大家好，今天小編來為大家解答控制系統研發中如何處理系統設計的可靠性設計？這個問題，怎樣進行系統的可靠性分配很多人還不知道，現在讓我們一起來看看吧！

怎樣進行系統的可靠性分配

可靠性分配就是：在產品的設計階段，把要求的MTBF“分配進”產品里。當產品的結構復雜時，將可靠性指標自上而下逐級地分配到各個簡單的結構內。例如：一部手機，客戶要求可靠性指標MTBF=1000小時。做可靠性分配時，按主要的零件和失效后果來分配，如手機鍵盤MTBF=1200H、LED屏幕MTBF=1300H、攝像頭MTBF=1020H等，關鍵注意分配給零件的MTBF一定要大于1000H才能保證系統的MTBF=1000H。

可靠性設計的重要性

可靠性設計是系統總體工程設計的重要組成部分，是為了保證系統的可靠性而進行的一系列分析與設計技術。它是通過系統的電路設計與結構設計來實現的。“產品的可靠性是設計出來的，生產出來的，管理出來的”，但實踐證明，產品的可靠性首先是設計出來的。可靠性設計的優劣對產品的固有可靠性產生重大的影響。

產品設計一旦完成，并按設計預定的要求制造出來后，其固有可靠性就確定了。生產制造過程最多只能保證設計中形成的產品潛在可靠性得以實現，而在使用和維修過程中只能是盡量維持已獲得的固有可靠性。所以，如果在設計階段沒有認真考慮產品的可靠性問題，造成產品結構設計不合理，電路設計不可行，材料、元器件選擇不當，安全系數太低，檢查維修不便等問題，在以后的各個階段中，無論怎么認真制造，精心使用、加強管理也難以保證產品可靠性的要求。因此，我們說產品的可靠性首先是設計出來的，可靠性設計決定產品的“優生”，可靠性設計是可靠性工程的最重要的階段。這是因為：

（1）設計規定了系統的固有可靠性。如果在系統設計階段沒有認真考慮其可靠性問題，如材料、元器件選擇不當，安全系數太低，檢查、調整、維修不便等，那么以后無論怎樣注意制造、嚴格管理、精心使用，也難以保證產品的可靠性要求。

（2）現代科學技術的迅速發展，使同類產品之間的競爭加劇。由于現代科學技術的迅速發展，產品更新換代很快，這就要求企業不斷引進新技術，開發新產品，而且新產品研制周期要短。實踐告訴我們，如果在產品的設計過程中，僅憑經驗辦事，不注意產品的性能要求，或者沒有對產品的設計方案進行嚴格的、科學的論證，產品的可靠性將無法保證。往往等到試制、試用后才發現產品存在質量問題，只得再做改進設計，這就使產品研制周期加長，推遲了產品投入市場的周期，降低了競爭能力。在產品的全壽命周期中，只有在設計階段采取措施，提高產品的可靠性，才會使企業在激烈的市場競爭中取勝，提高企業的經濟效益。

（3）在設計階段采取措施，提高產品的可靠性，耗資最少，效果最佳。美國的諾斯洛普公司估計，在產品的研制、設計階段，為改善可靠性所花費的每一美元，將在以后的使用維修方面節省30美元。此外，我國開展可靠性工作的經驗證明，在產品的整個壽命周期內，對可靠性其重要影響的是設計階段，見圖。

綜上所述，可靠性設計在總體過程設計中占有十分重要的位置，必須把可靠性工程的重點放在設計階段，并遵循預防為主，早期投入，從頭抓起的方針，并以開始研制起，就要進行產品的可靠性設計，盡可能把不可靠的因素消除在產品設計過程的早期。

如何精準的控制電路電流

精密電流控制電路，就這個問題要回歸道具體的應用電路目的上，也就說沒有具體的需求所謂的精密是不存在的，所謂的精密電流控制電路是不存在的！也就說精密是相對的，是按照具體要求設計的！所謂的精密是電路技術能力的配套供給，而不可能是一個電路對所有外在需求達到精密的供給控制。

具體說來現行社會就存在著許多電流控制的電路，以及行業和控制要求所設計的電路。

具體的電流是什么模式的電流；是交流還是交流；是恒定的電流理念還是控制范圍內的高質量電流供給，是一次性的精密好事漫長的負荷長期穩定的供給；是否對電流質量具有一定的要求。

客觀的說任何精密控制都是具有一定的精度感知氛圍，要能力強大就必須控制消耗加大。要高級就必須投資高。高功率大，就必須容忍精密是范圍擴大。甚至要防止高次諧波的存在和發生。要精密就要防止控制性的自舉震蕩，要控制就必須具有能量消耗，就必須有功率余量。

精密是相對的，受針對具體適用而現實的！控制和響應是分散的，合理設計是必要的！

這么簡單的說吧！要設計經歷控制電路要量化一下參數。

電路功率；電路電流控制理想曲線；電路精密的范圍；以及電路保護和控制保護。設備造價期待；設備適用年限，以及設備適用的環境以及領域。等等這些參數要素具備了以后，在合理的研發對應的電路，或者選取對應的電路。

一定要清楚精密是范圍，是容忍的配置范圍沒有絕對。甚至需要多套控制電路共同負責控制。如大電流，如恒流期待，哈哈??就說這些了！

設計可靠性具體包括哪些內容

可靠性設計的內容包括：對系統、設備的可靠性進行預測，對系統、設備的可靠度進行分配，進行技術設計，進行可靠性評審等工作。

原則：1元器件、零部件的選擇注意標準化、系列化2盡量采用行之有效的標準結構和典型線路3盡量采用成熟的工藝規程和習慣的操作方法4在可靠性技術設計時，采用新的設計方法，提高設計水平。

