容错控制是指系统在元部件或分系统出现故障的时仍具有完成基本功能的能力。它是提高系统安全性和可靠性的一种新的途径,容错控制的方法有硬件冗余方法和软件冗余方法两大类。本课题是在实验室现有三容水箱实验设备基础上,编写程序使水箱系统具有容错控制功能,其中采取的容错控制方法为软件冗余方法。课题主要包括双容水箱系统建模部分,液位控制部分,传感器故障检测部分和容错控制部分。双容水箱系统建模部分是通过对双容水箱系统进行建模,构造出系统模型同时通过系统辨识得出其离散数学模型,液位控制部分采用了用两个算法分别进行了控制,算法分别为预测函数算法和PID算法。传感器故障检测部分是通过建立状态观测器并对状态进行估计,选取合适的阈值,对传感器进行实时故障检测。容错控制部分是指当检测出传感器发生故障后所采取的故障决策。即当只有一个传感器发生故障的时候通过两个液位的关系用另一级的液位控制,使传感器坏掉的这级液位仍能保持在设定值,当两个传感器同时发生故障时,调用先前使系统保持稳定的阀门开度数据,使液位仍能保持在设定值。