件冗余方案，在可靠度确定的情况，在Tillman并联系统费用模型的基础上实现系统设计最小的成本的方法。     

交流伺服系统的冗余控制研究

由于火炮控制系统中对交流伺服系统的高可靠性要求,提出了双CPU的冗余控制方案。基于TI公司的一款浮点型DSP,采用两片TMS320F28335为主芯片的硬件冗余方案,运用解析冗余的双CPU故障检测法判别故障并进行故障定位,实现冗余热切换,从而保证了系统工作的连续性。     

国产重型燃气轮机控制系统可靠性分析

提升可靠性是国产化重型燃气轮机控制系统研发需要解决的核心问题。硬件冗余是控制系统可靠性的重要保障,可在功能上实现容错,其成本与故障修复相比更低,已在工业应用中占据主导地位。由于我国重型燃气轮机控制系统的研制还处于攻关阶段,对其可靠性的研究几乎处于空白状态。分析了国产重型燃气轮机NuCON控制系统的冗余策略,采用马尔可夫(Markov)模型构建该冗余策略下的可靠性模型;运用概率模型检测器PRISM对可靠性模型进行定量计算和检验,仿真表明,在一定修复时间和冗余结构下,采用最小硬件配置的NuCON控制系统的不可用率为1.616×10^-4,满足系统可靠性设计要求。同时对比分析了不同修复时间、不同系统结构和不同系统规模对系统不可用率的量化影响结果。     

轧机液压伺服系统可靠性最优化与冗余技术

液压伺服系统应用十分广泛,可靠性与使用寿命是人们非常关心的问题。要提高可靠性,必然会影响成本、体积和重量,因而在配置上需要优化。提出了液压系统可靠性最优化原则,应用这些原则能合理地优化系统。同时,还叙述了冗余设计应考虑的几个问题,并通过MATLAB软件仿真一具体实例来实施最优化原则与冗余技术。     

Deep Learning Based Data Fusion for Sensor Fault Diagnosis and Tolerance in Autonomous Vehicles

Environmental perception is one of the key technologies to realize autonomous vehicles.Autonomous vehicles are often equipped with multiple sensors to form a multi-source environmental perception system.Those sensors are very sensitive to light or background conditions,which will introduce a variety of global and local fault signals that bring great safety risks to autonomous driving system during long-term running.In this paper,a real-time data fusion network with fault diagnosis and fault tolerance mechanism is designed.By introducing prior features to realize the lightweight network,the features of the input data can be extracted in real time.A new sensor reliability evaluation method is proposed by calculating the global and local confidence of sensors.Through the temporal and spatial correlation between sensor data,the sensor redundancy is utilized to diagnose the local and global confidence level of sensor data in real time,eliminate the fault data,and ensure the accuracy and reliability of data fusion.Experiments show that the network achieves state-of-the-art results in speed and accuracy,and can accurately detect the loca-tion of the target when some sensors are out of focus or out of order.The fusion framework proposed in this paper is proved to be effective for intelligent vehicles in terms of real-time performance and reliability.     

Reliability analysis of the control system of large-scale vertical mixing equipment

The control system of vertical mixing equipment is a concentrate distributed monitoring system (CDMS). A reliability analysis model was built and its analysis was conducted based on reliability modeling theories such as the graph theory, Markov process, and redundancy theory. Analysis and operational results show that the control system can meet all technical requirements for high energy composite solid propellant manufacturing. The reliability performance of the control system can be considerably improved by adopting a control strategy combined with the hot spared redundancy of the primary system and the cold spared redundancy of the emergent one. The reliability performance of the control system can be also improved by adopting the redundancy strategy or improving the quality of each component and cable of the system.     

Reliability analysis of the control system of large-scale vertical mixing equipment

The control system of vertical mixing equipment is a concentrate distributed monitoring system (CDMS). A reliability analysis model was built and its analysis was conducted based on reliability modeling theories such as the graph theory, Markov process, and redundancy theory. Analysis and operational results show that the control system can meet all technical requirements for high energy composite solid propellant manufacturing. The reliability performance of the control system can be considerably improved by adopting a control strategy combined with the hot spared redundancy of the primary system and the cold spared redundancy of the emergent one. The reliability performance of the control system can be also improved by adopting the redundancy strategy or improving the quality of each component and cable of the system.     

