專利名稱：連續(xù)中值故障控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及冗余控制系統(tǒng)和方法。更具體地，本發(fā)明涉及模塊冗余控制系統(tǒng)和方法，它避免在發(fā)射機(jī)(或傳感器)信號(hào)惡化時(shí)或在現(xiàn)在的冗余系統(tǒng)中發(fā)射機(jī)(或傳感器)的故障時(shí)通常遇到的控制信號(hào)的突然改變。
背景技術(shù)：
典型地，冗余控制系統(tǒng)包括至少兩個(gè)與控制器通信的發(fā)射機(jī)(或傳感器)，以避免可能造成渦輪控制系統(tǒng)的中斷的發(fā)射機(jī)(或傳感器)信號(hào)惡化或發(fā)射機(jī)(或傳感器)故障。在這樣的系統(tǒng)中，控制信號(hào)是通過(guò)確定發(fā)射機(jī)(或傳感器)的信號(hào)的中值信號(hào)而得出的。然而，這個(gè)方法導(dǎo)致控制信號(hào)的突然改變，這又常常導(dǎo)致控制系統(tǒng)操作的不想要的中斷，這在渦輪控制系統(tǒng)中有時(shí)稱為“撞擊”。
另一個(gè)方法在授權(quán)給Scarola等的美國(guó)專利號(hào)5,715,178中有所描述，在該專利中公開(kāi)一種算法對(duì)測(cè)量同一個(gè)參數(shù)的傳感器的輸出進(jìn)行平均以提供平均的(或中值的)傳感器輸出，并把它與原始的傳感器輸出進(jìn)行比較。當(dāng)平均的傳感器輸出與任一個(gè)原始的傳感器輸出之間的偏差太大時(shí)，從計(jì)算中去除具有最大偏差的傳感器輸出。這個(gè)處理過(guò)程重復(fù)進(jìn)行，直至計(jì)算中所有剩余的傳感器輸出處在平均的傳感器輸出的可接受的偏差范圍內(nèi)為止；此后在系統(tǒng)中利用平均的傳感器輸出。這個(gè)方法也導(dǎo)致系統(tǒng)中所利用的信號(hào)的突然改變，這常常導(dǎo)致系統(tǒng)操作中的不想要的中斷。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，給出一種包括至少三個(gè)冗余信號(hào)的冗余控制系統(tǒng)。冗余控制系統(tǒng)包括與每個(gè)冗余信號(hào)有關(guān)的故障電路。故障電路響應(yīng)于相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)的故障的出現(xiàn)產(chǎn)生故障信號(hào)。冗余控制系統(tǒng)還包括與每個(gè)冗余信號(hào)有關(guān)的選擇電路。選擇電路可接收與相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)有關(guān)的缺省信號(hào)、接收故障信號(hào)、和接收相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)。選擇電路當(dāng)故障信號(hào)表示相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)的故障時(shí)選擇缺省信號(hào)和當(dāng)故障信號(hào)不表示對(duì)于該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)的故障時(shí)選擇相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)。冗余控制系統(tǒng)還包括中值確定電路，它可接收所選擇的缺省信號(hào)和所選擇的冗余信號(hào)，用來(lái)確定表示所選擇的缺省信號(hào)和所選擇的冗余信號(hào)的中值的中值信號(hào)。
在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，還給出一種包括至少三個(gè)冗余信號(hào)的冗余控制方法。冗余控制方法包括確定任一個(gè)冗余信號(hào)的故障的出現(xiàn)。冗余控制方法還包括對(duì)于每個(gè)冗余信號(hào)，當(dāng)確定相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)的故障時(shí)選擇與該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)有關(guān)的缺省信號(hào)和當(dāng)尚未確定相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)的故障時(shí)選擇該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)。冗余控制方法還包括確定所選擇的缺省信號(hào)和所選擇的冗余信號(hào)的中值信號(hào)。
