实时分布式系统的时间同步化策略

实时分布式系统必须建立统一的时间服务系统或时间服务器，以实现系统的时间统一。从时间同步着手，分析了时间同步技术——网络时间协议(NTP)和直接连接时间技术，比较了几种分布式系统的时间同步化策略。针对工程实际，参考主仆式及时间服务器的时间同步化策略，提出得到时间校正值的一种算法，并用Socket编程在某电力系统中得到实现，保证了电力系统调度自动化实时性。     

基于时间戳报文流的本地时钟漂移补偿时间同步方案研究

时间同步的精准程度是采用工业以太网的分布式系统的一个重要技术指标.针对分布式系统时间同步性能受到各节点的本地时钟的稳定性或计时脉冲的频率漂移问题的制约,提出一种新的时间同步方案,该方案利用时间服务器不等间隔发出的时间戳报文流,采用数字锁相环技术实现对本地时钟计时脉冲的频率漂移补偿,确保采用低稳定性晶体振荡器的分布式系统获得较高的时间同步性能,从而有效地解决了采用以太网结构的工业测控系统的高准确度时间同步问题.     

基于GPS的局域网时间同步的研究

当今社会的发展,局域网时间同步对于授时服务器的时间准确度要求越来越高。GPS作为时钟源可以很好提供准确的时钟源,采用C／S模式．客户机定时向时间服务器请求时间信息,根据双方交换的时间信息,客户机与授时服务器时间的同步,从而达到局域网的时间同步。     

基于GPS的控制系统时间同步

介绍如何利用GPS接收器获取准确的UTC时间,在分布式实时操作系统QNX下,实现系统时间和UTC的一致.同时讨论了如何建立网络时间服务器,通过执行网络时间同步算法,实现局域网内不同计算机之间的时间同步.最后文章给出在具体应用中的实例.     

基于累计时延统计的传感器网络数据同步算法

传感器网络数据同步是数据融合算法正确运行的前提,具体指网内各节点汇报的数据基于同一时间基准,其采集时间、先后顺序等与真实情况一致．然而由于节点晶振的频率偏差和不同的初始计时时刻,网内节点的本地时钟不同步,这使得根据本地时钟标记的数据不能保持同步．提出了一种基于累计时延统计的数据同步算法,通过在数据包头附加一个时延字段,沿途节点根据该数据包的停留时间更新该字段,数据到达远方站点时即包含了数据的总时延,接收站根据当前时刻和累积时延计算数据的采集时间,最终达到数据同步．分析表明该算法可达到HIS级同步精度,适合于中低精度应用．相比于常规同步算法,其通信开销几乎为零．     

工件带到达时间和服务器的平行机排序问题复杂性和启发式算法

研究带到达时间和单服务器的平行机排序问题，工件在加工之前均有一定的安装时间，且所有安装时间均由单服务器来完成．证明在只有两台平行机的情况下，带到达时间和单服务器的平行机排序问题是强NP-困难的，对于有m台平行机的情况，给出一种改进的启发式算法，并证明该算法的紧界为2．     

CAPS导航信号的地面发射时间同步和载波频率控制

中国区域定位系统（CAPS）的卫星上不装载原子钟,CAPS导航信号在地面产生并能达到与装载高性能星上原子钟同样的效果．达到这个效果的主要手段是导航信号地面发射时间同步和载波频率控制调整．从导航信号形成的流程分析了各时间信号的同步要求,论述了CAPS地面导航信号的发射时间同步的理论和方法;根据高精度卫星测速信号源的条件,构建导航信号载波频率和频率链,提出通过对载波频率的实时控制预偏实现CAPS测速．并对该方法能够达到的精度进行了分析．试验测试结果表明,CAPS发射信号时间同步精度约为0.3ns,测速信源精度约为4cm／s．结果表明所提出的发射时间同步和频率控制理论与方法是可行的．     

分布式实时系统的集中式相对时钟同步方法

提出了集中式相对时钟同步方法,采用客户机/服务器模式,使用服务器的CPU时钟作为整个系统的全局时钟,时钟服务器周期性地轮换向各客户机发送时钟同步请求,克服了以往同步算法由于网络竞争引起附加延迟而造成的不精确的缺点,同时可以获得比物理时钟更高精度的时钟同步.测试结果表明:时钟同步进程周期在10 s以内时,同步后客户机的时间与服务器同步源的时间的偏离值一般在±5 μs以内.集中式相对时钟同步方法具有精度高、安全可靠、成本低三大优点.     

局域网时间服务器

网络中计算机时间同步就成为一个必须面对的现实问题,时间服务器可以解决网络内计算机时间同步的问题。文中介绍了网络时间协议NTP格式及时间服务器的应用。     

基于WIA-PA协议的时间同步算法的研究与实现

基于时分多址的WIA-PA(wireless networks for industrial automation-process automation)网络中,高精度的时间同步是保证系统可靠、安全、无误、实时地传输的重要条件。通过分析WIA-PA协议以及现有经典时间同步算法的特点,提出了一种适用于WIA-PA协议的时间同步算法。该算法在WIA-PA协议单向时间同步方式的基础上,引入了延迟时间同步算法作为具体的同步算法,通过修改标记时间戳的位置和加入线性回归补偿对其进行改进,从而减少了不确定性因素的影响。在CC2530上得到实现验证,实验结果表明,该同步算法在满足WIA-PA协议规范的情况下,能达到较高的时间同步精度。     

A new escape time algorithm of constructing Julia set

Escape time algorithm is an effective theoretical algorithm of constructing fractal graphics. The key of this algorithm lies in the construction of escape time function. A new escape time function is presented based on the research of escape time algorithm. An accelerated escape time algorithm is carried out in this paper. The experiments have demonstrated that the new algorithm is not only as precise as the old, but also faster when it is used to construct Julia set.     