Implementation of a fault tolerant distributed control system

The design aspects of the implementation of a fault tolerant distributed control sytem are reviewed, including specific strategies for processor and input/output redundancy. Actual results of component and system reliability achieved through the fault tolerant design are discussed as well as the implications of these results for the user.     

新型合成橡胶压块机控制系统的研制与分析

针对传统合成橡胶压机中压块周期长,故障率高,控制水平低,可靠性差,经常出现停车的现状,研制出合成橡胶压块机专用插装集成块,研究了新型工艺调整方法,综合运用调节设计和简化设计,同新型合成橡胶压块机控制系统,并通过过可靠性试验验证新证新型系统的可靠性,与国外同类设备相比,该新型控制系统具有设计合理,价廉可靠,节能高效,适应性强,程度调节方便的特点,可以降低生产成本,提高我国合成橡胶产品的竞争力,具有推广价值。     

基于SVM的模拟电子系统多故障诊断研究

在通常的故障诊断中，一个约定的假设是系统在同一时刻至多只有一个故障发生。然而，对于拥有冗余设计或在工作过程中几乎没有维修和保养机会的系统（如大型航空航天器等），该假设往往并不成立。另外，对于系统的关键性设备，获得足够的典型故障样本通常非常困难。针对这种情况，本文以模拟电路系统为研究对象，提出了一种多故障诊断方法。首先建立了系统的多故障模型，在此基础上用小波变换作为预处理器进行特征提取，最后采用多类支持向量机（SVM）实现故障识别。仿真结果验证了该方法的可行性。     

基于遗传算法的复杂系统可靠性冗余优化研究

由于复杂系统可靠度函数常具有非线性的特点，因此如何确定复杂系统各单元冗余数，既满足设计可靠度要求、又使系统成本最小是冗余优化问题中的一个难点。文中针对复杂系统的特点，提出一种基于遗传算法的多目标可靠性冗余优化方法。同时，将其和现有的可靠性冗余优化方法进行了比较分析，结果表明该方法具有全局最优和更强的适应性与求解能力。     

小型水电站计算机监控网络的设计

通过对小型水电站计算机监控系统组成和可靠性等问题的研究，提出了基于PLC控制机组安全运行的一种低成本冗余设计方法，并采用低成本自动系统化的设计思想，设计了小型水电站计算机监控系统。运行证明系统硬件简单、可靠性高、实时性强。     

基于粗集理论的高精度伺服仿真转台故障诊断研究

介绍了粗集理论基本原理，详述了某型高精度伺服仿真转台机电控制系统的实现方案。将粗集理论应用于该仿真转台的故障诊断，提出的策略以决策表为主要工具，直接从故障样本集中导出诊断规则，并揭示了仿真转台故障信息内在冗余性。实际应用表明了用粗集理论对高精度伺服仿真转台进行故障诊断的有效性和可靠性。在该高精度伺服仿真转台上已完成多项含实物实时仿真综合试验任务。     

容错并联式六维力传感器可靠性及冗余分析

针对航空航天、国防装备等领域对高可靠性六维力传感器的迫切需求,提出将容错设计思想引入六维力传感器研究。比较分析了容错并联式六维力传感器与普通Stewart平台式六维力传感器的可靠性,基于故障树分析法(FTA),建立了容错式传感器系统和普通传感器系统的可靠性数学模型,从容错并联式六维力传感器的设计角度,推导出了测量系统失效率的函数。建立了系统可靠性与传感器冗余度的函数关系,并进行了容错并联式六维力传感器冗余分析,得出测量分支数目,提出了容错六维力传感器构型,研制出了传感器样机。     

汽轮机DEH伺服控制系统阀门位移反馈方式的探讨

根据伺服系统安全设计和LVDT冗余设计原则提出了双通道低选位置反馈方式和提高伺服机构可靠性的冗余设计方案,大大减小因阀位反馈信号故障而使伺服机构误动作的可能性,从而提高伺服机构动作的可靠性.     