在本發(fā)明的再一個(gè)示例性實(shí)施例中，給出一種包括至少三個(gè)冗余信號(hào)的冗余控制系統(tǒng)。冗余控制系統(tǒng)包括用于確定任一個(gè)冗余信號(hào)的故障的出現(xiàn)的裝置。冗余控制系統(tǒng)還包括一裝置，用于與每個(gè)冗余信號(hào)有關(guān)地，當(dāng)已確定相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)的故障時(shí)選擇與該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)有關(guān)的缺省信號(hào)和當(dāng)尚未確定相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)的故障時(shí)選擇該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)。冗余控制系統(tǒng)還包括用于確定所選擇的缺省信號(hào)和所選擇的冗余信號(hào)的中值信號(hào)的裝置。


當(dāng)參照附圖閱讀以下的詳細(xì)說(shuō)明時(shí)將更好地了解本發(fā)明的這些和其它特性、方面與優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是按照本發(fā)明的連續(xù)中值故障控制系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的框圖；圖2是圖1的系統(tǒng)的故障檢測(cè)功能的框圖；圖3是圖1的系統(tǒng)的更新設(shè)置點(diǎn)功能的框圖；圖4是圖1的系統(tǒng)的故障報(bào)警狀態(tài)確定功能的框圖；圖5是圖1的系統(tǒng)的計(jì)算偏置功能的框圖；以及圖6是圖1的系統(tǒng)的中值丟棄(Drop)功能的框圖。
詳細(xì)說(shuō)明參照?qǐng)D1，在冗余渦輪控制系統(tǒng)中使用的連續(xù)中值故障控制系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的框圖，總的被顯示為10。來(lái)自冗余發(fā)射機(jī)(發(fā)射機(jī)未示出，但包括壓力換能器、流量換能器、和在系統(tǒng)中冗余性是有利的場(chǎng)合發(fā)送信號(hào)的其它設(shè)備)的信號(hào)在信號(hào)總線或線12上給出，在這里稱為“現(xiàn)在發(fā)射機(jī)信號(hào)”。雖然這里只使用單條線來(lái)表示總線或多條信號(hào)線，但意圖表示每個(gè)信號(hào)與總線的各個(gè)導(dǎo)線或各個(gè)信號(hào)線相聯(lián)系。無(wú)論如何，已知的復(fù)接技術(shù)被利用來(lái)在單個(gè)導(dǎo)線上載送多個(gè)信號(hào)，也屬于本發(fā)明的范圍。這些發(fā)射機(jī)信號(hào)被呈現(xiàn)給故障檢測(cè)功能(電路)14和得到以前值功能(電路)16。得到以前值功能16存儲(chǔ)它接收的發(fā)射機(jī)信號(hào)的以前發(fā)射機(jī)信號(hào)值的一個(gè)記錄。這些以前發(fā)射機(jī)信號(hào)值然后通過(guò)總線或信號(hào)線18呈現(xiàn)給故障檢測(cè)功能14。故障檢測(cè)功能14把每個(gè)現(xiàn)在發(fā)射機(jī)信號(hào)與相應(yīng)的(即相應(yīng)于每個(gè)發(fā)射機(jī))以前發(fā)射機(jī)信號(hào)相比較，由此當(dāng)差值超出各個(gè)極限時(shí)檢測(cè)到故障。此后參照?qǐng)D2更詳細(xì)地討論故障檢測(cè)功能14。故障檢測(cè)功能14根據(jù)通過(guò)總線或信號(hào)線24呈現(xiàn)給更新設(shè)置點(diǎn)狀態(tài)功能(電路)20和故障報(bào)警狀態(tài)確定功能(電路)22的這些比較結(jié)果提供相應(yīng)的故障檢測(cè)信號(hào)(“故障高”和“故障低”信號(hào))。