1.元器件的选择
合理地选择微机应用系统的元器件，对提高硬件可靠性是一个重要步骤。选择合适的元器件，首先要确定系统的工作条件和工作环境。例如，系统工作电压、电流、频率等工作条件，以及环境温度、湿度、电源的波动和干扰等环境条件。同时，还要预估系统在未来的工作中可能受到的各种应力、元器件的工作时间等因素，选择合适的元器件，满足上面所考虑到的种种条件。
2.筛选
把所选择的合适元器件的特性测试后，对这些元器件施加外应力，经过一定时间的工作，再把它们的特性重新测试一遍，剔除那些不合格的元器件，其过程称为筛选。
在筛选过程中所加的外应力可以是电的、热的、机械的等。在选择器件之后，使元器件工作在额定的电气条件下；甚至工作在某些极限的条件下；甚至还加上其他外应力，如使它们同时工作在高温、高湿、振动、拉偏电压等应力下，连续工作数百小时。此后，再对它们进行测试并剔除不合格者。使元器件在高温箱（温度一般在120～300℃）存放若干小时，这就是高温存储筛选。将元器件交替放在高温和低温下，称为温度冲击筛选。此外，当微机应用系统的样机做出来之后，总是先让它加电工作，目的是使它更快地进入随机失效期。
3.降额使用
降额使用就是使元器件工作在它们的额定工作条件以下。实践证明，这种措施对提高可靠性是有用的。
一个元件或器件的额定工作条件是多方面的，其中包括电气的电压、电流、功耗、频率等，机械的压力、振动、冲击等及环境方面的温度、湿度、腐蚀等。元器件在降额使用时，就是设法降低这些条件。
（1）电子元器件的降额使用。从电路设计来说，在设计时降低元器件的工作电参数。从系统的结构设计、热设计来说要降低机械及环境工作参数。这里主要对几种元器件的电气上的降额使用做简单说明。
对于电阻器，降额使用主要是指降低它工作时的功率。通常使电阻工作在它的额定功率的0.1～0.6之间，其工作环境温度在45℃以下。这样的条件下，电阻器保持较低的失效率。
电容器的降额使用主要是指降低它们的工作电压。由于电容器种类繁多，所用材料也不一样。因此，降额使用的标准也有差别。一般工作电压选择在小于其额定电压的60%，环境温度不要高于45℃。
整流二极管及晶闸管器件，降额是指降低其电流。稳压二极管、晶体管，降额是指降低其功率损耗。一般工作在额定值的一半或更小。环境温度最好在45℃以下。
集成电路的降额使用也需从电气及环境等方面来考虑。在电气上，主要考虑降低功耗，在保证工作的条件下，适当降低工作电压。同时，减少其输出的负载。在它们的工作环境下，环境温度、湿度、振动、干扰等都应保持在较好的水平上。
对于其他元器件的降额可以参照上面所提到的方法进行，这里不再说明。
（2）机械及结构部件上的降额。在风力发电机组控制系统中也可能会遇到一些机械或结构部件的设计。在设计中，为提高可靠性同样采用降额的方法。首先，根据使用条件进行一些必要的实验，以便确定机械的应力强度。在设计时采用降额使用的办法。
总之，在设计风力发电机组控制系统时，要从各个方面采取降额措施。据文献介绍，合适的降额使用，可使硬件的失效率降低1～2个数量级。
4.可靠的电路设计(www.xing528.com)
可靠性资料调查表明，影响风力发电机组控制系统可靠性的因素，大约四成来自设计。可见，设计人员工作的重要性。
在电路设计中，要尽量简化设计。我们知道，完成同一个功能，使用的元器件越多、越复杂，其可靠性就越低。在逻辑电路设计中，采用简化的方法进行设计，才能获得提高可靠性的结果。
在电路设计中尽量采用标准器件。一方面标准器件容易更换，便于维修；另一方面标准器件都是前人已使用过的，经过实际考验的，其可靠性必然较高。
各电子元器件的参数都不可能是一个恒定值，总是在其标称上下有一个变化范围。同时，各种电源电压也有一个波动范围。在设计电路时，考虑电源及元器件的公差，取其最坏（最不利）的数值，核算审查电路每一个规定的特性。如果这一组参数能够保证电路正常工作，那么，在公差范围内的其他所有元件值就一定都能使电路可靠地工作。
