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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| 发布者: admin| 查看: 1002| 评论: 0

摘要:   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。
  
        图3 三模备用系统结构

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