故障報(bào)警狀態(tài)確定功能22接收確認(rèn)的固定信號(hào)，其表示在總線或信號(hào)線26處給出的、對(duì)于系統(tǒng)的安全模式工作提供的、相應(yīng)的發(fā)射機(jī)信號(hào)。故障報(bào)警狀態(tài)確定功能22利用邏輯電路來(lái)提供表示已發(fā)生故障的相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)?！案吖收稀焙汀暗凸收稀毙盘?hào)由故障報(bào)警狀態(tài)確定功能22的邏輯電路生成，以及在總線或信號(hào)線28處被給出到更新設(shè)置點(diǎn)狀態(tài)功能20、中值丟棄功能(電路)30和中值丟棄功能(電路)32。此后參照?qǐng)D4更詳細(xì)地討論故障報(bào)警狀態(tài)確定功能22。更新設(shè)置點(diǎn)狀態(tài)功能20利用邏輯電路來(lái)在總線或信號(hào)線34處提供相應(yīng)的“故障”信號(hào)(不管它是高故障還是低故障)，表示設(shè)置點(diǎn)(例如，工作參數(shù))需要更新。這些故障信號(hào)通過(guò)總線或信號(hào)線34被呈現(xiàn)給計(jì)算偏置與更新設(shè)置點(diǎn)功能(電路)36。此后參照?qǐng)D3更詳細(xì)地討論更新設(shè)置點(diǎn)狀態(tài)功能20。中值丟棄功能30和32對(duì)于沒(méi)有故障的發(fā)射機(jī)信號(hào)確定現(xiàn)在的(在總線或信號(hào)線38上呈現(xiàn))和以前的(在總線或信號(hào)線40上呈現(xiàn))中值信號(hào)值?，F(xiàn)在的和以前的中值信號(hào)值分別通過(guò)總線或信號(hào)線38和40被呈現(xiàn)給計(jì)算偏置與更新設(shè)置點(diǎn)功能36。此后參照?qǐng)D6更詳細(xì)地討論中值丟棄功能30和32(雖然只討論一個(gè)，因?yàn)橄嗤陌才趴蓱?yīng)用于二者)。
計(jì)算偏置與更新設(shè)置點(diǎn)功能36接收固定的(設(shè)置點(diǎn))信號(hào)作為在信號(hào)線42處的輸入?，F(xiàn)在的和以前的中值信號(hào)值和故障信號(hào)被利用來(lái)更新設(shè)置點(diǎn)，導(dǎo)致在信號(hào)線44處呈現(xiàn)的偏置的設(shè)置點(diǎn)。此后參照?qǐng)D5更詳細(xì)地討論計(jì)算偏置與更新設(shè)置點(diǎn)功能36。偏置信號(hào)與現(xiàn)在的中值信號(hào)相組合，在相加器功能(電路)46處確定差值，導(dǎo)致在信號(hào)線48處呈現(xiàn)的輸出信號(hào)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，總的示出故障檢測(cè)功能14。雖然圖2只示出用于一個(gè)發(fā)射機(jī)信號(hào)之一的配置，但將會(huì)看到，該配置可應(yīng)用于每個(gè)其它冗余的發(fā)射機(jī)信號(hào)。在信號(hào)線12處呈現(xiàn)的現(xiàn)在的發(fā)射機(jī)信號(hào)和在信號(hào)線18處呈現(xiàn)的以前的發(fā)射機(jī)信號(hào)在相加器功能(電路)50處進(jìn)行比較，導(dǎo)致在信號(hào)線52處的差值。該差值被呈現(xiàn)給比較功能(電路)54，比較功能比較該差值，以確定它是大于還是小于故障高常數(shù)極限值。比較功能54可以只包括如熟知的那樣的比較器。當(dāng)這個(gè)差值大于故障高常數(shù)極限值時(shí)設(shè)置故障高信號(hào)(在信號(hào)線24的信號(hào)線24a處)以及當(dāng)這個(gè)差值小于故障高常數(shù)極限值時(shí)設(shè)置故障低信號(hào)(在信號(hào)線24的信號(hào)線24b處)。
