给出一种包括至少三个冗余信号（１２ａ－ｃ）的冗余控制系统（１０）。冗余控制系统（１０）包括与每个冗余信号（１２ａ－ｃ）有关的故障电路（１４）。故障电路（１４）响应于相应的一个冗余信号（１２ａ－ｃ）的故障的出现生成故障信号（２４）。选择电路（１２）与每个冗余信号（１２ａ－ｃ）有关。选择电路（１２）接收与相应的一个冗余信号（１２ａ－ｃ）有关的缺省信号、故障信号（２４）、和该相应的一个冗余信号（１２ａ－ｃ）。选择电路（１２）当故障信号（２４）表示相应的一个冗余信号（１２ａ－ｃ）的故障时选择缺省信号，以及当故障信号（２４）不表示对于该相应的一个冗余信号（１２ａ－ｃ）的故障时选择相应的一个冗余信号（１２ａ－ｃ）。中值确定电路（３０）接收所选择的缺省信号和所选择的冗余信号，用来确定表示所选择的缺省信号和所选择的冗余信号（１２ａ－ｃ）的中值的中值信号。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总的涉及冗余控制系统和方法。更具体地，本专利技术涉及模块冗余控制系统和方法，它避免在发射机(或传感器)信号恶化时或在现在的冗余系统中发射机(或传感器)的故障时通常遇到的控制信号的突然改变。
技术介绍
典型地，冗余控制系统包括至少两个与控制器通信的发射机(或传感器)，以避免可能造成涡轮控制系统的中断的发射机(或传感器)信号恶化或发射机(或传感器)故障。在这样的系统中，控制信号是通过确定发射机(或传感器)的信号的中值信号而得出的。然而，这个方法导致控制信号的突然改变，这又常常导致控制系统操作的不想要的中断，这在涡轮控制系统中有时称为“撞击”。另一个方法在授权给Scarola等的美国专利号5,715,178中有所描述，在该专利中公开一种算法对测量同一个参数的传感器的输出进行平均以提供平均的(或中值的)传感器输出，并把它与原始的传感器输出进行比较。当平均的传感器输出与任一个原始的传感器输出之间的偏差太大时，从计算中去除具有最大偏差的传感器输出。这个处理过程重复进行，直至计算中所有剩余的传感器输出处在平均的传感器输出的可接受的偏差范围内为止；此后在系统中利用平均的传感器输出。这个方法也导致系统中所利用的信号的突然改变，这常常导致系统操作中的不想要的中断。
技术实现思路
在本专利技术的一个示例性实施例中，给出一种包括至少三个冗余信号的冗余控制系统。冗余控制系统包括与每个冗余信号有关的故障电路。故障电路响应于相应的一个冗余信号的故障的出现产生故障信号。冗余控制系统还包括与每个冗余信号有关的选择电路。选择电路可接收与相应的一个冗余信号有关的缺省信号、接收故障信号、和接收相应的一个冗余信号。选择电路当故障信号表示相应的一个冗余信号的故障时选择缺省信号和当故障信号不表示对于该相应的一个冗余信号的故障时选择相应的一个冗余信号。冗余控制系统还包括中值确定电路，它可接收所选择的缺省信号和所选择的冗余信号，用来确定表示所选择的缺省信号和所选择的冗余信号的中值的中值信号。在本专利技术的另一个示例性实施例中，还给出一种包括至少三个冗余信号的冗余控制方法。冗余控制方法包括确定任一个冗余信号的故障的出现。冗余控制方法还包括对于每个冗余信号，当确定相应的一个冗余信号的故障时选择与该相应的一个冗余信号有关的缺省信号和当尚未确定相应的一个冗余信号的故障时选择该相应的一个冗余信号。冗余控制方法还包括确定所选择的缺省信号和所选择的冗余信号的中值信号。在本专利技术的再一个示例性实施例中，给出一种包括至少三个冗余信号的冗余控制系统。冗余控制系统包括用于确定任一个冗余信号的故障的出现的装置。冗余控制系统还包括一装置，用于与每个冗余信号有关地，当已确定相应的一个冗余信号的故障时选择与该相应的一个冗余信号有关的缺省信号和当尚未确定相应的一个冗余信号的故障时选择该相应的一个冗余信号。冗余控制系统还包括用于确定所选择的缺省信号和所选择的冗余信号的中值信号的装置。附图说明当参照附图阅读以下的详细说明时将更好地了解本专利技术的这些和其它特性、方面与优点，其中图1是按照本专利技术的连续中值故障控制系统的示例性实施例的框图；图2是图1的系统的故障检测功能的框图；图3是图1的系统的更新设置点功能的框图；图4是图1的系统的故障报警状态确定功能的框图；图5是图1的系统的计算偏置功能的框图；以及图6是图1的系统的中值丢弃(Drop)功能的框图。详细说明参照图1，在冗余涡轮控制系统中使用的连续中值故障控制系统的示例性实施例的框图，总的被显示为10。来自冗余发射机(发射机未示出，但包括压力换能器、流量换能器、和在系统中冗余性是有利的场合发送信号的其它设备)的信号在信号总线或线12上给出，在这里称为“现在发射机信号”。虽然这里只使用单条线来表示总线或多条信号线，但意图表示每个信号与总线的各个导线或各个信号线相联系。无论如何，已知的复接技术被利用来在单个导线上载送多个信号，也属于本专利技术的范围。