基于工业以太网的地铁通信网络仿真研究

现有的地铁通信网络传输速率较小,不能够适应视频监视和故障诊断等大容量信息的传输,而工业以太网在传输速率方面有着明显优势。建立工业以太网地铁通信网络的网络模型并进行仿真,研究不同链路速率下以太网延时、端到端丢包率和误码率的变化。     

基于OPNET的星型工业以太网列车通信网络仿真研究

利用网络仿真软件OPNET构建星型工业以太网列车通信网络(TCN)拓扑结构,并进行节点建模和业务建模.研究不同数据包大小、产生间隔和网络带宽,对以太网时延、数据包冲突和重传次数的影响.结果表明:通过增大数据包产生间隔、减小数据包的长度以及增加网络带宽都可以提高列车通信网络实时性.     

多功能车辆总线MVB的状态建模与仿真研究

列车网络控制技术已成为高速列车发展的一项关键技术.在分析多功能车辆总线(Multifunc-tion Vehicle Bus,MVB)的基础上,运用有限状态机理论,在采用Matlab软件Stateflow工具箱中搭建通信网络的仿真模型.仿真结果证实了仿真模型的正确性,为今后通信网络的深入研究提供了新思路.     

基于PROFINET IRT的列车通信网络调度算法

提出了一种基于实时以太网PROFINET的列车通信网络模型,采用时分复用的方式将传输周期分为IRT时段、RT时段和NRT时段,传输3种实时性要求不同的列车数据.在此基础上,重点设计了基于资源受限项目调度问题的实时周期数据IRT通信调度算法,通过时态约束得出多个任务的调度时刻表.采用OPNET仿真软件建立了时分复用的PROFINET通信模型,仿真结果表明:采用本文调度算法的IRT时段交付时间,相比单调速率调度后的IRT交付时间减小,且任务量越大,该算法越有优势.     

工业以太网中层次拓扑结构对网络性能的影响

为了分析现场总线中工业以太网(Industrial Ethernet)层次拓扑结构的技术合理性,将现场总线复杂的网络参数抽象化,建立了一种层次拓扑网络模型.借助数学方法,从网络时延、传输速率、丢包率、突发情况处理等多种网络性能指标对层次拓扑结构和单总线结构的网络进行比较.论证了层次拓扑结构从本质上仍未解决的不确定性问题,对工业以太网网络性能进行了优化,并对层次拓扑网络和单总线网络进行了全面客观的评价,分析了它们各自的适用场合.     

列车通信网络设计问题中的双层规划模型

列车通信网络的物理拓扑结构和逻辑拓扑结构优化问题关系到列车控制系统及安全监测系统的性能和经济效益。对列车通信网络的设计问题进行建模,通过双层规划的思想,将列车通信网络的可靠性、建造费用与通信效率纳入统一的决策过程,从而建立科学的列车通信网络最优性能模型。上层规划以最低建造成本为目标,约束条件为网络可靠性;下层规划以最大通信效率为目标,约束条件为建造费用和网络物理拓扑。最后利用一种基于遗传算法和Floyd算法的混合求解过程对列车通信网络综合规划模型进行求解,得到满足网络稳定性要求下的最小费用设计方案及该方案下的最优效率通信方式。通过对实例结果的分析表明,文中提出的模型是切实有效的。     

航空作战平台定向天线通信网络构型效能评估

为解决航空平台定向天线通信中网络构型效能评估的问题,针对作战平台对通信网络需求的特殊性,建立了航空作战平台定向天线通信网络构型的效能评估模型.该模型首先给出了网络构型的定义,分析了网络构型对网络性能的影响,提出了网络传输速率、传输时延、网络健壮性、隐身性和特殊链路需求等效能评价指标体系；然后对体系指标进行逐一分析,给出了相应的量化计算公式.最后使用该模型对给定的一个评估实例进行了仿真评估.实验表明该模型对作战平台机载定向天线通信网络构型的效能有效、可行.     

基于PROFINET的实时通信技术分析

工业以太网技术目前获得了快速发展,并且在机械制造、钢铁冶金以及石油化工等领域逐渐获得广泛应用,并且大有逐渐取代现场总线之势.本文在介绍网络实时通信原理的基础上对PROFINET实时工业以太网的实时通信的技术特点进行了较为深入的讨论分析,阐述了PROFINET的技术特点,论文进行的分析研究充分说明了PROFINET所具有能够满足工业控制要求的良好实时性.     

基于HLA/RTI的CRH2列车协同仿真接口网关设计与实现

以CRH2型高速列车为参考模型,采用多学科协同仿真的方法,对高速列车综合仿真平台和列车通信网络仿真平台之间的接口网关进行分析和研究,提出构建基于HLA/RTI(高层体系结构/联邦运行支撑环境)标准的综合仿真平台与通信网络仿真平台相匹配的接口网关,使得网络仿真平台作为一个联邦成员加入联邦执行中,参与协同仿真。基于HLA/RTI对综合仿真平台中的司机控制台系统和牵引传动系统进行仿真模拟,验证了该接口网关的有效性。     

一种提高工业以太网通信可靠性的方法

为了保持PLC与嵌入式系统之间基于工业以太网系统的稳定性,设计一种基于心跳信号的工业以太网可靠性检测算法,并将其应用于PLC与嵌入式装置构建的自动化工业以太网中.通过这种方法在网络节点间传递包含心跳信号的报文,判断PLC与嵌入式系统在通信时是否存在数据报文丢失现象,并采取相应的措施,减少两者之间的丢包率提高工业以太网间服务和通信的可用性和可靠性;同时,还有效地降低了网络中单主站多从站工作模式下PLC的网络负担.