參照?qǐng)D3，總的示出更新設(shè)置點(diǎn)狀態(tài)功能20。雖然圖3只顯示用于發(fā)射機(jī)信號(hào)之一的配置，但將會(huì)看到，該配置可應(yīng)用于每個(gè)其它冗余的發(fā)射機(jī)信號(hào)。故障高信號(hào)(在信號(hào)線24a處)和故障低信號(hào)(在信號(hào)線24b處)被輸入到邏輯或門56，其輸出(在信號(hào)線58處)被輸入到邏輯或門60。確認(rèn)的固定信號(hào)(在信號(hào)線26處)被輸入到邏輯與門62和64。在信號(hào)線28a處的低故障信號(hào)也被輸入到邏輯與門62，其輸出(在信號(hào)線68處)被輸入到邏輯或門60。在信號(hào)線28b處的高故障信號(hào)也被輸入到邏輯與門64，其輸出(在信號(hào)線72處)被輸入到邏輯或門60。邏輯或門60的輸出是在信號(hào)線34處的故障信號(hào)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，總的示出故障報(bào)警狀態(tài)確定功能22。雖然圖4只示出用于發(fā)射機(jī)信號(hào)之一的配置，但將會(huì)看到，該配置可應(yīng)用于每個(gè)其它冗余的發(fā)射機(jī)信號(hào)。故障高信號(hào)(在信號(hào)線24a處)被輸入到邏輯與門74。高故障信號(hào)(在信號(hào)線28b處)也是加到邏輯與門74的輸入(在倒相輸入端)。低故障信號(hào)(在信號(hào)線28a處)也是加到邏輯與門74的輸入(在倒相輸入端)。邏輯與門74的輸出(在信號(hào)線76處)被輸入到邏輯或門78。確認(rèn)的固定信號(hào)(在信號(hào)線26處)是加到邏輯與門80和82的輸入(在倒相輸入端)。高故障信號(hào)也是加到邏輯與門80的輸入，其輸出(在信號(hào)線84處)被輸入到邏輯或門78。邏輯或門78的輸出是在線28b處的高故障信號(hào)。故障低信號(hào)(在信號(hào)線24b處)是加到邏輯與門86的輸入。高故障信號(hào)也是加到邏輯與門86的輸入(在倒相輸入端)。低故障信號(hào)也是加到邏輯與門86的輸入(在倒相輸入端)。邏輯與門86的輸出(在信號(hào)線88處)被輸入到邏輯或門90。低故障信號(hào)也是加到邏輯與門82的輸入，其輸出(在信號(hào)線92處)被輸入到邏輯或門90。邏輯或門90的輸出是在線28a處的低故障信號(hào)。高故障信號(hào)和低故障信號(hào)也是加到邏輯或門94的輸入，其輸出是報(bào)警信號(hào)(在信號(hào)線99處)。將會(huì)看到，由于以上的電路是邏輯門的級(jí)聯(lián)的裝置，它對(duì)于將被更新的報(bào)警信號(hào)可能需要一個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘周期。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，總的示出計(jì)算偏置與更新設(shè)置點(diǎn)功能36。來(lái)自更新設(shè)置點(diǎn)狀態(tài)功能20的故障信號(hào)被輸入到邏輯或門(未示出)，以便無(wú)論何時(shí)有故障時(shí)產(chǎn)生信號(hào)故障信號(hào)。這個(gè)信號(hào)故障信號(hào)(在信號(hào)線34處)是在選擇功能(電路)98的選擇或使能輸入端處的輸入。選擇功能98可包括選擇或門集成電路，它在被使能時(shí)只把輸入傳送到輸出端，正如已知的。現(xiàn)在的中值信號(hào)(在信號(hào)線38處)和以前的中值信號(hào)(在信號(hào)線40處)在相加器功能(電路)100處被組合，并在信號(hào)線102處提供差值。這個(gè)差值信號(hào)，當(dāng)被選擇時(shí)，即故障信號(hào)表示故障，被傳送到選擇功能98的輸出端(在信號(hào)線104)。否則，在信號(hào)線42，輸出被設(shè)置為零(即，固定信號(hào))。這個(gè)差值信號(hào)(它可以是正的或負(fù)的)當(dāng)被選擇時(shí)，變?yōu)槠眯盘?hào)(在信號(hào)線104)，它在相加器功能(電路)108處被加到當(dāng)前的設(shè)置點(diǎn)(在信號(hào)線106)。這個(gè)組合的信號(hào)，即來(lái)自相加器功能108的偏置的設(shè)置點(diǎn)信號(hào)在信號(hào)線44處給出。偏置的設(shè)置點(diǎn)變?yōu)樵O(shè)置點(diǎn)。這是重要的特性，因?yàn)檫@個(gè)偏置的信號(hào)結(jié)合改變現(xiàn)在的中值的使用避免輸出信號(hào)的突然改變。當(dāng)與現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中遇到的突然的(或撞擊)改變相比較時(shí)，這保證在故障期間平滑的傳輸。