基于CAN总线的多机表决式故障诊断系统的设计方法

多机表决是提高故障诊断系统可靠性的一种有效措施。详细地描述了基于CAN总线的多机表决式故障诊断系统的硬件结构及其软件的设计方法，同时也设计了一种利用CAN总线构建双机冗余系统的方法。实际应用表明，该系统具有线路简单、工作可靠、扩展灵活、从机节点可以“热插拔”、可方便地根据不同安全等级要求灵活实现不同表决算法等诸多优点。     

准双机冗余的机场天气雷达伺服系统

针对机场天气雷达连续探测工况下的高可靠性和低成本要求,提出了一种基于协同工作机制的准双机冗余雷达伺服系统。该系统由2套以ARM控制器和伺服驱动器为核心的伺服分机、1套以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)和继电器开关为核心的冗余切换控制系统以及1套对应天线座运动的双轴执行机构组成。伺服分机之间通以实时通信方式进行数据传递,并由切换分机根据设定的切换流程使相应的伺服分机投入工作。文中分析研究了其系统组成、硬件架构和软件切换流程,并进一步对系统的可靠性指标进行了计算和论证,最终通过实际机场天气雷达系统的测试验证了所述准双机冗余系统的有效性。     

DCS冗余系统在烟气脱硫上的应用

随着行业竞争的加剧和不断升级的环境保护压力,各生产企业更加追求生产设备的可靠性和稳定性,尤其是那些控制关键性生产工序的设备,往往需要采用冗余配置。PLC的集散控制系统（DCS）是目前最为先进的过程冗余控制系统。该文重点介绍了以2个ControlLogix处理器为基础,利用现代网络技术、图形显示技术和冗余技术,实现对分散控制设备进行调节、监视和管理的DCS系统在烟气脱硫生产方面的系统解决方案。     

基于Profibus现场总线的电除尘控制系统

针对越来越多的用户在新建或改造项目中希望采用Profibus技术的要求,设计了一种基于Profibus技术的电除尘控制系统,阐述了系统的方案设计,给出了系统的主要软、硬件设计构成及原理框图,详细介绍了系统主要工作原理。实际应用表明:本系统无需更改原有的业已成熟的电除尘下位机控制通讯方式,通过工控机、S7-400、ET200M实现了基于ProfibusDP现场总线的电除尘控制系统,满足了用户管控一体化要求,有效提高了控制系统的容错性。系统设计实用、可靠性高、抗干扰能力强、性价比高。方案的实现方法完全可适用于其它对控制网络有相似的特殊要求,而又不需更改原有的下位机控制通讯方式的系统。     

主风机静叶可调执行机构自愈化智能电液控制系统研究与应用*

炼油厂催化裂化装置因主风机静叶可调执行机构跑位故障引发装置停产的事故时有发生,而发生概率高的特阀锁位故障则会造成特阀及其控制系统进入危险失效状态,进而对机组运行及生产过程构成严重威胁。包括静叶可调执行机构在内的特阀常规电液控制系统存在堵、卡、漂及智能化程度低是造成机组运行可靠性低以及生产过程安全性不高的原因。基于可靠性设计和故障仿生自愈原理,研制具有自诊断及自愈化为特征的智能化电液控制系统,提出一种基于功能代偿的多靶点电液控制系统故障自愈调控方法,克服了传统电液控制系统严重依赖人工进行故障诊断与修复的缺陷;基于DCS/SIS开发了主风机静叶可调执行机构电液控制故障自愈调控系统。实践证明：具有自愈功能的智能化电液控制系统用于主风机静叶可调执行机构,实现了静叶可调执行机构阀位锁位或跑位故障的自愈调控,主风机运行可靠性得到大幅度提升。