这些发射机信号被呈现给故障检测功能(电路)14和得到以前值功能(电路)16。得到以前值功能16存储它接收的发射机信号的以前发射机信号值的一个记录。这些以前发射机信号值然后通过总线或信号线18呈现给故障检测功能14。故障检测功能14把每个现在发射机信号与相应的(即相应于每个发射机)以前发射机信号相比较，由此当差值超出各个极限时检测到故障。此后参照图2更详细地讨论故障检测功能14。故障检测功能14根据通过总线或信号线24呈现给更新设置点状态功能(电路)20和故障报警状态确定功能(电路)22的这些比较结果提供相应的故障检测信号(“故障高”和“故障低”信号)。故障报警状态确定功能22接收确认的固定信号，其表示在总线或信号线26处给出的、对于系统的安全模式工作提供的、相应的发射机信号。故障报警状态确定功能22利用逻辑电路来提供表示已发生故障的相应的报警信号。“高故障”和“低故障”信号由故障报警状态确定功能22的逻辑电路生成，以及在总线或信号线28处被给出到更新设置点状态功能20、中值丢弃功能(电路)30和中值丢弃功能(电路)32。此后参照图4更详细地讨论故障报警状态确定功能22。更新设置点状态功能20利用逻辑电路来在总线或信号线34处提供相应的“故障”信号(不管它是高故障还是低故障)，表示设置点(例如，工作参数)需要更新。这些故障信号通过总线或信号线34被呈现给计算偏置与更新设置点功能(电路)36。此后参照图3更详细地讨论更新设置点状态功能20。中值丢弃功能30和32对于没有故障的发射机信号确定现在的(在总线或信号线38上呈现)和以前的(在总线或信号线40上呈现)中值信号值。现在的和以前的中值信号值分别通过总线或信号线38和40被呈现给计算偏置与更新设置点功能36。此后参照图6更详细地讨论中值丢弃功能30和32(虽然只讨论一个，因为相同的安排可应用于二者)。计算偏置与更新设置点功能36接收固定的(设置点)信号作为在信号线42处的输入。现在的和以前的中值信号值和故障信号被利用来更新设置点，导致在信号线44处呈现的偏置的设置点。此后参照图5更详细地讨论计算偏置与更新设置点功能36。偏置信号与现在的中值信号相组合，在相加器功能(电路)46处确定差值，导致在信号线48处呈现的输出信号。现在参照图2，总的示出故障检测功能14。虽然图2只示出用于一个发射机信号之一的配置，但将会看到，该配置可应用于每个其它冗余的发射机信号。在信号线12处呈现的现在的发射机信号和在信号线18处呈现的以前的发射机信号在相加器功能(电路)50处进行比较，导致在信号线52处的差值。该差值被呈现给比较功能(电路)54，比较功能比较该差值，以确定它是大于还是小于故障高常数极限值。比较功能54可以只包括如熟知的那样的比较器。当这个差值大于故障高常数极限值时设置故障高信号(在信号线24的信号线24a处)以及当这个差值小于故障高常数极限值时设置故障低信号(在信号线24的信号线24b处)。参照图3，总的示出更新设置点状态功能20。虽然图3只显示用于发射机信号之一的配置，但将会看到，该配置可应用于每个其它冗余的发射机信号。故障高信号(在信号线24a处)和故障低信号(在信号线24b处)被输入到逻辑或门56，其输出(在信号线58处)被输入到逻辑或门60。确认的固定本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包括至少三个冗余信号（１２ａ－ｃ）的冗余控制系统（１０），包括： 至少三个故障电路（１４），所述至少三个故障电路的每个单独的故障电路与所述至少三个冗余信号（１２ａ－ｃ）的每个单独的冗余信号有关，所述故障电路（１４）响应于相应的一个冗余信号（１２ａ－ｃ）的故障的出现生成故障信号（２４）； 与每个冗余信号（１２ａ－ｃ）有关的第一选择电路（１２），所述第一选择电路（１２）接收与该相应的一个冗余信号（１２ａ－ｃ）有关的缺省信号、接收所述故障信号（２４）、并接收该相应的一个冗余信号（１２ａ－ｃ），所述第一选择电路（１２）当所述故障信号（２４）表示该相应的一个冗余信号（１２ａ－ｃ）的故障时选择所述缺省信号，所述第一选择电路（１２）当所述故障信号（２４）对于该相应的一个冗余信号（１２ａ－ｃ）不表示故障时选择该相应的一个冗余信号（１２ａ－ｃ）；以及 中值确定电路（３０），接收所述所选择的缺省信号和所选择的冗余信号（１２ａ－ｃ），用来确定表示所述所选择的缺省信号和所选择的冗余信号（１２ａ－ｃ）的中值的中值信号（３８）。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：CR托思，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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