瞬态及过应力保护。在电路工作过程中，会发生瞬态应力变化甚至出现过应力。这些应力的变化，对电路元器件的工作是极为不利的。为此，在电路设计时，就应预计到将来的各种瞬时应力及过应力，例如，应对静电、电源的冲击浪涌、各种电磁干扰应采取的各种保护性措施。
减少电路设计中的误差和错误。在进行电路设计时，可能由于人为的原因，使设计误差太大，以致使系统投入运行后出现故障。更有甚者，在设计上存在错误而没有检查出来，当系统投入运行后就可能会产生灾难性后果。
5.冗余设计
所谓冗余，就是为了保证整个系统在局部发生故障时能够正常工作，而在系统内设置一些备份部件，一旦故障发生便启动备份部件投入工作，使系统保持正常工作的方法。硬件冗余可以在元器件级、部件级、分系统级乃至系统级上进行。利用这种措施，提高可靠性是显而易见的。但是，硬件冗余要增加硬件，同时也要增加系统的体积、重量、功耗及成本。在采用冗余技术时，要合理权衡它的利弊。
（1）两种结构。将若干个功能相同的装置并联运行，这种结构称为并联系统。而若干个部件串联运行构成的系统称为串联系统。
在并联系统中，只要其中一个装置（部件）正常工作，则系统就能维持正常功能。对于n个装置的串联系统，其中任何一个装置出现故障，则整个系统就无法工作。根据上述基本结构，还可以构成串并联系统。同样，系统还可以构成并串联系统。若已知各部件的可靠性，利用算法可以计算各系统的可靠性。
（2）并联冗余。
1）部件级的冗余。在某些系统中，对某种部件的可靠性要求非常高，用一个部件难以达到要求，可以采用多个同样的部件并联冗余。利用并联冗余措施，在部件级上实现。
2）微控制器双机并联。一种微型机双机并联系统中两个微型计算机是相互独立的，各自都有自己的CPU、内存、总线和输入输出接口。对系统的检测控制对象来说，两台微型机中只有其中一个用来完成用户的检测控制任务，另一个处于并行工作的待命状态，它与另一微型机执行同样的程序且两个微型机在运行用户程序时是同步进行的，一旦发现主控机出现故障，则处于待命状态的备份机立即自动切换上去，代替原主控机工作，使整个检测控制系统维持正常工作，这时可对出故障的微型机进行检修。这种工作方式有时也称为双机热备份工作。显然，这比提供一台冷备份微型机要好得多，因为冷备份机在进行代换时，必然对系统的正常工作产生影响，而热备份可以实现双机的无扰动切换。
3）三机表决系统。在前面双机并联系统中，如果两个微型机执行某个事件结果不一致，我们难以判别是哪一台微型机出现了故障。如果采用3台微型机并联工作，对故障机做出判断就容易得多。理论和实践已证明，3台微型机中，两台或两台以上，同时出现故障的概率较其中某一台出现故障的概率要小得多。因此，3机并联系统中，采用表决的办法来解决故障检测问题。
4）冷备份。冷备份也是一种简单的冗余手段。冷备份可以备份部件，也可以备份系统。所备份的部件或系统平时不加电，而是将它们保存在仓库中。只是在系统的部件或系统出现故障时，才用它们代替故障部件或故障系统。在目前条件下，许多用户可能没有冷备份部件和系统，只能备份一些元器件，在发现系统有故障时，需要判断是哪一个元器件故障，以便用新的元器件来代换。
5）其他冗余手段。在风力发电机组控制系统设计中，有时要增加一些硬件来提高可靠性，而这些硬件并不是系统所必需的。如：为了指示输入输出接口的工作状态，可以增加发光二极管显示。利用这些发光二极管，可为检查、发现故障提供方便。又如，在某一控制系统中，前一步动作未执行时，不允许后一步动作提前执行。这可以利用软件采集状态反馈信号，确认前者已经发生，再执行下一步。
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