大家好，今天小编来为大家解答控制系统研发中如何处理系统设计的可靠性设计？这个问题，怎样进行系统的可靠性分配很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

怎样进行系统的可靠性分配

可靠性分配就是：在产品的设计阶段，把要求的MTBF“分配进”产品里。当产品的结构复杂时，将可靠性指标自上而下逐级地分配到各个简单的结构内。例如：一部手机，客户要求可靠性指标MTBF=1000小时。做可靠性分配时，按主要的零件和失效后果来分配，如手机键盘MTBF=1200H、LED屏幕MTBF=1300H、摄像头MTBF=1020H等，关键注意分配给零件的MTBF一定要大于1000H才能保证系统的MTBF=1000H。

可靠性设计的重要性

可靠性设计是系统总体工程设计的重要组成部分，是为了保证系统的可靠性而进行的一系列分析与设计技术。它是通过系统的电路设计与结构设计来实现的。“产品的可靠性是设计出来的，生产出来的，管理出来的”，但实践证明，产品的可靠性首先是设计出来的。可靠性设计的优劣对产品的固有可靠性产生重大的影响。

产品设计一旦完成，并按设计预定的要求制造出来后，其固有可靠性就确定了。生产制造过程最多只能保证设计中形成的产品潜在可靠性得以实现，而在使用和维修过程中只能是尽量维持已获得的固有可靠性。所以，如果在设计阶段没有认真考虑产品的可靠性问题，造成产品结构设计不合理，电路设计不可行，材料、元器件选择不当，安全系数太低，检查维修不便等问题，在以后的各个阶段中，无论怎么认真制造，精心使用、加强管理也难以保证产品可靠性的要求。因此，我们说产品的可靠性首先是设计出来的，可靠性设计决定产品的“优生”，可靠性设计是可靠性工程的最重要的阶段。这是因为：

（1）设计规定了系统的固有可靠性。如果在系统设计阶段没有认真考虑其可靠性问题，如材料、元器件选择不当，安全系数太低，检查、调整、维修不便等，那么以后无论怎样注意制造、严格管理、精心使用，也难以保证产品的可靠性要求。

（2）现代科学技术的迅速发展，使同类产品之间的竞争加剧。由于现代科学技术的迅速发展，产品更新换代很快，这就要求企业不断引进新技术，开发新产品，而且新产品研制周期要短。实践告诉我们，如果在产品的设计过程中，仅凭经验办事，不注意产品的性能要求，或者没有对产品的设计方案进行严格的、科学的论证，产品的可靠性将无法保证。往往等到试制、试用后才发现产品存在质量问题，只得再做改进设计，这就使产品研制周期加长，推迟了产品投入市场的周期，降低了竞争能力。在产品的全寿命周期中，只有在设计阶段采取措施，提高产品的可靠性，才会使企业在激烈的市场竞争中取胜，提高企业的经济效益。

（3）在设计阶段采取措施，提高产品的可靠性，耗资最少，效果最佳。美国的诺斯洛普公司估计，在产品的研制、设计阶段，为改善可靠性所花费的每一美元，将在以后的使用维修方面节省30美元。此外，我国开展可靠性工作的经验证明，在产品的整个寿命周期内，对可靠性其重要影响的是设计阶段，见图。

综上所述，可靠性设计在总体过程设计中占有十分重要的位置，必须把可靠性工程的重点放在设计阶段，并遵循预防为主，早期投入，从头抓起的方针，并以开始研制起，就要进行产品的可靠性设计，尽可能把不可靠的因素消除在产品设计过程的早期。

如何精准的控制电路电流

精密电流控制电路，就这个问题要回归道具体的应用电路目的上，也就说没有具体的需求所谓的精密是不存在的，所谓的精密电流控制电路是不存在的！也就说精密是相对的，是按照具体要求设计的！所谓的精密是电路技术能力的配套供给，而不可能是一个电路对所有外在需求达到精密的供给控制。

具体说来现行社会就存在着许多电流控制的电路，以及行业和控制要求所设计的电路。

具体的电流是什么模式的电流；是交流还是交流；是恒定的电流理念还是控制范围内的高质量电流供给，是一次性的精密好事漫长的负荷长期稳定的供给；是否对电流质量具有一定的要求。

客观的说任何精密控制都是具有一定的精度感知氛围，要能力强大就必须控制消耗加大。要高级就必须投资高。高功率大，就必须容忍精密是范围扩大。甚至要防止高次谐波的存在和发生。要精密就要防止控制性的自举震荡，要控制就必须具有能量消耗，就必须有功率余量。

精密是相对的，受针对具体适用而现实的！控制和响应是分散的，合理设计是必要的！

这么简单的说吧！要设计经历控制电路要量化一下参数。

电路功率；电路电流控制理想曲线；电路精密的范围；以及电路保护和控制保护。设备造价期待；设备适用年限，以及设备适用的环境以及领域。等等这些参数要素具备了以后，在合理的研发对应的电路，或者选取对应的电路。

一定要清楚精密是范围，是容忍的配置范围没有绝对。甚至需要多套控制电路共同负责控制。如大电流，如恒流期待，哈哈??就说这些了！

设计可靠性具体包括哪些内容

可靠性设计的内容包括：对系统、设备的可靠性进行预测，对系统、设备的可靠度进行分配，进行技术设计，进行可靠性评审等工作。

原则：1元器件、零部件的选择注意标准化、系列化2尽量采用行之有效的标准结构和典型线路3尽量采用成熟的工艺规程和习惯的操作方法4在可靠性技术设计时，采用新的设计方法，提高设计水平。