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6，總的示出中值丟棄功能30，中值丟棄功能32具有基本上相同的配置。由故障報(bào)警狀態(tài)確定功能22的邏輯電路生成的高故障和低故障信號(hào)是在信號(hào)線28a-f處對(duì)于每個(gè)發(fā)射機(jī)信號(hào)(在本例中有三個(gè)發(fā)射機(jī))給出的。這些高故障和低故障信號(hào)被輸入到選擇功能(電路)110，112和114的選擇輸入端。“丟棄高”和“丟棄低”信號(hào)在信號(hào)線116a-f對(duì)于每個(gè)發(fā)射機(jī)信號(hào)被提供。丟棄高和丟棄低信號(hào)是對(duì)于每種類型的故障，即高或低，缺省安全模式信號(hào)。這些缺省信號(hào)被設(shè)置為保證系統(tǒng)的安全模式工作，換句話說(shuō)，它們被選擇為在發(fā)射機(jī)信號(hào)電平的正常范圍外。設(shè)置丟棄信號(hào)為在發(fā)射機(jī)信號(hào)電平的正常范圍外，保證丟棄信號(hào)不被包括在中值的計(jì)算中。這些丟棄高和丟棄低信號(hào)被輸入到選擇功能的輸入端。對(duì)于每個(gè)選擇功能，當(dāng)高故障信號(hào)被設(shè)置時(shí)，選擇功能的選擇輸入端被使能，由此把丟棄高信號(hào)傳送到選擇功能的輸出端。而且，當(dāng)?shù)凸收闲盘?hào)被設(shè)置時(shí)，選擇功能的選擇輸入端被使能，由此把丟棄低信號(hào)傳送到選擇功能的輸出端。否則，現(xiàn)在的發(fā)射機(jī)信號(hào)(在各個(gè)信號(hào)線12a-c)被傳送到選擇功能的輸出端。這些輸出信號(hào)分別在信號(hào)線116，118和120對(duì)于選擇功能110，112和114被呈現(xiàn)到中值功能(電路)122的輸入。中值功能122計(jì)算輸入的中值和在信號(hào)線124處在它的輸出端給出中值信號(hào)。
還參照?qǐng)D3，對(duì)于每個(gè)發(fā)射機(jī)信號(hào)，相應(yīng)的更新設(shè)置點(diǎn)狀態(tài)功能20，生成在線34處的故障信號(hào)。故障信號(hào)表示對(duì)于每個(gè)相應(yīng)的發(fā)射機(jī)信號(hào)的故障(高或低)。對(duì)于本討論，三個(gè)發(fā)射機(jī)信號(hào)將稱為A，B和C。對(duì)于A和B的故障信號(hào)例如通過(guò)與門(未示出)被組合，在信號(hào)線126處提供FailAB信號(hào)，由此當(dāng)與發(fā)射機(jī)信號(hào)A和B有關(guān)的發(fā)射機(jī)信號(hào)故障時(shí)FailAB被設(shè)置。對(duì)于B和C的故障信號(hào)例如通過(guò)與門(未示出)被組合，在信號(hào)線128處提供FailBC信號(hào)，由此當(dāng)與發(fā)射機(jī)信號(hào)B和C有關(guān)的發(fā)射機(jī)信號(hào)故障時(shí)FailBC被設(shè)置。對(duì)于A和C的故障信號(hào)例如通過(guò)與門(未示出)被組合，在信號(hào)線130處提供FailAC信號(hào)，由此當(dāng)與發(fā)射機(jī)信號(hào)A和C有關(guān)的發(fā)射機(jī)信號(hào)故障時(shí)，F(xiàn)ailAC被設(shè)置。
FailBC信號(hào)被輸入到選擇功能(電路)132的選擇輸入端。用于發(fā)射機(jī)信號(hào)A的現(xiàn)在的發(fā)射機(jī)信號(hào)被輸入到選擇功能132的輸入端。當(dāng)FailBC信號(hào)被設(shè)置時(shí)，選擇功能132的選擇輸入端被使能，由此把現(xiàn)在的發(fā)射機(jī)信號(hào)A在信號(hào)線134傳送到選擇功能132的輸出端。否則，中值信號(hào)(在信號(hào)線124處)被傳送到選擇功能132的輸出端(在信號(hào)線134處)。FailAC信號(hào)被輸入到選擇功能136的選擇輸入端。用于發(fā)射機(jī)信號(hào)B的現(xiàn)在的發(fā)射機(jī)信號(hào)被輸入到選擇功能136的輸入端。