RU2798049C1 - Redudant digital automatic regulation system - Google Patents

Redudant digital automatic regulation system Download PDF

Info

Publication number
RU2798049C1
RU2798049C1 RU2022127515A RU2022127515A RU2798049C1 RU 2798049 C1 RU2798049 C1 RU 2798049C1 RU 2022127515 A RU2022127515 A RU 2022127515A RU 2022127515 A RU2022127515 A RU 2022127515A RU 2798049 C1 RU2798049 C1 RU 2798049C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channels
control
serial interface
computing device
ccu
Prior art date
Application number
RU2022127515A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Лопатин
Арсений Степанович Асочаков
Раимджан Акмальханович Латыпов
Александр Александрович Дружинин
Иван Михайлович Журавлев
Original Assignee
Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" filed Critical Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"
Application granted granted Critical
Publication of RU2798049C1 publication Critical patent/RU2798049C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: redundant automatic control systems.
SUBSTANCE: technical result is achieved by introducing four identical channels in the centralized control device (CCD), connected according to the scheme providing “2 out of 3 plus 1” redundancy, and introducing a system for selecting a reliable control action in the computing devices of the control object, with each CCD channel containing a computing device, a scaling amplifier, an analog-to-digital converter and a serial interface transmitter via the LVDS bus, the transmitters of the CCD serial interface are connected to the receivers of each of the N channels of the control object of the automatic control system.
EFFECT: increase of reliability of calculation of the control signal with the possibility of scaling the number of channels of the control object.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к системам автоматического регулирования вычислительных устройств и может быть использовано при разработке цифровых резервированных систем автоматического регулирования, например, при построении цифровой резервированной системы автоматического регулирования энергопреобразующей аппаратуры космических аппаратов (КА).The invention relates to automatic control systems for computing devices and can be used in the development of digital redundant automatic control systems, for example, in the construction of a digital redundant automatic control system for energy-converting spacecraft (SC) equipment.

Известна четырёхканальная управляющая система (патент №2665252, МПК G06F 15/16, опубл. 28.08.2018), содержащая четыре управляющих канала, каждый из которых имеет входы информационных сигналов, три основных входа и три основных выхода для информационного обмена между смежными каналами, три резервных входа и три резервных выхода для резервирования отказов в работе основных входов-выходов информационного обмена между управляющими каналами, входы для приема сигналов ошибки смежных каналов, выходы для передачи сигналов ошибки, выявленных в результате мажоритирования управляющего сигнала, основной и резервный вход-выход для передачи телеметрии внешней аппаратуры, каждый канал включает в себя вычислительное устройство, первый выход которого подключен к основным и резервным передатчикам последовательного интерфейса, второй выход к первому входу мажоритарного элемента, являющийся резервным для формирования управляющего сигнала в собственном канале, третий вход-выход к первому входу-выходу блока контроля телеметрии, четвертый вход к четвертому выходу блока контроля ошибок, пятый - n входы информационных сигналов, подключенных к внешним выходам, последовательный интерфейс, в составе которого три основных передатчика, подключенных к внешним выходам, три резервных передатчика, подключенных к внешним выходам, три основных приемника, подключенных к внешним выходам и входам мажоритарного элемента, и три резервных приемника, подключенных к внешним выходам и входам мажоритарного элемента, блок контроля телеметрии, который имеет вход-выход, который подключен к вычислительному устройству, основной и резервный информационный канал, подключенные к внешнем выходам, мажоритарный элемент, первый вход которого подключен к вычислительному устройству, второй, третий и четвертый входы подключены к приемникам последовательного интерфейса, пятый выход подключен к восьмому входу блока контроля ошибок, шестой выход подключен к внешнему выходу управляющего сигнала, блок контроля ошибок, первый, второй, третий выходы которого подключены к внешним выходам, четвертый выход подключен к четвертому входу вычислительного устройства, пятый, шестой и седьмой входы к внешним выходам. Отказоустойчивость достигается за счет способности системы функционировать при отказе двух каналов с сохранением работоспособности системы, а так же наличием резервных магистралей обмена управляющего сигнала. Контролепригодность и автономность системы, при отказе одного из каналов, достигается за счет способности мажоритарного восстановления информации по схеме голосования «2 из 3» между вычислительными блоками и блоками ввода-вывода каналов системы без привлечения внешней аппаратуры.A four-channel control system is known (patent No. 2665252, IPC G06F 15/16, published on August 28, 2018), containing four control channels, each of which has information signal inputs, three main inputs and three main outputs for information exchange between adjacent channels, three backup inputs and three backup outputs for reserving failures in the operation of the main inputs-outputs of information exchange between control channels, inputs for receiving error signals of adjacent channels, outputs for transmitting error signals detected as a result of control signal majorization, the main and backup input-output for transmission telemetry of external equipment, each channel includes a computing device, the first output of which is connected to the main and backup transmitters of the serial interface, the second output to the first input of the majority element, which is a reserve for generating a control signal in its own channel, the third input-output to the first input - the output of the telemetry control unit, the fourth input to the fourth output of the error control unit, the fifth - n inputs of information signals connected to external outputs, a serial interface, which includes three main transmitters connected to external outputs, three backup transmitters connected to external outputs, three main receivers connected to the external outputs and inputs of the majority element, and three backup receivers connected to the external outputs and inputs of the majority element, a telemetry control unit that has an input-output connected to a computing device, the main and backup information channels connected to external outputs, the majority element, the first input of which is connected to the computing device, the second, third and fourth inputs are connected to serial interface receivers, the fifth output is connected to the eighth input of the error control unit, the sixth output is connected to the external output of the control signal, the error control unit, the first, second, third outputs of which are connected to external outputs, the fourth output is connected to the fourth input of the computing device, the fifth, sixth and seventh inputs to external outputs. Fault tolerance is achieved due to the ability of the system to function in case of failure of two channels while maintaining system operability, as well as the presence of redundant control signal exchange lines. The testability and autonomy of the system, in the event of a failure of one of the channels, is achieved due to the ability of the majority restoration of information according to the “2 out of 3” voting scheme between the computing units and the input-output units of the system channels without the involvement of external equipment.

