探析控制系统的安全可靠性保障

一般来说，控制系统的首要目标就是产生控制动作，也就是对于给定的系统产生合适的输入信号，使输出满足设计要求。我们可以看到任何控制都需要传感器来监控输出，以确保系统正常地运行和执行器作用于被控对象。对这些传感器和执行器不仅要考虑正常运行下实时控制的实现，还要提供诸如安全操作等其他保障：

1）学习 监视被控系统的性能可以让用户对系统了解更多。随着时间的推移，不仅会提升控制效果，而且可以改善系统的安全记录。

2）安全和维护 传感器可以提供建立警报和预测故障模式或是紧急情况的信息，这使得预防性维修得以实施。

3）故障保护 执行器可以在故障条件下工作，通过故障保护、干预策略可以避免重要灾难的发生。当然，执行器同传感器和控制计算机一样，也会引起故障。执行器、传感器以及解析数据和计算控制量服务器的冗余，是保证安全，防止关键设备故障的一般策略。(www.xing528.com)

4）自适应行为 在有些系统里，控制和信息结构（传感器和执行器是运转的，数据从传感器流向执行器，并使用计算机算法）可以随着整个系统的要求来改变。这样的灵活性通常很难实现，总会带来挑战性的设计问题（就像设计复杂度会随着不同信息结构数急剧增加），但也是获得更好运行条件的优势。

情况通常下，在一般的控制过程中真正执行的代码只是控制所有操作模式代码的一部分。在生物学中也是这样，负责正常行为的那部分DNA只是整个DNA序列中很小的一部分，因为大部分DNA是用来防止功能性复制错误的。

只有在安全问题至关重要的一些应用中，控制是主要的驱动力。飞行器自动驾驶控制和核电站的运行就属于这一类。注意在这两个例子中，操作员在控制回路中仍是必需的。