考虑多种时间因素的作业车间调度优化

为了简化模型和研究的需要,在大部分作业车间调度研究中,加工时间是主要考虑对象,但是统计表明非加工过程时间在生产制造过程中的占比超过90%。车间生产过程的调整时间、运输时间和故障时间等辅助时间在调度中有着重要作用,时间因素的忽略导致很多调度结果不能在实践中得到良好的应用。针对这个问题,根据作业车间生产实际过程,从调度的应用出发,综合分析了运输时间、调整时间、等待时间、故障时间、加工时间等多种作业车间时间,研究了多种辅助时间条件下的作业车间调度问题,建立其调度模型并设计了改进遗传算法进行求解。最后验证和比较了作业车间经典调度用例,结果显示,考虑时间因素对作业车间调度优化性有较好的改进。     

多维时序系统实时建模方法

本文在多维时序自回归谱分析的基础上,进一步讨论了时序系统实时建模问题,并提出一种实时模型的算法,宜于在线控制和机械系统故障诊断中推广和应用。     

一种可调节动态任务调度算法

提出了适于异构环境独立任务调度的可调节动态调度算法(AS算法)。该算法以任务与处理机的执行时间和完成时间作为参数共同构造任务调度顺序的衡量值,其中二者所占的比重能进行适当调整。AS算法克服了Min-min算法单纯追求局部最优的局限性,更适合异构环境。实验结果表明AS算法可以有效地降低调度跨度,其性能比Min-min算法有所提高。     

基于系统随机变动的时间缓冲设置方法

为了最大化瓶颈工站的利用率,在获得较高系统产能（TH）的同时得到一个合理的制造周期（CT）,构建了一种确定半导体晶圆制造系统中瓶颈工站前合适的时间缓冲的启发式算法.首先,根据排队理论及系统随机变动特性,提出了G/G/m排队网络模型.其次,根据瓶颈工站多重入特性,对时间缓冲进行分解.在此基础上,提出了一种确定合适时间缓冲的启发式算法.最后,根据时间缓冲,提出投料策略,并对算法进行仿真实验.结果表明,所提出的算法是有效可行的.     

带准备时间的任务单机学习效应排序问题

具有学习效应的任务的加工时间和带有准备时间的任务问题是排序论中的重要研究内容,它们对任务的完工时间有重要影响．研究了具有学习效应且带有准备时间的任务单机排序问题,其中学习效应指的是任务的实际加工时间是该已经排好的任务对数加工时间的递减函数,目标函数为最小化总完工时间．这个问题是NP-难问题．用分支定界法给出了此问题的最优解,为了提高分支定界法的运行效率,同时给出了一个启发式算法、几个优势性质和两个下界．计算结果表明分支定界法和启发式算法求解此问题非常有效．     

具有双重时间窗约束的作业车间调度算法

为解决实际生产调度中等待时间受限引起的工件加工时间窗约束和设备能力有限引起的机器可加工时间窗约束,以工件完工率最大为优化目标,建立了具有双重时间窗约束的作业车间调度模型,提出了求解该模型的基于启发式规则的禁忌搜索算法。在分析优化目标与约束条件关系的基础上,提出了工件选择和机器分配的启发式规则,并利用启发性规则生成初始调度方案;设计具有块邻域结构的禁忌搜索算法,减小了邻域规模,通过迭代优化最终获得较优的调度方案。选择多种不同规模的算例与传统算法进行对比分析,实验结果表明了所提算法的可行性和有效性。     

基于小波和动态时间弯曲的时间序列相似匹配

提出了一种基于小波和动态时间弯曲(DTW)距离的时间序列索引和相似匹配方法. 该方法采用小波变换进行数据降维,利用R·-tree建立多维索引结构. 给出了查询序列的DTW距离边界和其在小波空间的查询超矩形的计算方法,从而将原始空间的基于DTW距离的相似匹配转换为小波空间基于欧氏距离的相似匹配. 证明了此匹配方法不会产生漏报,给出了基于DTW距离的范围查询算法和近邻查询算法. 实验结果表明该方法具有较高匹配精度和其较低的计算代价.     

机动目标被动声定位仿真研究

针对基于时延估计的空中机动目标定位与跟踪的算法仿真问题,提出一种以时变时延信号产生算法为基础的仿真方法.该算法利用FIR滤波器线性相位特性,使模拟的目标信号通过时变FIR滤波器产生相对输入信号有时变时延的输出信号.在考虑了目标的机动、干扰信号、环境噪声以及信噪比后构造出模拟的阵列接收信号,通过定位算法得到目标方位.仿真表明该方法能较好地完成对基于时延估计的被动声定位算法的评估,并具有广泛的适用性和实用性.     

关于小波分解原子时算法的等效模型

根据小波分析的基本原理,在分析小波分解原子时算法的基础上,提出了一种小波分解原子时算法的等效模型。通过多次的实验和大量的原始测量数据对算法模型进行了验证,并比较了小波原子时算法与等效模型的运算速度。结果表明,该模型可以提高原子时计算的速度,适合于原子时算法的快速计算。