【摘要】：硬件冗余方法是通过对主要部件以及容易发生故障的部件甚至整个控制器设置备份，以达到提高系统的容错性能的目的。它包括静态的“硬件冗余”和动态的“硬件冗余”，该技术已经成为提高工程可靠性技术的一种基本方法。容错控制发展至今只有20多年的历史，是一门新兴交叉学科，它与鲁棒控制、故障检测与诊断、自适应控制、智能控制等有密切的联系。
2.3 容错控制技术
容错控制（Fault Tolerant Control，FTC）是指当控制系统中某些部件（如传感器失效，执行器损坏）发生故障后，系统仍能保证稳定。它可以使一个动态系统适应其环境的变化，允许其中的一个或几个较关键部件发生故障或失效。其目标是：当系统的某些部件发生故障或失效时，在适当降低某些性能指标的前提下，整个控制系统仍然能够保持稳定。目前的设计方法主要有硬件冗余和软件冗余方法。
硬件冗余方法是通过对主要部件以及容易发生故障的部件甚至整个控制器设置备份，以达到提高系统的容错性能的目的。它包括静态的“硬件冗余”和动态的“硬件冗余”，该技术已经成为提高工程可靠性技术的一种基本方法。其优点是简单、快速、可靠。缺点是投资增加，设备体积庞大。软件冗余是指利用系统中不同部件在功能上的冗余性，一个部件的部分或者全部功能可由别的部件的功能来代替，通过估计，实现故障容错。其优点是性能好、功能强、成本低和容易实现。它包括主动容错控制和被动容错控制两种设计方法。而作为主动容错控制的一种最重要方法：控制率的重组与重构设计方法已成为当前容错控制领域的热点研究方向之一。在被控对象发生变动时，实时调整控制器的结构与参数，才有可能达到最优的控制效果。
容错控制发展至今只有20多年的历史，是一门新兴交叉学科，它与鲁棒控制、故障检测与诊断、自适应控制、智能控制等有密切的联系。现代控制理论、信号处理、模式识别、最优化方法、决策论、统计学等构成了容错控制的理论基础。其迅速发展的动力来源于航空航天领域。现在在化工、核电站、导弹、液体冷却系统等领域得到应用，具有广阔的发展前景。
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