纯电动汽车TTCAN网络消息调度策略研究

为提高纯电动汽车通信网络的带宽利用率和实时性,针对网络中随机性消息和周期性信息并存的特点,提出了一种TTCAN混合调度策略,以自主研发的双电机驱动电动车动力控制系统为对象,结合消息的周期性和重要程度,对通信网络内消息的调度策略进行了设计优化。最后,通过在CAN网络硬件测试平台上的验证,结果表明,所设计TTCAN网络与普通CAN网络相比,对网络的带宽利用率和随机性消息的实时性都有显著的提高。     

独立驱动电动汽车TTCAN调度策略与特性研究

针对事件触发CAN实时性与确定性无法满足独立驱动电动汽车动力系统应用问题,以自主研发的双电机独立驱动电动汽车为对象,构建基于TTCAN协议的网络化控制模型,利用AL算法设计信息调度策略,并对其信息传输实时性、延迟、周期抖动及带宽利用率等系统特性进行理论分析与实验验证.结果表明,作者设计的TTCAN方案有效改善了系统通信实时性与确定性.     

CAN与TTCAN通信延迟时间的分析

为了优化设计采用CAN、TTCAN通信协议的通信系统的应用层,需建立CAN、TTCAN中各消息帧的通信延迟时间的数学模型,分析消息帧的延迟时间。利用该文搭建的通信系统仿真与开发试验平台,对不同网络负载下的通信延迟时间进行试验,验证了延迟时间的数学模型,并比较了多种因素对CAN、TTCAN通信实时性的影响,结果表明:负载较高时,消息帧的优先级对消息帧的延迟时间影响较大。此时若采用CAN协议,低优先级的消息帧延迟时间很大;若采用TTCAN协议,周期型消息的延迟时间基本不变,事件型消息帧的延迟时间显著增加。     

基于CAN与TTCAN的汽车整车分层控制网络及调度

根据汽车动力传动系统与车身控制系统的不同要求,研究了汽车整车分层控制网络的构建及其信息调度策略.在分析汽车控制系统信息特点的基础上,构建了动力传动时间触发控制器局域网(TTCAN)和车身控制器局域网(CAN)子网互连的整车分层网络,针对动力传动TTCAN子网提出均匀装载(AL)调度策略;针对车身控制CAN子网采用比率单调(RM)调度策略,通过对具体汽车控制信息的通信调度及实时性实例分析,验证了该方案的可行性.     

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.     

TTCAN协议的分析与展望

TTCAN是一种基于CAN总线充分利用时间触发与事件触发两种机制优点的新型协议，其具有带宽利用率高、通讯延时低以及消息传输可管理等特点，对于分布式硬实时系统的应用以及解决网络控制系统中消息延时具有重大的意义．本文旨在对TTCAN协议进行详细分析，并指出了进一步研究的方向和发展前景．     

飞行器双冗余CAN网络调度策略及其应用层协议设计

提出一种基于CAN总线的飞行器通信系统数据传输方案,通过采用冗余总线结构及优化的网络调度策略,保证了通信网络的实时性,同时也提高了系统的可靠性.根据实际数据传输需求设计出具有针对性的应用层通信协议.通过搭建仿真平台验证该协议满足飞行器通信网络在数据传输的可靠性、实时性等要求.     

一种航空电子WDM网络消息调度方法

针对WDM(wavelength division multiplexing)广播选择型网络结构,提出了一种高信道利用率的航空电子周期和非周期消息的实时调度方法 MMAS(multichannel multiclass avionics scheduling).对周期消息,采用多信道静态轮转调度策略,其中RL(round length)轮转参数优化方法,可以有效地提高信道负载率,减少带宽碎片;同时提出的多信道消息分配策略能有效减少消息拆分次数.对非周期消息,采用动态预留的多信道调度策略,提出了基于周期消息剩余带宽循环序列矩阵的方法提高了信道利用率,提出了非周期实时消息的准入条件.最后,一个具体的算例验证了MMAS中周期消息RL优化方法、消息分配方法以及非周期消息剩余带宽调度策略.结果表明,周期消息分配方法能降低消息的拆分次数,RL优化设计方法和非周期剩余带宽的调度方法能有效提高信道利用率水平.     

基于CANopen协议的电动执行机构CAN总线通信设计

针对电动执行机构的现场通信需求,设计了基于CANopen协议的电动执行机构CAN总线通信的应用层协议;分析了基于CANopen的电动执行机构的主要CAN通信对象,给出了CAN应用层的总体设计以及CANopen协议对象字典设计的方法;分析了电动执行机构组成的分布式CAN网络中低优先级消息可能存在的通信实时性问题,并采用最早截止期优先算法改善CAN总线通信的实时性,实验表明,该算法可以很好地解决低优先级消息的通信实时性问题。     

基于CANopen协议的电动执行机构CAN总线通信设计

针对电动执行机构的现场通信需求,设计了基于CANopen协议的电动执行机构CAN总线通信的应用层协议;分析了基于CANopen的电动执行机构的主要CAN通信对象,给出了CAN应用层的总体设计以及CANopen协议对象字典设计的方法;分析了电动执行机构组成的分布式CAN网络中低优先级消息可能存在的通信实时性问题,并采用最早截止期优先算法改善CAN总线通信的实时性,实验表明,该算法可以很好地解决低优先级消息的通信实时性问题。     