當(dāng)FailAC信號(hào)被設(shè)置時(shí)，選擇功能136的選擇輸入端被使能，由此把現(xiàn)在的發(fā)射機(jī)信號(hào)B在信號(hào)線138傳送到選擇功能136的輸出端。否則，來(lái)自選擇功能132的輸出信號(hào)(在信號(hào)線134處)被傳送到選擇功能136的輸出端(在信號(hào)線138處)。FailAB信號(hào)被輸入到選擇功能(電路)140的選擇輸入端。用于發(fā)射機(jī)信號(hào)C的現(xiàn)在的發(fā)射機(jī)信號(hào)被輸入到選擇功能140的輸入端。當(dāng)FailAB信號(hào)被設(shè)置時(shí)，選擇功能140的選擇輸入端被使能，由此把現(xiàn)在的發(fā)射機(jī)信號(hào)C在信號(hào)線38傳送到選擇功能140的輸出端。否則，來(lái)自選擇功能136的輸出信號(hào)(在信號(hào)線138處)被傳送到選擇功能140的輸出端(在信號(hào)線38處)。
雖然本發(fā)明是參照示例性實(shí)施例描述的，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)看到，可以作出各種改變以及可以用等價(jià)物替代各個(gè)單元，而不背離本發(fā)明的范圍。另外，可以作出許多修改，以使得具體的情形或材料適配于本發(fā)明的教導(dǎo)而不背離它的本質(zhì)的范圍。所以，本發(fā)明打算不限于作為預(yù)期用于實(shí)行本發(fā)明的最好模式所公開(kāi)的具體實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括屬于所附權(quán)利要求的范圍的所有的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種包括至少三個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的冗余控制系統(tǒng)(10)，包括至少三個(gè)故障電路(14)，所述至少三個(gè)故障電路的每個(gè)單獨(dú)的故障電路與所述至少三個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的每個(gè)單獨(dú)的冗余信號(hào)有關(guān)，所述故障電路(14)響應(yīng)于相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的故障的出現(xiàn)生成故障信號(hào)(24)；與每個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)有關(guān)的第一選擇電路(12)，所述第一選擇電路(12)接收與該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)有關(guān)的缺省信號(hào)、接收所述故障信號(hào)(24)、并接收該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)，所述第一選擇電路(12)當(dāng)所述故障信號(hào)(24)表示該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的故障時(shí)選擇所述缺省信號(hào)，所述第一選擇電路(12)當(dāng)所述故障信號(hào)(24)對(duì)于該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)不表示故障時(shí)選擇該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)；以及中值確定電路(30)，接收所述所選擇的缺省信號(hào)和所選擇的冗余信號(hào)(12a-c)，用來(lái)確定表示所述所選擇的缺省信號(hào)和所選擇的冗余信號(hào)(12a-c)的中值的中值信號(hào)(38)。
