基于改进差分进化算法的MVB周期调度表优化设计

多功能车辆总线(MVB)周期调度表的优化设计对提高列车通信网络实时通信的可靠性和均衡网络负荷具有重要作用.考虑到已有的多功能车辆总线周期调度表优化方案存在的不足,提出了一种基于改进的差分进化算法的优化设计方法.首先建立调度问题的数学模型,根据IEC61375-1国际标准和可调度性要求建立了优化目标和约束条件;然后根据周期调度表的生成特点对原差分进化算法的变异和选择阶段进行了改进,提出了适用于MVB周期调度的优化方法;最后通过仿真实验与现有优化算法进行比较,验证了本文所提的改进的差分进化算法对周期调度表的构建具有更佳的优化效果.     

多功能车辆总线事件仲裁实时调度算法

针对列车通信采用多功能车辆总线(multifunction vehicle bus,MVB)网络传输数据的实时性要求,提出一种动态优先级时间片轮询算法.该算法根据非周期数据的优先级进行仲裁调度,通过优化算法复杂度、减小数据等待延时和阻塞延时,解决了MVB网络实时性的问题.并对MVB总线非周期数据的实时性、公平性等进行仿真分析,结果表明,该算法能提高MVB总线非周期数据传输的实时性与公平性,可满足列车通信网络标准ICE61375-1对实时性的要求.     

一种新型的MVB非周期信息优化调度策略

多功能车辆总线(MVB)是列车上通用的内部通信网络总线,对实时性有较高要求.通过分析MVB非周期信息的通信机制和调度策略,针对非周期信息存在仲裁延时的状况,提出了一种新的非周期信息调度策略,避免了仲裁过程.并将设备优先级加入信息模型中,保证紧急非周期信息的优先发送.案例仿真计算分析表明,所提调度策略能有效提高网络总线的实时性,在不同设备数的条件下优势明显.与其他方法比较,在同设备多待发信息的情况下可以有效减小信息的最大响应时间,保证非周期信息的实时性.     

基于Pareto蚁群算法的MVB周期轮询表优化设计

合理的多功能车辆总线(MVB)周期轮询表有助于均衡网络负荷、提高网络处理偶发信息的能力、保证实时通信的可靠性.为此提出一种有效的轮询表设计方法.将MVB周期轮询表的设计抽象成离散优化问题,根据IEC 61375-1国际标准和可调度性要求建立约束条件,将均匀度和相邻基本周期时间差作为优化目标,利用Pareto蚁群(Pareto ant colony,P-AC)算法求解.每个优化目标对应自己的信息素,信息素采用蚁群系统的规则更新,总信息素由两者加权得到,非劣解基于拥挤距离方法维护.与已有的优化算法相比,Pareto蚁群算法优化得到的轮询表均匀度更好,能够更有效地均衡网络负荷.     

网络控制系统中任务与信息的优化调度

为了提高网络控制系统性能,解决网络控制系统中信息和任务相互约束的问题,设计了同时调度网络控制系统中任务与信息的算法.采用遗传算法优化调度序列,减小系统采样周期和端端延时,优化了系统整体性能.最终形成同步异构系统一个周期内的调度表,确定了系统每个子任务的执行时间和占用资源,解决了不同控制回路资源冲突问题和相同控制回路任务与信息执行顺序的约束问题,并且保证了每个子任务的实时性.仿真表明该算法是有效的.     

基于极大代数的MVB网络过程数据通信建模与分析

采用离散事件动态系统中常用的极大代数方法考虑多功能车辆总线（MVB）网络过程数据的动态行为. 先基于过程数据在MVB上通信的过程构建一个数学模型, 再通过数学计算和仿真实验分析和验证在引入周期输入控制的条件下, MVB网络过程数据通信的无阻塞条件, 解决了过程数据在通信中可能出现的阻塞问题. 实验结果表明, 过程数据传输系统是否阻塞由过程数据时间矩阵值及总线管理器在通信存储器上读取主帧的时间间隔决定, 后者的值大于等于前者的最大值, 且整个网络会进入周期为1的周期稳态, 有效提高了多功能车辆总线网络过程数据通信的可靠性.     

改进的TT-RMS调度表生成算法

基于时间触发以太网的网络模型与消息模型,改进了时间触发单调速率调度(TT-RMS)通信表生成算法,用于生成时间触发以太网的调度表。改进后的TT-RMS算法,首先根据消息的周期属性,计算出消息调度的集群周期长度,其次根据消息的周期及经过的路径长度,确定出消息调度的先后顺序,最后根据时间槽的分配状态进行消息调度。实验结果显示,改进后的TT-RMS算法,可以在多跳网络环境下,基于不同长度和周期的消息,生成时间触发消息调度表,同时生成的调度表能够满足消息的时延需求。     

容错模式下TTCAN系统矩阵的实时调度

TTCAN协议是一种CAN总线高层协议,在现行CAN协议的基础上引入了时间触发机制.由于消息组中的消息具有多样性,各个消息的周期可能相差很大.针对这一问题,采用最大公约数(GCD)方法来加以解决;利用遗传算法对调度表进行优化,提高了网络利用率,并且提高了事件触发任务的实时性能.对调度表的容错性能进行了分析,并提出了基于后面优先原则的仲裁窗方法.实验结果表明,该算法优化系统网络调度,保证了传输的实时性.     

