计算机控制系统硬件故障冗余系统及其可靠性

2015-4-11 08:11| 编辑:电工学习网| 查看: 10994| 评论: 0

　　硬件故障冗余系统的定义是：如果一个系统在出现一定的运行性故障时，依靠系统冗余硬件的内驻能力，仍能保持系统连续正确地执行其程序和输入、输出功能，则称这一系统为硬件故障冗余系统。
　　下面介绍一些常用的硬件冗余系统结构，并计算其可靠性。
　　(1) 并联系统
　　

　　　　　　　　　图1 并联冗余系统
　　并联冗余系统采用若干子系统并联运行的冗余方法，只要其中一个子系统正常工作，整个系统就能维持功能。
　　(2) 表决系统
　　表决系统的冗余是基于多数表决的思想，即认为“多数者的意见是正确的”。表决系统种类很多，这里以三模冗余的表决系统为例予以说明。三模表决系统的逻辑结构见图2，各子系统的结构、功能完全一致，它们同时工作并获得同样的输入，它们的输出均送到表决器，表决器的输出作为整个系统的输出。
　　

　　　　　　　　　　图2 三模冗余系统
　　三模系统可以正常工作的条件是，至少有两个子系统正常工作。
　　(3) 备用系统
　　在一般的三模冗余系统中，如果其中一个模块发生故障，系统仍然能够正常工作。解决的方法是采用图3所示的备用系统的逻辑结构，其原理是：系统在整个运行时间内只有一个基本模块参与工作，其输出作为系统的输出；故障检测器实时检测运行模块是否有故障，若工作模块发生故障，则通过模块切换开关使这个模块脱离系统，同时切换上一个正常工作的备用模块。
　　