CAN总线时间触发机制的实现

分析了CAN总线的时间触发机制，基于8052单片机和CAN控制器SJA1000设计了时间触发机制的实现方案，给出了网络中基本周期中可传输的最大消息数目及可调度分析方法。以汽车引擎控制系统为例进行的实验结果表明，利用CAN总线时间触发机制不仅可以有效地管理消息的传输，而且提高了总线带宽利用率。     

基于DSPN的CAN/LIN网络建模及性能分析

文章针对广泛应用的CAN/LIN网络,阐述CAN和LIN网络通信机制,采用确定与随机Petri网DSPN对其分别建模,并根据协议规范设定参数,对所建模型仿真实验,获得CAN和LIN网络吞吐量、消息平均传输延迟以及有效消息率等性能指标。结果表明,CAN在其能力范围内可保证高优先级消息的实时性和稳定性,LIN的实时性由消息负荷决定,所得性能参数可为实际应用提供理论指导。     

柴油机混合动力客车CAN总线多节点设计与分析

基于CAN2.0B和J1939协议,设计了柴油机混合动力客车的控制器局域网络(CAN)总线通信的硬件以及软件,分析了提高通信实时性的CAN通信程序设计方法:CAN通信帧分时收发、缓冲器分时共享以及通信收发优先级调度.通过USBCAN接口卡电子控制模块通信自测,硬件在环监测和各电子控制模块台架联调通信试验,可以得到本系统设计的CAN总线最大负载率为28%,通信质量可靠,符合混合动力客车通信实时性的要求.     

两级CAN总线网络数据通信调度研究

为实现CAN总线在大型分布式实时系统中的应用,建立了能够满足多节点实时通信需求的两级CAN总线网络,并对两级CAN总线网络中的数据通信和调度进行分析.在结合实际应用的基础上,提出适用于两级CAN总线网络通信调度的通信协议和节点的数据通信调度策略.通过搭建的两级总线网络模型进行网络通信实验,结果表明,该通信调度方案能够满足应用要求.     

纯电动汽车CAN网络通信实时性的研究

随着汽车电子的发展,各部件之间通信量的增大,对汽车现场总线的实时性和可靠性方面提出了更高的要求,CAN总线最初的优势已不能满足现状。随着网络总线负载的增加,CAN协议静态优先级分配策略和仲裁机制会导致网络节点传输延迟增大,系统实时性下降。笔者通过对影响网络实时性能的主要因素和CAN 网络可调度条件的分析,提出了一种两级公平仲裁协议以提高CAN总线的实时性。     

基于频谱切片的弹性光网络中可调度请求资源分配算法

针对确定业务开始时间和结束时间特性的可调度请求加重了弹性光网络的资源碎片率和带宽阻塞率的问题,设计了一种配置频谱切片机的弹性光网络节点结构,并提出一种基于频谱切片的可调度请求路由频谱和时间分配(SS-RSTA)算法。在路由选择阶段,设计了一种综合考虑路径长度、路径碎片率和节点可用频谱切片机数量的路径权重值的路由选择策略,为可调度请求选择路径权重值最大的路由;在资源分配阶段,采用链路的资源碎片感知方法为可调度请求选择可用的频谱和时间资源窗口;当资源分配失败时,采用频谱切片准则将可调度请求切分为多个子带宽请求,以增加可调度请求频谱分配成功的概率,提高频谱-时间碎片的利用率。仿真结果表明,所提算法可改善网络的带宽阻塞率和提高网络的频谱利用率。     

飞行器控制系统双CAN网络混合调度策略设计

由于飞行器控制系统中需要共享的数据量急剧增加且系统控制周期越来越快,导致数据传输总线的网络负载率越来越高,系统的实时性和可靠性受到影响而变差.为此,综合总线任务调度算法、冗余设计方法和网络管理策略,提出一种多功能双CAN网络混合调度策略.实验结果表明:该策略不但可以实现数据传输通道的冗余备份功能,提高了系统的可靠性,而且还保证了关键指令信息传输的实时性和非实时状态信息传输的公平性.     

TTCAN周期性任务的优化调度算法

TTCAN周期性任务调度是最优装载问题的推广,它在通信时间关键的实时分布式系统中有着很强的应用背景.本文提出了4种确定基本周期的策略,给出了首次适应和最佳适应两种不同的可以在多项式时间内构造出TTCAN周期性任务调度表的算法,最后对不同规模下的两种算法的实验结果进行了比较,指出了两种算法在不同的周期策略下的渐近性能比.     

双CAN的液压支架控制系统的设计问题探讨

为了提高在矿井下工作的液压支架控制系统的可靠性和实时性,作者采用双CAN总线通信,根据支架系统的工作要求对总线上的数据分为邻架操作和轮询两种,并且分两个不同通道传递,在总线出现故障时实现通道的自动切换。在CAN应用层协议、系统的双CAN通信结构以及通信软件和控制器节点的硬件设计上充分考虑系统的实时性能和可靠性能并取得良好效果,为双CAN的设计应用和液压支架控制系统通信网络的性能提高给出一个新的设计思想。     

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.