一种现场可重构配置的柔性连接方法及装置制造方法及图纸

技术编号:22363373 阅读:20 留言:0更新日期:2019-10-23 04:27
本发明专利技术提供了一种现场可重构配置的柔性连接方法及装置,其中方法包括:将冗余元件和备份器件利用可编程多通道开关接入电路中,得到系统通道;利用矩阵法建立系统通道开关的数学模型;确定可用通道,利用可用通道进行数据通信;检测可用通道是否产生故障;在可用通道产生故障的情况下,检测可用通道的故障位置;将故障位置与系统通道的数学模型进行对照,判断故障位置处是否存在备用元件;如果故障位置处存在备用元件,则将备用元件加入系统中,得到新的系统通道;根据新的系统通道利用矩阵法建立新通道开关的数学模型;重新配置输入输出的映射关系,确定新的可用通道;利用新的可用通道进行数据通信。

A flexible connection method and device for reconfigurable field configuration

【技术实现步骤摘要】
一种现场可重构配置的柔性连接方法及装置
本专利技术涉及自动控制和检测
,尤其涉及一种现场可重构配置的柔性连接方法及装置。
技术介绍
一种大型运输及姿态控制平台主要承担着一体式大型设备的运输、姿态控制等任务,是一种具有车控、配电、温控、定位、瞄准、远控、故障诊断等多功能的复杂系统。大型运输及姿态控制平台控制系统包含了机电液整个控制回路,受成本控制和仪器设计的影响,其对于机械、液压控制回路并没有更多的冗余设计。但是在电气控制部分中,存在多种冗余通道,常见的有放大器、A/D、D/A等。一般来讲,这些器件在电路中有多路通道而实际只连接一路,这造成了系统资源的浪费,且隐性提高了成本。随着平台系统复杂度的不断提高,系统对软硬件配置要求更高,对于易损元件更需有足够的备份。在平台系统执行工作时,当系统线路元件发生某些故障时,系统存在无法正常工作的隐患。严重时可导致配电、定位、瞄准等重要功能受损。一般来讲,确定故障原因后,对于硬件的拆解、更新、重组、封装是一个相当繁琐的过程。这在多数情况下需要停止任务,将设备移送至维修厂,由专业人员进行设备检修。整个维修时间可能很长,使得任务难以有效按时完成。因此,对于系统中的冗余和备份元件,如何提高其利用效率,在现场出现设备故障时,快速定位故障器件,及时有效地替用冗余备份器件,从而在现场完成系统快速自恢复,保证系统任务正常完成,是实际中需要解决的重要问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的现场可重构配置的柔性连接方法及装置。为达到上述目的,本专利技术的技术方案具体是这样实现的:本专利技术的一个方面提供了一种现场可重构配置的柔性连接方法,包括:将冗余元件和备份器件利用可编程多通道开关接入电路中,得到系统通道;利用矩阵法建立系统通道开关的数学模型;确定可用通道,利用可用通道进行数据通信;检测可用通道是否产生故障;在可用通道产生故障的情况下,检测可用通道的故障位置;将故障位置与系统通道的数学模型进行对照,判断故障位置处是否存在备用元件;如果故障位置处存在备用元件,则将备用元件加入系统中,得到新的系统通道;根据新的系统通道利用矩阵法建立新通道开关的数学模型;重新配置输入输出的映射关系,确定新的可用通道;利用新的可用通道进行数据通信。其中,重新配置输入输出的映射关系,确定新的可用通道包括:接收上位机通过现场总线通信方式或者遥控器通过无线通信方式发送的配置指令;根据配置指令重新配置输入输出的映射关系,确定新的可用通道。其中,系统通道开关的数学模型包括:多通道开关的矩阵,多通道开关的矩阵为利用矩阵描述的系统通道开关的m条输入和n条输出的状态,其中m≥2且为自然数,n≥2且为自然数;其中,系统通道开关的输入和输出的状态包括:信号从可编程的系统通道开关的第i条通道输入,第j条通道输出时,确定矩阵的(i,j)写作第一值,其他未输出的写作第二值的状态,其中,i≤m且为自然数,j≤n且为自然数。其中,第i条通道包括一个或多个,第j条通道包括一个或多个。其中,多通道开关的矩阵包括多个,系统通道开关还包括:等效开关,等效开关利用相邻的多通道开关矩阵相乘得到。本专利技术另一方面提供了一种现场可重构配置的柔性连接装置,包括:接入模块,用于将冗余元件和备份器件利用可编程多通道开关接入电路中,得到系统通道;建立模块,用于利用矩阵法建立系统通道开关的数学模型;通信模块,用于确定可用通道,利用可用通道进行数据通信;检测模块,用于检测可用通道是否产生故障,在可用通道产生故障的情况下,检测可用通道的故障位置;判断模块,用于将故障位置与系统通道的数学模型进行对照,判断故障位置处是否存在备用元件,如果故障位置处存在备用元件,则将备用元件加入系统中,得到新的系统通道;建立模块,还用于根据新的系统通道利用矩阵法建立新通道开关的数学模型;配置模块,用于重新配置输入输出的映射关系,确定新的可用通道;通信模块,还用于利用新的可用通道进行数据通信。其中,配置模块通过如下方式重新配置输入输出的映射关系,确定新的可用通道:配置模块,具体用于接收上位机通过现场总线通信方式或者遥控器通过无线通信方式发送的配置指令;根据配置指令重新配置输入输出的映射关系,确定新的可用通道。其中,系统通道开关的数学模型包括:多通道开关的矩阵,多通道开关的矩阵为利用矩阵描述的系统通道开关的m条输入和n条输出的状态,其中m≥2且为自然数,n≥2且为自然数;其中,系统通道开关的输入和输出的状态包括:信号从可编程的系统通道开关的第i条通道输入,第j条通道输出时,确定矩阵的(i,j)写作第一值,其他未输出的写作第二值的状态,其中,i≤m且为自然数,j≤n且为自然数。其中,第i条通道包括一个或多个,第j条通道包括一个或多个。其中,多通道开关的矩阵包括多个,系统通道开关还包括:等效开关,等效开关利用相邻的多通道开关矩阵相乘得到。由此可见,通过本专利技术提供的现场可重构配置的柔性连接方法及装置,在电气控制部分发生某些故障时的情况下,可以完成现场可重构配置的柔性连接,利用通道化、智能化的手段,在系统故障时对系统通道进行重建,以满足系统正常工作的要求,提高了系统元件的利用效率和系统整体的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的现场可重构配置的柔性连接方法的流程图;图2为本专利技术实施例提供的现场可重构配置的柔性连接方法的一种具体的流程图;图3为本专利技术实施例提供的现场可重构配置的柔性连接装置的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。图1示出了本专利技术实施例提供的现场可重构配置的柔性连接方法的流程图,参见图1,本专利技术实施例提供的现场可重构配置的柔性连接方法,包括:S1,将冗余元件和备份器件利用可编程多通道开关接入电路中,得到系统通道。具体地,首先在系统中增加冗余和备份元件,利用本专利技术实施例提供的现场可重构配置的柔性连接方法,可以提高冗余和备份元件的利用效率,在现场出现设备故障时,可以及时有效地替用冗余备份器件,快速分析解决此类系统故障,现场快速恢复系统的正常工作。S2,利用矩阵法建立系统通道开关的数学模型。作为本专利技术实施例的一个可选实施方式,系统通道开关的数学模型包括:多通道开关的矩阵,多通道开关的矩阵为利用矩阵描述的系统通道开关的m条输入和n条输出的状态,其中m≥2且为自然数,n≥2且为自然数,其中系统通道开关的输入和输出的状态包括:信号从可编程的系统通道开关的第i条通道输入,第j条通道输出时,确定矩阵的(i,j)写作第一值,其他未输出的写作第二值的状态,其中,i≤m且为自然数,j≤n且为自然数。具体实施时,系统通道开关的数学模型(也可称为可编程多通道开关模型),是将开关的m条输入和n条输出的状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种现场可重构配置的柔性连接方法,其特征在于,包括:将冗余元件和备份器件利用可编程多通道开关接入电路中,得到系统通道;利用矩阵法建立系统通道开关的数学模型;确定可用通道,利用所述可用通道进行数据通信;检测所述可用通道是否产生故障;在所述可用通道产生故障的情况下,检测所述可用通道的故障位置;将所述故障位置与所述系统通道的数学模型进行对照,判断所述故障位置处是否存在备用元件;如果所述故障位置处存在备用元件,则将所述备用元件加入系统中,得到新的系统通道;根据所述新的系统通道利用矩阵法建立新通道开关的数学模型;重新配置输入输出的映射关系,确定新的可用通道;利用所述新的可用通道进行数据通信。