2.權(quán)利要求1的冗余控制系統(tǒng)(10)，其中每個(gè)所述故障電路(14)包括相加器電路(50)，接收該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的現(xiàn)在的信號(hào)(12)和該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的以前的信號(hào)(18)，所述相加器電路(50)組合該相應(yīng)的的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的所述現(xiàn)在的信號(hào)(12)和該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的所述以前的信號(hào)(18)，以提供它們的差值信號(hào)(52)，以及比較電路(54)，接收所述差值信號(hào)(52)，所述比較電路(54)把所述差值信號(hào)(52)與一個(gè)常數(shù)進(jìn)行比較，當(dāng)差值信號(hào)(52)是(1)大于和(2)小于所述常數(shù)之一時(shí)生成所述故障信號(hào)(24)。
3.權(quán)利要求2的冗余控制系統(tǒng)(10)，其中所述常數(shù)包括高常數(shù)和低常數(shù)；以及所述缺省信號(hào)當(dāng)所述差值信號(hào)(52)大于所述高常數(shù)時(shí)包括高電平缺省信號(hào)(24a)和當(dāng)所述差值信號(hào)(52)小于所述低常數(shù)時(shí)包括低電平缺省信號(hào)(24b)。
4.權(quán)利要求1的冗余控制系統(tǒng)(10)，還包括第二選擇電路(30)，接收每個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的現(xiàn)在的信號(hào)、所述中值信號(hào)(38)、和表示出現(xiàn)除了一個(gè)以外的全部所述故障信號(hào)(28)指示除了一個(gè)以外的全部所述冗余信號(hào)(12a-c)的故障的信號(hào)，所述第二選擇電路(30)當(dāng)表示出現(xiàn)除了一個(gè)以外的全部所述故障信號(hào)(28)的所述信號(hào)指示除了一個(gè)以外的全部所述冗余信號(hào)(12a-c)的故障時(shí)，選擇相應(yīng)于作為唯一的冗余信號(hào)(12a-c)的、對(duì)于它所述故障信號(hào)(28)不指示該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的故障的、所述一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的相應(yīng)的一個(gè)所述現(xiàn)在的信號(hào)作為所述中值信號(hào)，否則所述第二選擇電路(30)選擇所述中值信號(hào)(38)。
5.權(quán)利要求1的冗余控制系統(tǒng)(10)，其中所述中值信號(hào)包括從冗余信號(hào)(12a-c)的現(xiàn)在的信號(hào)確定的、所述中值信號(hào)的現(xiàn)在的中值信號(hào)(38)和從冗余信號(hào)(12a-c)的以前的信號(hào)確定的、所述中值信號(hào)的以前的中值信號(hào)(40)，以及還包括相加器電路(100)，接收所述現(xiàn)在的中值信號(hào)(38)和所述以前的中值信號(hào)(40)，所述相加器電路(100)組合所述現(xiàn)在的中值信號(hào)(38)和所述以前的中值信號(hào)(40)，以提供它們的差值信號(hào)(102)；以及第二選擇電路(98)，接收所述差值信號(hào)(102)和表示出現(xiàn)指示任一個(gè)所述冗余信號(hào)(12a-c)的故障的任一個(gè)所述故障信號(hào)(34)的信號(hào)，所述第二選擇電路(98)當(dāng)表示任一個(gè)所述故障信號(hào)(34)的所述出現(xiàn)的所述信號(hào)指示任一個(gè)所述冗余信號(hào)(12a-c)的故障時(shí)，選擇所述差值信號(hào)(102)作為第二選擇輸出信號(hào)(104)，否則所述第二選擇電路(98)選擇固定信號(hào)(42)作為所述第二選擇輸出信號(hào)。
6.權(quán)利要求5的冗余控制系統(tǒng)(10)，還包括相加器電路(108)，接收所述第二選擇輸出信號(hào)(104)和所述中值信號(hào)(106)，所述相加器電路(108)組合所述第二選擇輸出信號(hào)(104)和所述中值信號(hào)(106)，以提供冗余控制系統(tǒng)輸出(44)。