Указанное устройство является наиболее близким по технической сущности и принято за прототип.The specified device is the closest in technical essence and taken as a prototype.

Недостатками такого технического решения являются сложный алгоритм контроля ошибок расчета управляющего сигнала, подразумевающий большое количество связей между каналами и, как следствие, низкую скорость вычисления управляющего сигнала и существенное усложнение системы регулирования при увеличении количества каналов объекта контроля, а также контролепригодность и автономность системы, при отказе только одного из каналов системы.The disadvantages of this technical solution are a complex algorithm for controlling errors in the calculation of the control signal, which implies a large number of connections between channels and, as a result, a low speed of calculating the control signal and a significant complication of the control system with an increase in the number of channels of the control object, as well as the testability and autonomy of the system, in case of failure only one of the channels in the system.

Для заявленного изобретения выявлены следующие общие с прототипом существенные признаки: цифровая резервированная система автоматического регулирования содержит: цифровое устройство управления, включающее в себя четыре канала, каждый из которых содержит, вычислительное устройство, передатчик последовательного интерфейса и объект контроля (ОК), состоящий из N независимых каналов.For the claimed invention, the following essential features in common with the prototype have been identified: a digital redundant automatic control system contains: a digital control device, which includes four channels, each of which contains a computing device, a serial interface transmitter and a control object (OK), consisting of N independent channels.

Технической проблемой изобретения является упрощение алгоритма контроля ошибок расчета управляющего сигнала, уменьшение количества связей между каналами, упрощение системы регулирования при увеличении количества каналов объекта контроля и повышение контролепригодности и автономности системы.The technical problem of the invention is to simplify the algorithm for controlling errors in the calculation of the control signal, to reduce the number of connections between channels, to simplify the control system with an increase in the number of channels of the control object, and to increase the testability and autonomy of the system.

Технический результат заключается в повышении надёжности и масштабируемости системы автоматического регулирования за счёт введения в централизованном управляющем устройстве четырёх идентичных каналов, работающих по схеме резервирования «2 из 3 плюс 1» и введения системы выбора достоверного значения управляющего воздействия в вычислительных устройствах каналов ОК.The technical result consists in increasing the reliability and scalability of the automatic control system by introducing four identical channels in the centralized control device operating according to the "2 out of 3 plus 1" redundancy scheme and introducing a system for selecting a reliable value of the control action in the computing devices of the OK channels.