基本程序：1设备可靠性指标的论证与确定2设备可靠性预测与可靠度分配3设备可靠性的改善4设备可靠性设计定型。

保证机电一体化系统可靠性的方法有哪些

提高机电一体化系统的设计和零部件制造质量；减少冗余技术；提高控制技术等等方面。

神舟飞船上的计算机使用什么操作系统，为什么是自研发不是Linux

中国航天用的SpaceOS主要内容是仿造美国风河系统公司的VxWorks653（653是产品名，并非版本号）。

先解释为什么用这个系统不用Linux：

航天器的内存和CPU都非常弱，弱到什么程度呢：天宫一号的CPU是10MHz的，内存是2M，这种配置跑Linux比较费劲，虽然也并非不可能但要裁剪Linux内核确实太麻烦了。

而Linux的致命缺陷就是Linux不是一个硬实时操作系统。实时操作系统（RTOS）有一系列严格的定义：包括严格按照任务优先级抢占执行，快速的中断响应，对关中断的时间有非常严格的控制，Linux是一个民用的操作系统，其内核设计并没有考虑到这些点，所以Linux不适用于航天领域。

实际上，Linux的主要应用还是在通用计算机和服务器方面，在工业控制、自动化方面还有各种各样的操作系统：ucos，nuclues，threadX，greenhill，VxWorks等等。

有人提到了RT-Linux，这个说的简单点，就是底下是一层RTOS，上面是Linux，这种Linux复杂度太高，也不能裁剪的太小。

有人说到SpaceX公司用的是Linux，这没错，是火箭用的，SpaceX的龙号飞船用的是VxWorks系统。

另外，很多人听了可能会难过的就是中国的国防军工行业的自动化控制部分实际上也都是VxWorks称霸的，虽然号称自主知识产权，但实际上不是那么回事。

家用系统多数情况下要求系统的均衡运行，比如，你可以同时玩游戏，上网，听音乐，但实时系统都是重要任务先执行，不重要的任务往后放，设计理念是不一样的。

下面讨论一下这个系统的规模问题，8000行应该说差不多正合适，一个内核、一个调度器、若干任务、中断处理，甚至可能不包含动态内存分配，不要觉得连动态内存分配都没有还算系统吗？算，有的系统就是这么设计的，要知道内存碎片对于只有几M内存的设备来说是很可怕的。甚至有的系统里是没有中断的，中断处理是通过轮询的方式实现，为的是系统状态可以实时追踪。

这么小的系统需要的是精确可靠，有人说自己一个月就能写8K行代码，你要这么说，我说我也可以写出来，操作系统不是写应用，需要考虑的设计细节非常多，而且一旦定型，修改又非常麻烦，而且需要大量的测试，NASA那边是一个开发对应几十个甚至上百的测试的比例，对于航天工业来说，可靠性是最重要的。

最后想说的就是，Linux/Unix/Windows这些都是通用操作系统，跟专用的操作系统差别很大，设计思路也完全不一样，不要从通用操作系统的角度去看待它们。

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漏掉一点：为什么航天器的计算机配置都这么差：

因为太空辐射、极端温度的原因，计算机系统首先要求的是可靠性，高温100多度，低温零下100多度，这种温度下一般家用计算机早就挂了，所以为了对应这个极端环境，主要的硬件都被设计成很耐用的状态，这就使得计算机速度不是一个重要的指标。另外太空辐射会造成位翻转，频率越高越容易被干扰，所以低频是主流。

可靠性设计，什么是可靠性设计

可靠性设计可以分成两个基本出发点：?第一个就是“完美性设计”，通俗地讲就是怎样保障我们的设计是完美的？最终的产品是完美的？如果在设计的时候，时刻提醒自己这个问题，促使自己多考虑，就应该明白为什么我们要求项目组在产品立项开发的时候就要考虑到外界对产品的可靠性需求，为什么我们要在方案设计阶段列出关键器件清单，为什么我们要核对关键器件的使用规范说明和器件规格书，为什么我们要控制器件选型的制造商和供应商认证，为什么我们要组织在开发过程中不断讨论产品可能存在的应用缺陷，为什么我们开发产品的时候眼睛要盯住客户的使用环境，为什么要建立部门设计经验库，为什么要引入众多的设计准则和查检表......所以，如果大家能时刻问自己怎样才能保证我设计的这个产品到客户应用现场后能按要求使用3年不出问题，还有哪些缺点待改进，是不是已经把所考虑到的问题都已解决了，是否已尽力保证了设计上的完美。

只要理解了这个设计思想，正向的可靠性设计开展起来就会顺畅多了。第二个就是“容错设计”，因为虽然我们在设计上尽量考虑的各种各样的情况，也尽力向完美设计靠拢，但实际上由于知识技能开发进度等限制，我们的设计不可能完美无缺，这时候如果出问题了应该怎么办。所以我们要考虑一些逆向的容错设计，先判断大概哪些地方会出哪些问题，出问题之后是否能及时检测到，或故障隔离，是否需要做安全防护措施等。这就是我们为什么要强调系统的自检流程和参数容差判断，故障识别和隔离措施，如果没办法判断隔离的话，是不是可以考虑提醒指示，加外围的防护单元，尤其涉及到系统安全状态时。

好了，文章到这里就结束啦，如果本次分享的控制系统研发中如何处理系统设计的可靠性设计？和怎样进行系统的可靠性分配问题对您有所帮助，还望关注下本站哦！