基于模糊神经网络的MVB故障诊断算法

针对多功能车辆总线具有随机性和不确定性导致故障诊断准确率较低的问题, 设计一种基于模糊神经网络的MVB故障诊断算法. 首先根据MVB故障类型给出诊断模型, 然后采用减法聚类生成数量较少的模糊规则, 最后采用T-S模糊神经网络对故障进行分类. 在MATLAB环境下对该算法的拟合能力及诊断准确率进行仿真分析的结果表明, 该算法简化了模糊神经网络结构, 有效提高了故障诊断准确率.     

基于模糊神经网络的MVB故障诊断算法

针对多功能车辆总线具有随机性和不确定性导致故障诊断准确率较低的问题, 设计一种基于模糊神经网络的MVB故障诊断算法. 首先根据MVB故障类型给出诊断模型, 然后采用减法聚类生成数量较少的模糊规则, 最后采用T-S模糊神经网络对故障进行分类. 在MATLAB环境下对该算法的拟合能力及诊断准确率进行仿真分析的结果表明, 该算法简化了模糊神经网络结构, 有效提高了故障诊断准确率.     

一种CANbus动态优先级策略的研究与仿真

在通信确定性要求相对较高的系统中,若采用静态优先级调度策略,优先级低的节点可能长时间竞争不到总线,从而导致信息得不到发送.为了克服静态优先级的这种缺陷,可以提出一种新的动态优先级调度策略:以固定的周期遍历每个节点,并根据每个节点获得总线仲裁的频率来动态调整优先级.与此同时,每个节点调度的预值区间和阀值可根据需要灵活设定.通过Matlab对原始CANbus的静态优先级调度策略和本动态调度策略进行仿真对比研究,本策略的可行性即可获得验证.通信的确定性亦可得到保证.     

造纸厂负荷监测和优化调度系统

针对造纸厂用汽、用电设备负荷变化大 ,管网汽压、电压波动影响生产的情况 ,通过建立基于PROFIBUS的经济型现场总线测控系统 ,对造纸生产过程中的水电汽负荷进行监测 .以动态调度模型为参考模型 ,运用隐枚举算法编制能源调度优化程序 ,对整个造纸厂的能源消耗进行了优化调度 ,达到了节能降耗的目的 .     

基于FGPA的MVB总线控制器的研究

在介绍多功能车厢总线(MVB)和MVB的通信机制与特点的基础上,提出了用FPGA技术实现其核心部分多功能车厢总线控制器(MVBC)的方法,采用VHDL语言对其中曼彻斯特编解码、CRC校验等部分功能进行了设计实现。     

具有VME总线的车载安全计算机MVB通信板卡

在研究多功能车辆总线MVB、轨道交通车载ATP安全计算机系统的基础上,开发了基于VME总线接口、2乘3取2冗余结构的MVB网络通信控制板,可靠地实现车载ATP安全计算机系统中MVB接口通信功能.在对比了几种冗余结构的基础上,建立数学模型,分析了系统的可靠性和安全性,并详述了VME总线Slave接口的设计及在3取2表决中的同步和容错技术,最后对通信板卡进行了安全测试,在满足IEC61375-1标准的同时,也实现了冗余容错机制,为车载安全计算机控制网络的进一步研究奠定基础.     

MVB-LonWorks网关在列车网络中的应用研究

MVB(多功能车辆总线)和LonWorks作为一种成熟的控制网络技术,已经在列车通信网络中得到了广泛的应用.但是在实际应用中.目前列车上有两种总线的产品,这限制了列车网络技术在列车中的应用.因此如何将二者互联已经是列车网络技术应用的瓶颈.本文研究了MVB-LonWorks网关技术,设计了网关的结构,并通过实验进行了验证.     

基于CANoe的车身控制器CAN／LIN网络设计方法

本文以国内桌车型车身电器平台为对象，构建了车身控制器的CAN／LIN网络。在设计过程中，采用CANoe对网络的拓扑结构、层次结构模型、应用层数据定义、LIN总线调度表及总线波特率进行了仿真与优化，并根据仿真结果来分析车身网络设计的合理性。     

基于USB总线的多功能车辆总线网卡设计与实现

对多功能车辆总线（MVB）网卡的结构进行分析,运用VHDL语言实现FPGA中的逻辑设计,使用USB总线实现PC机与FPGA之间的高速数据传输,从而实现PC机与MVB网卡的通信.介绍了USB接口部分的硬件电路设计、FPGA的软件设计以及上位机的软件设计.目前,本设计方案已成功应用于某地铁列车通信控制系统.     

现场总线仪表技术在水泥生产线上的应用

对ABB公司总线仪表的总线技术特点及现场应用做了详细的分析，并对总线仪表的具体应用、组态和在线修改等做了详细的介绍。采用总线仪表可获取仪表的工作状态、实时数据及报警信息等，这对水泥生产线的工艺改进和调度决策起到重要作用。     

集成生产与预防性维护的流水线车间调度算法

为使机器的可利用率最大化,建立了机器预防性维护的优化周期模型.为同时考虑生产调度与预防性维护调度,以最小Makespan为调度优化目标,提出了一种结合优化预防性维护周期模型的集成启发式调度算法.仿真结果表明,集成启发式算法对流水型车间进行生产与预防性维护调度是有效的和实用的.     

基于多功能车辆总线的网络系统冗余设计

针对多功能车辆总线网络系统的可靠性问题,采用二模热冗余方法进行多功能车辆总线(MVB)网络冗余环型设计,并提出相应的介质冗余协议;对多功能车辆总线冗余环型网络的可靠性进行理论分析,并基于OMNeT++仿真平台建立多功能车辆总线冗余环型模型,对介质冗余协议进行仿真测试.测试结果表明,当多功能车辆总线网络系统出现故障时,介质冗余协议能实时可靠地进行总线替换,有效提高了多功能车辆总线网络系统的可靠性.