Техническая проблема решается, а технический результат достигается тем, что в цифровой резервированной системе автоматического регулирования выход аналоговой части ОК, состоящего из N каналов, в каждом из четырех каналов цифрового устройства управления (ЦУУ) связан с входом масштабирующего усилителя, выход масштабирующего усилителя соединён со входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП), a выход АЦП соединён с четырьмя входами вычислительного устройства ЦУУ, регулятор вычислительного устройства ЦУУ на основе оцифрованного сигнала обратной связи и заданного опорного значения рассчитывает управляющее воздействие для каналов ОК, два выхода вычислительного устройства ЦУУ соединены с двумя входами передатчика последовательного интерфейса LVDS, выходы передатчика последовательного интерфейса каждого из четырех каналов ЦУУ связаны с входами приёмника последовательного интерфейса каждого из N каналов ОК, выходы приёмника последовательного интерфейса соединены со входами вычислительного устройства ОК, вычислительное устройство ОК для значений, полученных от приёмника последовательного интерфейса рассчитывает CRC код на основе которого производит выбор 3-х значений, используемых для выбора одного достоверного значения с помощью медианного элемента. На основе выбранного достоверного значения управляющего воздействия и сигнала обратной связи, поступающего с выхода АЦП аналоговой части канала ОК цифровые регуляторы вычислительных устройств ОК рассчитывают сигналы управления аналоговой частью каждого из N каналов ОК.The technical problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in a digital redundant automatic control system, the output of the analog part of the OK, consisting of N channels, in each of the four channels of the digital control device (CCD) is connected to the input of the scaling amplifier, the output of the scaling amplifier is connected to the input an analog-to-digital converter (ADC), and the ADC output is connected to four inputs of the CCU computing device, the controller of the CCU computing device, based on the digitized feedback signal and a given reference value, calculates the control action for the OK channels, two outputs of the CCU computing device are connected to two transmitter inputs serial interface LVDS, the outputs of the serial interface transmitter of each of the four channels of the CCU are connected to the inputs of the serial interface receiver of each of the N OK channels, the outputs of the serial interface receiver are connected to the inputs of the computing device OK, the computing device OK calculates the CRC code for the values received from the serial interface receiver on the basis of which it selects 3 values used to select one reliable value using the median element. Based on the selected reliable value of the control action and the feedback signal coming from the ADC output of the analog part of the OK channel, the digital controllers of the OK computing devices calculate the control signals for the analog part of each of the N OK channels.

Отказоустойчивость достигается за счет способности системы функционировать при отказе или сбое передачи данных двух каналов ЦУУ, с сохранением работоспособности системы.Fault tolerance is achieved due to the ability of the system to function in case of failure or failure of data transmission of two channels of the control center, while maintaining the system's operability.

Повышение контролепригодности и автономности системы, при отказе или сбое передачи данных двух каналов ЦУУ, достигается за счет алгоритма отбраковки одного неправильного значения и медианной фильтрации трёх значений управляющего воздействия в вычислительном устройстве каждого канала ОК.Improving the controllability and autonomy of the system, in case of failure or failure of data transmission of two channels of the CCU, is achieved by the algorithm for rejecting one incorrect value and the median filtering of three values of the control action in the computing device of each OK channel.

Под объектом контроля подразумеваются элементы системы, которыми управляет ЦУУ.The object of control refers to the elements of the system that are controlled by the CCM.

Изобретение поясняется схемами:The invention is illustrated by diagrams:

– фиг. 1 - структурная схема цифровой резервированной системы автоматического регулирования; - fig. 1 is a block diagram of a digital redundant automatic control system;

– фиг. 2 - структурная схема канала ЦУУ;- fig. 2 - structural diagram of the channel TSUU;

– фиг. 3 - структурная схема канала ОК.- fig. 3 - block diagram of the OK channel.

