三峽升船機控制系統(tǒng)設計和可靠性研究.pdf

1、可靠性技術和容錯技術研究目前已成為提高復雜系統(tǒng)的效能及安全性、增加系統(tǒng)工作壽命、節(jié)省人力和減少費用的有效途徑。對于升船機控制系統(tǒng)，如何提高系統(tǒng)的安全性、可靠性和有效性要比提高控制系統(tǒng)的性能更為重要。 本論文依據國家重點科技攻關項目—三峽水利樞紐工程雙線五級船閘設備研制和升船機及其中間試驗的關鍵技術研究及設備研制課題，子題為“三峽升船機自動控制及監(jiān)測方案研究”。系統(tǒng)深入地研究了升船機控制系統(tǒng)的可靠性分析及設計方法、容錯控制設計技術

2、，并結合三峽升船機自動控制及監(jiān)測方案課題應用，進行了相關的理論研究，為升船機的自動控制設計提供設計參考依據。 本論文的研究內容和取得的成果主要有以下幾個方面： (1)綜述了控制系統(tǒng)可靠性技術研究現狀，系統(tǒng)容錯控制技術的研究現狀，及本論文的課題來源。 (2)分析了國內外升船機控制系統(tǒng)的組成，并研究了三峽升船機控制系統(tǒng)的技術特點、功能要求及運行工藝流程。 (3)分析研究了可靠性技術的基本理論及求解方法，對控制

3、系統(tǒng)的可靠性框圖分析方法和故障樹分析方法進行研究。 (4)針對控制系統(tǒng)的可靠性冗余設計技術，分析建立了余度設計的優(yōu)化模型，并對其模型的尋優(yōu)算法進行研究，以滿足提高控制系統(tǒng)高可靠性、低成本的設計要求。 (5)從控制系統(tǒng)軟件設計出發(fā)，對控制系統(tǒng)的完整性進行分析與設計，提出了控制系統(tǒng)在傳感器、執(zhí)行器失效時的完整性控制器設計方法。 (6)結合三峽升船機控制系統(tǒng)，應用系統(tǒng)可靠性、余度設計和容錯控制技術，對實際控制系統(tǒng)進行設