基本程序：1設備可靠性指標的論證與確定2設備可靠性預測與可靠度分配3設備可靠性的改善4設備可靠性設計定型。

保證機電一體化系統可靠性的方法有哪些

提高機電一體化系統的設計和零部件制造質量；減少冗余技術；提高控制技術等等方面。

神舟飛船上的計算機使用什么操作系統，為什么是自研發不是Linux

中國航天用的SpaceOS主要內容是仿造美國風河系統公司的VxWorks653（653是產品名，并非版本號）。

先解釋為什么用這個系統不用Linux：

航天器的內存和CPU都非常弱，弱到什么程度呢：天宮一號的CPU是10MHz的，內存是2M，這種配置跑Linux比較費勁，雖然也并非不可能但要裁剪Linux內核確實太麻煩了。

而Linux的致命缺陷就是Linux不是一個硬實時操作系統。實時操作系統（RTOS）有一系列嚴格的定義：包括嚴格按照任務優先級搶占執行，快速的中斷響應，對關中斷的時間有非常嚴格的控制，Linux是一個民用的操作系統，其內核設計并沒有考慮到這些點，所以Linux不適用于航天領域。

實際上，Linux的主要應用還是在通用計算機和服務器方面，在工業控制、自動化方面還有各種各樣的操作系統：ucos，nuclues，threadX，greenhill，VxWorks等等。

有人提到了RT-Linux，這個說的簡單點，就是底下是一層RTOS，上面是Linux，這種Linux復雜度太高，也不能裁剪的太小。

有人說到SpaceX公司用的是Linux，這沒錯，是火箭用的，SpaceX的龍號飛船用的是VxWorks系統。

另外，很多人聽了可能會難過的就是中國的國防軍工行業的自動化控制部分實際上也都是VxWorks稱霸的，雖然號稱自主知識產權，但實際上不是那么回事。

家用系統多數情況下要求系統的均衡運行，比如，你可以同時玩游戲，上網，聽音樂，但實時系統都是重要任務先執行，不重要的任務往后放，設計理念是不一樣的。

下面討論一下這個系統的規模問題，8000行應該說差不多正合適，一個內核、一個調度器、若干任務、中斷處理，甚至可能不包含動態內存分配，不要覺得連動態內存分配都沒有還算系統嗎？算，有的系統就是這么設計的，要知道內存碎片對于只有幾M內存的設備來說是很可怕的。甚至有的系統里是沒有中斷的，中斷處理是通過輪詢的方式實現，為的是系統狀態可以實時追蹤。

這么小的系統需要的是精確可靠，有人說自己一個月就能寫8K行代碼，你要這么說，我說我也可以寫出來，操作系統不是寫應用，需要考慮的設計細節非常多，而且一旦定型，修改又非常麻煩，而且需要大量的測試，NASA那邊是一個開發對應幾十個甚至上百的測試的比例，對于航天工業來說，可靠性是最重要的。

最后想說的就是，Linux/Unix/Windows這些都是通用操作系統，跟專用的操作系統差別很大，設計思路也完全不一樣，不要從通用操作系統的角度去看待它們。

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漏掉一點：為什么航天器的計算機配置都這么差：

因為太空輻射、極端溫度的原因，計算機系統首先要求的是可靠性，高溫100多度，低溫零下100多度，這種溫度下一般家用計算機早就掛了，所以為了對應這個極端環境，主要的硬件都被設計成很耐用的狀態，這就使得計算機速度不是一個重要的指標。另外太空輻射會造成位翻轉，頻率越高越容易被干擾，所以低頻是主流。

可靠性設計，什么是可靠性設計

可靠性設計可以分成兩個基本出發點：?第一個就是“完美性設計”，通俗地講就是怎樣保障我們的設計是完美的？最終的產品是完美的？如果在設計的時候，時刻提醒自己這個問題，促使自己多考慮，就應該明白為什么我們要求項目組在產品立項開發的時候就要考慮到外界對產品的可靠性需求，為什么我們要在方案設計階段列出關鍵器件清單，為什么我們要核對關鍵器件的使用規范說明和器件規格書，為什么我們要控制器件選型的制造商和供應商認證，為什么我們要組織在開發過程中不斷討論產品可能存在的應用缺陷，為什么我們開發產品的時候眼睛要盯住客戶的使用環境，為什么要建立部門設計經驗庫，為什么要引入眾多的設計準則和查檢表......所以，如果大家能時刻問自己怎樣才能保證我設計的這個產品到客戶應用現場后能按要求使用3年不出問題，還有哪些缺點待改進，是不是已經把所考慮到的問題都已解決了，是否已盡力保證了設計上的完美。

只要理解了這個設計思想，正向的可靠性設計開展起來就會順暢多了。第二個就是“容錯設計”，因為雖然我們在設計上盡量考慮的各種各樣的情況，也盡力向完美設計靠攏，但實際上由于知識技能開發進度等限制，我們的設計不可能完美無缺，這時候如果出問題了應該怎么辦。所以我們要考慮一些逆向的容錯設計，先判斷大概哪些地方會出哪些問題，出問題之后是否能及時檢測到，或故障隔離，是否需要做安全防護措施等。這就是我們為什么要強調系統的自檢流程和參數容差判斷，故障識別和隔離措施，如果沒辦法判斷隔離的話，是不是可以考慮提醒指示，加外圍的防護單元，尤其涉及到系統安全狀態時。

好了，文章到這里就結束啦，如果本次分享的控制系統研發中如何處理系統設計的可靠性設計？和怎樣進行系統的可靠性分配問題對您有所幫助，還望關注下本站哦！