Цифровая резервированная система автоматического регулирования (фиг. 1) содержит: Digital redundant automatic control system (Fig. 1) contains:

– четыре канала ЦУУ (1), каждый из которых содержит вход сигнала обратной связи, поступающий на масштабирующий усилитель (3), выход масштабирующего усилителя (3.1) поступает на АЦП (4), после чего оцифрованное значение обратной связи (2.1, 2.2, 2.3, 2.4) поступает на вычислительное устройство на базе программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) (2), в котором рассчитывается цифровой код управляющего воздействия (2.5, 2.6), поступающего на вход передатчика LVDS (5), обеспечивающий передачу управляющего воздействия (5.1) во все каналы ОК. – four channels of the DCU (1), each of which contains the input of the feedback signal fed to the scaling amplifier (3), the output of the scaling amplifier (3.1) goes to the ADC (4), after which the digitized feedback value (2.1, 2.2, 2.3 , 2.4) is fed to a computing device based on a programmable logic integrated circuit (FPGA) (2), in which the digital code of the control action (2.5, 2.6) is calculated, entering the input of the LVDS transmitter (5), which ensures the transfer of the control action (5.1) to all channels are ok.

– N каналов ОК (6), каждый из которых содержит приемник последовательного интерфейса LVDS, который принимает управляющие сигналы (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) от четырех каналов ЦУУ. Приемник последовательного интерфейса LVDS (8) передает сигналы управления на входы (7.1, 7.2) вычислительного устройства ОК на базе ПЛИС (7). Выходы вычислительных устройств каналов ОК выдают сигналы управления (7.3) на аналоговые части каналов ОК (9).– N OK channels (6), each of which contains an LVDS serial interface receiver that receives control signals (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) from four channels of the CCU. The LVDS serial interface receiver (8) transmits control signals to the inputs (7.1, 7.2) of the OK computing device based on the FPGA (7). The outputs of the computing devices of the OK channels issue control signals (7.3) to the analog parts of the OK channels (9).

Канал системы ЦУУ (фиг. 2) представляет собой вычислительное устройство на базе ПЛИС (2), входной сигнал обратной связи подключен к масштабирующему усилителю (3), выход масштабирующего усилителя подключен к входу АЦП (4), оцифрованное значение сигнала обратной связи поступает в ПЛИС (2), на основе которого рассчитывается управляющее воздействие для каналов ОК, поступающие с выхода ПЛИС (2) на выход передатчика последовательного интерфейса LVDS (5).The channel of the TCU system (Fig. 2) is a computing device based on the FPGA (2), the input feedback signal is connected to the scaling amplifier (3), the output of the scaling amplifier is connected to the ADC input (4), the digitized value of the feedback signal is fed to the FPGA (2), on the basis of which the control action is calculated for the OK channels coming from the FPGA output (2) to the output of the LVDS serial interface transmitter (5).

Канал ОК (6) (фиг. 3) включает в себя вычислительное устройство на базе ПЛИС (7), четыре входа управляющего воздействия подключены к приёмнику последовательного интерфейса LVDS (8). В ПЛИС для значений полученных от приёмника LVDS рассчитывается CRC код (7.1), после чего происходит выбор 3-х значений (7.2), используемых в медианном элементе (7.3). На основе выбранного в медианном элементе достоверного значения управляющего воздействия и сигнала обратной связи, поступающего с выхода АЦП аналоговой части канала ОК (9) в регуляторе (7.4) рассчитывается сигнал обеспечивающий управление аналоговой частью канала ОК (9). The OK channel (6) (Fig. 3) includes an FPGA-based computing device (7), four control inputs are connected to the LVDS serial interface receiver (8). In the FPGA, for the values received from the LVDS receiver, the CRC code (7.1) is calculated, after which 3 values (7.2) are selected, used in the median element (7.3). Based on the reliable value of the control action selected in the median element and the feedback signal coming from the ADC output of the analog part of the OK channel (9), the controller (7.4) calculates the signal that controls the analog part of the OK channel (9).

Входящие в резервированную систему автоматического регулирования блоки выполняют следующие основные функции, описанные ниже.The blocks included in the redundant automatic control system perform the following main functions, described below.

Вычислительное устройство (2) по входному сигналу от АЦП, формирует управляющее воздействие, обеспечивая логику функционирования ОК. Передатчики последовательного интерфейса LVDS (5) и приёмники последовательного интерфейса LVDS (8) предназначены для организации обмена сигналов управления между каналами резервированного цифрового устройства управления и каналами ОК (фиг. 1). Масштабирующий усилитель (3), служит для согласования входного напряжения со входом АЦП (4). АЦП (4) преобразует аналоговый сигнал, поступающий от масштабирующего усилителя в цифровой код. The computing device (2) on the input signal from the ADC, generates a control action, providing the logic of the OK functioning. LVDS serial interface transmitters (5) and LVDS serial interface receivers (8) are designed to organize the exchange of control signals between the channels of the redundant digital control device and the OK channels (Fig. 1). The scaling amplifier (3) serves to match the input voltage with the ADC input (4). ADC (4) converts the analog signal coming from the scaling amplifier into a digital code.