7.一種包括至少三個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的冗余控制方法，包括確定任一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的故障的出現(xiàn)；對(duì)于每個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)，當(dāng)已確定相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的故障時(shí)選擇與該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)有關(guān)的缺省信號(hào)；對(duì)于每個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)，當(dāng)尚未確定相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的故障時(shí)選擇該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)；以及確定所述所選擇的缺省信號(hào)和所選擇的冗余信號(hào)(12a-c)的中值信號(hào)(38)。
8.權(quán)利要求7的冗余控制方法，其中所述確定故障的出現(xiàn)包括對(duì)于每個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)，組合該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的現(xiàn)在的信號(hào)(12)和該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的以前的信號(hào)(18)，以提供它們的差值信號(hào)(52)，以及對(duì)于每個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)，把所述差值信號(hào)(52)與一個(gè)常數(shù)進(jìn)行比較，當(dāng)差值信號(hào)(52)是(1)大于和(2)小于所述常數(shù)之一時(shí)生成所述故障信號(hào)(24)。
9.權(quán)利要求8的冗余控制方法，還包括當(dāng)已確定任一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)的故障時(shí)，生成報(bào)警信號(hào)(96)。
10.權(quán)利要求9的冗余控制方法，其中所述確定故障的出現(xiàn)還包括當(dāng)對(duì)于任一個(gè)冗余信號(hào)(12a-c)使用固定信號(hào)時(shí)，確定故障的出現(xiàn)。
全文摘要
給出一種包括至少三個(gè)冗余信號(hào)(12a－c)的冗余控制系統(tǒng)(10)。冗余控制系統(tǒng)(10)包括與每個(gè)冗余信號(hào)(12a－c)有關(guān)的故障電路(14)。故障電路(14)響應(yīng)于相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a－c)的故障的出現(xiàn)生成故障信號(hào)(24)。選擇電路(12)與每個(gè)冗余信號(hào)(12a－c)有關(guān)。選擇電路(12)接收與相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a－c)有關(guān)的缺省信號(hào)、故障信號(hào)(24)、和該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a－c)。選擇電路(12)當(dāng)故障信號(hào)(24)表示相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a－c)的故障時(shí)選擇缺省信號(hào)，以及當(dāng)故障信號(hào)(24)不表示對(duì)于該相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a－c)的故障時(shí)選擇相應(yīng)的一個(gè)冗余信號(hào)(12a－c)。中值確定電路(30)接收所選擇的缺省信號(hào)和所選擇的冗余信號(hào)，用來(lái)確定表示所選擇的缺省信號(hào)和所選擇的冗余信號(hào)(12a－c)的中值的中值信號(hào)。
文檔編號(hào)G06F11/00GK1893339SQ20061009967
公開(kāi)日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月28日
發(fā)明者C·R·托思 申請(qǐng)人:通用電氣公司