【技术特征摘要】
1.一种现场可重构配置的柔性连接方法,其特征在于,包括:将冗余元件和备份器件利用可编程多通道开关接入电路中,得到系统通道;利用矩阵法建立系统通道开关的数学模型;确定可用通道,利用所述可用通道进行数据通信;检测所述可用通道是否产生故障;在所述可用通道产生故障的情况下,检测所述可用通道的故障位置;将所述故障位置与所述系统通道的数学模型进行对照,判断所述故障位置处是否存在备用元件;如果所述故障位置处存在备用元件,则将所述备用元件加入系统中,得到新的系统通道;根据所述新的系统通道利用矩阵法建立新通道开关的数学模型;重新配置输入输出的映射关系,确定新的可用通道;利用所述新的可用通道进行数据通信。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述重新配置输入输出的映射关系,确定新的可用通道包括:接收上位机通过现场总线通信方式或者遥控器通过无线通信方式发送的配置指令;根据所述配置指令重新配置输入输出的映射关系,确定新的可用通道。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述系统通道开关的数学模型包括:多通道开关的矩阵,所述多通道开关的矩阵为利用矩阵描述的系统通道开关的m条输入和n条输出的状态,其中m≥2且为自然数,n≥2且为自然数;其中,所述系统通道开关的输入和输出的状态包括:信号从可编程的系统通道开关的第i条通道输入,第j条通道输出时,确定矩阵的(i,j)写作第一值,其他未输出的写作第二值的状态,其中,i≤m且为自然数,j≤n且为自然数。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第i条通道包括一个或多个,所述第j条通道包括一个或多个。5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述多通道开关的矩阵包括多个,所述系统通道开关还包括:等效开关,所述等效开关利用相邻的所述多通道开关矩阵相乘得到。6.一种现场可重构配置的柔性连接装置,其特征在于,包括:接入模块,用于将冗余元件和...

【专利技术属性】
技术研发人员:张向文吕建勋赵鹏辉金明哲吴齐才张帆袁海文
申请(专利权)人:北京航天发射技术研究所中国运载火箭技术研究院北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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