Вычислительное устройство (7) осуществляет выбор достоверного значения управляющего воздействия, из четырех значений (8.1, 8.2, 8.3, 8.4), поступающих от четырех каналов ЦУУ, и осуществляет расчёт сигнала управления (7.3) аналоговой частью соответсвующего канала ОК (9).The computing device (7) selects a reliable value of the control action from four values (8.1, 8.2, 8.3, 8.4) coming from four channels of the CCU, and calculates the control signal (7.3) by the analog part of the corresponding OK channel (9).

Заявленная резервированная система автоматического регулирования функционирует следующим образом:The claimed redundant automatic control system operates as follows:

Для обеспечения резервирования системы автоматического регулирования, цифровое управляющее устройство строится из четырёх параллельно работающих каналов, что совместно с системой выбора управляющего воздействия в каждом канале ОК позволяет обеспечить резервирование по схеме «2 из 3 плюс 1». Это означает, что ОК будет работать с достоверным сигналом управления, даже если на каком-то из этапов функционирования, от непосредственной обработки сигнала обратной связи до передачи его в каналы ОК произойдет отказ или сбой работы в двух каналах ЦУУ или двух каналах передачи данных. Все каналы ЦУУ и ОК запитаны от независимых источников питания, что исключает взаимное влияние каналов ЦУУ и ОК друг на друга. To ensure the redundancy of the automatic control system, the digital control device is built from four parallel channels, which, together with the control action selection system in each OK channel, makes it possible to provide redundancy according to the “2 out of 3 plus 1” scheme. This means that the OC will work with a reliable control signal, even if at some stage of operation, from direct processing of the feedback signal to its transmission to the OC channels, a failure or failure occurs in two channels of the CCU or two data transmission channels. All TCUU and OK channels are powered from independent power sources, which eliminates the mutual influence of the TCUU and OK channels on each other.

На вход всех каналов ЦУУ поступает аналоговый сигнал обратной связи (9.1), который масштабируется и оцифровывается. Оцифрованное значение сигнала обратной связи используется для формирования управляющего воздействия для каналов ОК. The analog feedback signal (9.1), which is scaled and digitized, is fed to the input of all channels of the CCU. The digitized value of the feedback signal is used to form the control action for the OK channels.

Передача управляющего воздействия от каналов ЦУУ, образующих внешний контур системы автоматического регулирования, осуществляется с помощью последовательного интерфейса с физическим уровнем LVDS одновременно во все каналы ОК. Управляющее воздействие передаётся в виде 16-ти разрядного слова данных и кода коррекции CRC8. В каждом канале ОК сначала производится расчёт CRC кода для выявления ошибок в передаче данных и проверки работоспособности каналов ЦУУ. В случае несовпадения CRC кода в каком-то из принимаемых значений, для дальнейшего функционирования принимаемое значение не учитывается. После расчёта CRC кода, происходит выборка трёх значений из четырёх принятых значений управляющего воздействия, полученные значения передаются на медианный элемент, который выстраивает по возрастанию эти три значения и находит среди них управляющее воздействие, являющееся средним из трёх. Выбранное значение используется для расчета сигнала управления аналоговой частью канала ОК (9). В случае, если одно из значений, поступивших на медианный элемент окажется сбойным оно не повлияет на выходное значение медианного элемента.Transfer of the control action from the channels of the CCU, which form the external loop of the automatic control system, is carried out using a serial interface with the physical level LVDS simultaneously to all channels of the OK. The control action is transmitted as a 16-bit data word and a CRC8 correction code. In each OK channel, the CRC code is first calculated to detect errors in data transmission and check the operability of the CCU channels. If the CRC code does not match in one of the received values, the received value is not taken into account for further operation. After calculating the CRC code, three values are sampled from the four received values of the control action, the obtained values are transferred to the median element, which builds these three values in ascending order and finds among them the control action that is the average of the three. The selected value is used to calculate the control signal for the analog part of the OK channel (9). In the event that one of the values received at the median element turns out to be faulty, it will not affect the output value of the median element.

