[發(fā)明專利]一種熱冗余控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010696226.5
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN112034774A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱煌慶;林尚飛;孟令衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七一五研究所
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

本發(fā)明公開了一種熱冗余控制方法，采用冗余通道的自適應(yīng)管理策略，主要包括如下步驟：系統(tǒng)周期性地獲取基于冗余輸入通道信號狀態(tài)差異和時(shí)間統(tǒng)計(jì)的故障識別策略，基于通道關(guān)聯(lián)關(guān)系的輸入和輸出通道診斷策略和基于輸出反饋監(jiān)視的輸出通道診斷策略的診斷信息；采用概率推理方式確定故障，如果是內(nèi)部故障則自動(dòng)屏蔽故障通道的工作，并由鏡像通道實(shí)現(xiàn)輸出控制和信號反饋的功能，如果確認(rèn)為外部故障則向用戶程序發(fā)出告警信息。本發(fā)明的有益效果為：在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的自動(dòng)切換，以保證系統(tǒng)整體功能正常。在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換的系統(tǒng)。本控制方法識別輸入和輸出通道故障的準(zhǔn)確性高、故障定位速度快，對故障的處理及時(shí)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱冗余控制領(lǐng)域，主要是一種熱冗余控制方法。

背景技術(shù)

熱冗余控制系統(tǒng)方法是實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行控制的關(guān)鍵技術(shù)，在對可靠性要求較高的分布式控制系統(tǒng)中，當(dāng)要求系統(tǒng)在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，就經(jīng)常需要引入冗余控制，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的自動(dòng)切換，以保證系統(tǒng)整體功能正常。

針對熱冗余控制系統(tǒng)，支持熱冗余控制的專用控制器和熱冗余控制策略是控制系統(tǒng)的核心。分布式控制系統(tǒng)的熱冗余功能包括通信通道冗余、輸入通道冗余和控制輸出通道冗余等基本要求。在各種熱冗余控制系統(tǒng)中，通信通道、控制輸入和輸出通道的故障自動(dòng)識別和處理是核心關(guān)鍵技術(shù)。如果控制器識別輸入和輸出通道故障的準(zhǔn)確性越高、識別定位速度越快，對故障的處理越及時(shí)則對整體控制性能的影響就越小。針對可靠性要求較高的熱備冗余控制需求，國內(nèi)外廠家分別推出了不同形式的解決方案。現(xiàn)有解決方案在故障診斷和處理策略方面都較為簡單，未能綜合足夠多的信息，實(shí)現(xiàn)較為徹底的、準(zhǔn)確的定位和處理故障信息。例如通道信號的動(dòng)態(tài)變化過程信息、通道之間的關(guān)聯(lián)變化信息等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種熱冗余控制方法。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的。一種熱冗余控制方法，采用冗余通道的自適應(yīng)管理策略，主要包括如下步驟：系統(tǒng)周期性地獲取基于冗余輸入通道信號狀態(tài)差異和時(shí)間統(tǒng)計(jì)的故障識別策略，基于通道關(guān)聯(lián)關(guān)系的輸入和輸出通道診斷策略和基于輸出反饋監(jiān)視的輸出通道診斷策略的診斷信息；采用概率推理方式確定故障，如果是內(nèi)部故障則自動(dòng)屏蔽故障通道的工作，并由鏡像通道實(shí)現(xiàn)輸出控制和信號反饋的功能，如果確認(rèn)為外部故障則向用戶程序發(fā)出告警信息。

本發(fā)明的有益效果為：在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的自動(dòng)切換，以保證系統(tǒng)整體功能正常。在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換的系統(tǒng)。本控制方法識別輸入和輸出通道故障的準(zhǔn)確性高、故障定位速度快，對故障的處理及時(shí)。

附圖說明

圖1基于冗余輸入通道信號狀態(tài)差異和時(shí)間統(tǒng)計(jì)的故障識別策略；

圖2基于通道關(guān)聯(lián)關(guān)系的輸入和輸出通道診斷策略；

圖3冗余通道的自適應(yīng)管理策略；

圖4自適應(yīng)冗余通信網(wǎng)絡(luò)工作機(jī)制。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)的介紹：

現(xiàn)有解決方案在故障診斷和處理策略方面都較為簡單，未能綜合足夠多的信息，實(shí)現(xiàn)較為徹底的、準(zhǔn)確的定位和處理故障信息。例如通道信號的動(dòng)態(tài)變化過程信息、通道之間的關(guān)聯(lián)變化信息等。

本發(fā)明主要設(shè)計(jì)了一種熱冗余控制方法，采用冗余通道的自適應(yīng)管理策略，主要包括如下步驟：系統(tǒng)周期性地獲取基于冗余輸入通道信號狀態(tài)差異和時(shí)間統(tǒng)計(jì)的故障識別策略，基于通道關(guān)聯(lián)關(guān)系的輸入和輸出通道診斷策略和基于輸出反饋監(jiān)視的輸出通道診斷策略的診斷信息；采用概率推理方式確定故障，如果是內(nèi)部故障則自動(dòng)屏蔽故障通道的工作，并由鏡像通道實(shí)現(xiàn)輸出控制和信號反饋的功能，如果確認(rèn)為外部故障則向用戶程序發(fā)出告警信息。在運(yùn)行階段自動(dòng)實(shí)現(xiàn)如下4種外部通道的診斷功能：