二余度液压系统

简介

二余度液压系统是一种具备双重独立工作通道（余度） 的液压动力与控制体系，核心设计目标是通过 “冗余备份” 提升系统的可靠性与容错能力，确保在单一通道（余度）发生故障时，另一通道能无缝接替工作，保障被控设备（如飞机、大型工程机械）的关键功能不中断。
“余度” 指系统中存在多个功能相同、物理独立的子系统（通道），这些子系统并行工作或互为备份。二余度即包含2 个独立通道，通常分为 “主通道” 和 “备份通道”，或双通道同时工作（“主动 - 主动” 模式）。
二余度系统的可靠性依赖两大原则：

• 通道物理独立性：两个通道的管路、控制阀、传感器等关键部件完全分离，避免因单一故障（如管路破裂）同时影响两个通道。
• 容错控制逻辑：通过 “故障检测与隔离（FDI）单元” 实时监控双通道状态，一旦识别某一通道故障（如压力异常、流量中断），立即切断故障通道，并激活备份通道或切换至单通道工作模式，整个过程力求 “无扰切换”。
  完整的模型如下图所示：
  

本案例中，在液压泵和执行器部分为单通道设置，在控制系统部分采用双通道进行二余度备份设计，双通道同时工作，共同为执行机构提供动力（如流量均分、压力协同），系统输出能力更强，且可通过对比双通道信号实现 “故障自诊断”（如传感器数据偏差超标则判定故障）。

双回路相对于普通的单路控制系统，可以提高系统的容错性。

仿真结果分析

从仿真结果可以看出，两个余度控制系统都为主动控制，两系统中电磁液压阀B端口的参数相同，输出压力相同，液压作动器连接的质量块位移结果和输入目标一致，符合设计要求，该系统实现了双液压控制系统功能备份。

版本说明

V0.0.1，2025-09-26 15:11

• 初始版本

使用许可

本模型库版权由MoHub版权所有，未经许可，不得用于商业用途。