Таким образом, данная цифровая резервирования система автоматического регулирования обеспечивает отказоустойчивость, контролепригодность и автономность в случае возникновения двух отказов или сбоев работы каналов ЦУУ или при передаче управляющего воздействия.Thus, this digital redundant automatic control system provides fault tolerance, testability and autonomy in the event of two failures or failures in the operation of the CCU channels or during the transfer of control action.

Заявленная резервированная система управления может быть реализована на следующих элементах: Вычислительное устройство управляющих каналов может быть реализовано на микроконтроллерах типа STM32 фирмы «STMicroelectronics», 1986ВЕ1(8) или ПЛИС типа Cyclone III – V фирмы «Altera», 5578ТС084 (5578ТС094) предприятия «ВЗПП-С». Передатчик последовательного интерфейса может быть реализован на микросхемах SN65LVDS050PW фирмы «Texas Instruments», ADN4665 фирмы «Analog Devices», 5560ИН1Т предприятия «Интеграл». Приёмник последовательного интерфейса может быть реализован на микросхемах SN65LVDS048APW фирмы «Texas Instruments», ADN4666 фирмы «Analog Devices», 5560ИН2Т предприятия «Интеграл». АЦП может быть реализован на микросхемах AD7490 фирмы «Analog Devices», LTC1598 фирмы «Linear Technology».The claimed redundant control system can be implemented on the following elements: The computing device of the control channels can be implemented on microcontrollers of the STM32 type from STMicroelectronics, 1986BE1(8) or FPGAs of the Cyclone III - V type from Altera, 5578TC084 (5578TC094) from VZPP -WITH". The serial interface transmitter can be implemented on SN65LVDS050PW chips from Texas Instruments, ADN4665 from Analog Devices, 5560IN1T from Integral. The serial interface receiver can be implemented on SN65LVDS048APW chips from Texas Instruments, ADN4666 from Analog Devices, 5560IN2T from Integral. The ADC can be implemented on AD7490 microcircuits from Analog Devices, LTC1598 from Linear Technology.

Вычислительное устройство приёмника может быть реализовано на ПЛИС типа Cyclone III – V фирмы «Altera» или 5578ТС084 (5578ТС094) предприятия «ВЗПП-С».The computing device of the receiver can be implemented on the FPGA of the Cyclone III - V type from the Altera company or 5578TC084 (5578TC094) from the VZPP-S company.

Claims (1)

Цифровая резервированная система автоматического регулирования, содержащая цифровое устройство управления (ЦУУ), включающее в себя четыре канала, каждый из которых содержит масштабирующий усилитель, вычислительное устройство ЦУУ и передатчик последовательного интерфейса, отличающаяся тем, что масштабирующий усилитель каждого из четырех каналов цифрового управляющего устройства связан с сигналом обратной связи объекта контроля (ОК), состоящего из N каналов, выход масштабирующего усилителя соединён с входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП), a выход АЦП соединён с входами вычислительного устройства ЦУУ, регулятор вычислительного устройства ЦУУ на основе оцифрованного сигнала обратной связи и заданного опорного значения рассчитывает управляющее воздействие для каналов ОК, выходы вычислительного устройства ЦУУ соединены с входами передатчика последовательного интерфейса LVDS, выходы передатчика последовательного интерфейса каждого из четырех каналов ЦУУ связаны с входами приёмника последовательного интерфейса каждого из N каналов ОК, выходы приёмника последовательного интерфейса соединены с входами вычислительного устройства ОК, вычислительное устройство ОК для значений, полученных от приёмника последовательного интерфейса, рассчитывает CRC код, на основе которого производит выбор 3-х значений, используемых для выбора одного достоверного значения с помощью медианного элемента, на основе выбранного достоверного значения управляющего воздействия и сигнала обратной связи, поступающего с выхода АЦП аналоговой части канала ОК, цифровые регуляторы вычислительных устройств ОК рассчитывают сигналы управления аналоговой частью каждого из N каналов ОК.A digital redundant automatic control system containing a digital control device (CCD), which includes four channels, each of which contains a scaling amplifier, a CCU computing device and a serial interface transmitter, characterized in that the scaling amplifier of each of the four channels of the digital control device is connected to feedback signal of the control object (OC), consisting of N channels, the output of the scaling amplifier is connected to the input of an analog-to-digital converter (ADC), and the output of the ADC is connected to the inputs of the computing device CCU, the controller of the computing device CCU based on the digitized feedback signal and the specified of the reference value calculates the control action for the OK channels, the outputs of the CCU computing device are connected to the inputs of the transmitter of the LVDS serial interface, the outputs of the serial interface transmitter of each of the four channels of the CCU are connected to the inputs of the serial interface receiver of each of the N channels of the OK, the outputs of the serial interface receiver are connected to the inputs of the computing device OK, the computing device OK for the values received from the receiver of the serial interface, calculates the CRC code, on the basis of which it selects 3 values used to select one valid value using the median element, based on the selected valid value of the control action and the feedback signal connection coming from the ADC output of the analog part of the OK channel, the digital controllers of the OK computing devices calculate the control signals for the analog part of each of the N OK channels.
RU2022127515A 2022-10-24 Redudant digital automatic regulation system RU2798049C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2798049C1 true RU2798049C1 (en) 2023-06-14

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2816245C1 (en) * 2023-12-12 2024-03-27 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф.Решетнёва" Redundant input/output device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8041873B2 (en) * 1999-05-14 2011-10-18 Acqis Llc Multiple module computer system and method including differential signal channel comprising unidirectional serial bit channels to transmit encoded peripheral component interconnect bus transaction data
RU2493592C1 (en) * 2012-05-29 2013-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие РОБИС" (ООО "НПП РОБИС") Remote data collection and processing system for on-board recording equipment
US20170222829A1 (en) * 2016-01-29 2017-08-03 Analog Devices, Inc. Synchronous slave-to-slave communications
RU2665252C1 (en) * 2017-08-04 2018-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) Redundant four-channel digital control system
RU2714493C2 (en) * 2018-07-02 2020-02-18 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Multichannel hardware-software system for high-speed digital signal processing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8041873B2 (en) * 1999-05-14 2011-10-18 Acqis Llc Multiple module computer system and method including differential signal channel comprising unidirectional serial bit channels to transmit encoded peripheral component interconnect bus transaction data
RU2493592C1 (en) * 2012-05-29 2013-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие РОБИС" (ООО "НПП РОБИС") Remote data collection and processing system for on-board recording equipment
US20170222829A1 (en) * 2016-01-29 2017-08-03 Analog Devices, Inc. Synchronous slave-to-slave communications
RU2665252C1 (en) * 2017-08-04 2018-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) Redundant four-channel digital control system
RU2714493C2 (en) * 2018-07-02 2020-02-18 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) Multichannel hardware-software system for high-speed digital signal processing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2816245C1 (en) * 2023-12-12 2024-03-27 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф.Решетнёва" Redundant input/output device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7263630B2 (en) Fault tolerant computer controlled system
EP0530633A2 (en) Intelligent interconnects for broadband optical networking
US9873505B2 (en) Fly-by-wire control system for aircraft
EP2085838B1 (en) Input channel diagnostics
EP1837672B1 (en) Fault detection method and apparatus
RU2798049C1 (en) Redudant digital automatic regulation system
KR102071469B1 (en) Power converting module, and parallel composed modular power converter
US9689722B2 (en) Method for monitoring a transmitter and corresponding transmitter
US3505641A (en) Aircraft condition control apparatus with redundant sensors
CA1329248C (en) Control system for industrial plant
JPH03166606A (en) Pulse transfer system for manual pulse generator
RU2598599C1 (en) Control system for safety of nuclear power plant
WO2016209113A1 (en) Safety control system for nuclear power plant
KR101662406B1 (en) Apparatus and method for detecting failure in ECU
RU2664404C2 (en) Method for providing operability of computer system and device for its implementation
JPH07159584A (en) Atomic reactor output monitoring device
RU217960U1 (en) Fault-tolerant block for monitoring parameters and managing the state of a lithium-ion battery
CN114859773A (en) Sampling and transmission monitoring circuit, module, communication chip, vehicle and method
US4598352A (en) Controlled parallel converter plant
WO2022202386A1 (en) I/o unit
SU635456A1 (en) Redundancy astatic control system
JP5726476B2 (en) Control device for power converter
GB1597318A (en) Signal selector/monitor with weighed selector capability
KR20180032099A (en) Quadruple modular redundant excitation system for synchronous generator
US7476891B2 (en) Fault detection method and apparatus