can總線(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性分析(doc13)-經(jīng)營(yíng)管理-資料下載頁(yè)
【導(dǎo)讀】同時(shí)由于網(wǎng)絡(luò)中的信息源很多，信息的傳送要分時(shí)占用網(wǎng)絡(luò)。重傳等現(xiàn)象的發(fā)生，使得信息在傳輸過(guò)程中不可避免地存在時(shí)延。都不兼?zhèn)鋵?duì)網(wǎng)絡(luò)靈活性和實(shí)時(shí)性的支持。本文以CAN總線(xiàn)為研究對(duì)。象，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了兩點(diǎn)改善方案。隨著控制系統(tǒng)趨于復(fù)雜化，對(duì)于一個(gè)獨(dú)立的閉環(huán)控制系統(tǒng)，總線(xiàn)閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)如圖1所示。的保證，即信息必須在限定的時(shí)間內(nèi)成功地被傳輸。傳感器到執(zhí)行元器件大量的延時(shí)信息將影響系統(tǒng)性能或使之不穩(wěn)定。具有較高優(yōu)先權(quán)的報(bào)文在仲裁時(shí)總能得到介質(zhì)的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)，所。的最大速率為1Mbps，同樣限制了網(wǎng)絡(luò)的最大長(zhǎng)度。傳感器送出到控制輸出信號(hào)到達(dá)執(zhí)行器的延遲時(shí)間。因此，多率采樣是NCS自然的選擇"。文丟失變得更加嚴(yán)重，從而使系統(tǒng)的性能惡化。采樣數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)一步分類(lèi)。為了均衡網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載提高網(wǎng)絡(luò)利用率，結(jié)合CAN自身的特點(diǎn)，
【正文】 個(gè)系統(tǒng)中它的異步信息量趨于正態(tài)分布，在我們的仿真中設(shè)定每幀的發(fā)送時(shí)間為單位時(shí)間 1。幀開(kāi)頭的時(shí)間為4 單位時(shí)間，異步信息趨于正態(tài)分布 n（ 40， 16），隨著總線(xiàn)時(shí)間窗長(zhǎng)度的變化總線(xiàn)利用率也發(fā)生變化，我們將得到動(dòng)態(tài)時(shí)間窗和靜態(tài)時(shí) 中國(guó)最龐大的下載資料庫(kù) (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 10 頁(yè) 共 12 頁(yè) 間窗（即異步窗和同步窗長(zhǎng)度相等）的總線(xiàn)利用率。系統(tǒng)仿真結(jié)果如圖 4 所示。從圖中可看出： 1．首先在異步信息分布一定的前提下，總時(shí)間窗長(zhǎng)度存在某一值能使總線(xiàn)利用率最大。反映在工程實(shí)際中也就是同步信息的數(shù)量有一個(gè)最佳的取值。 2．其次動(dòng)態(tài)時(shí)間窗比靜態(tài)時(shí)間窗有較好的總線(xiàn)利用率，而且隨著總線(xiàn)時(shí)間窗長(zhǎng)度的增大而更明顯。 圖 4 系統(tǒng)仿真結(jié)果 中國(guó)最龐大的下載資料庫(kù) (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 11 頁(yè) 共 12 頁(yè) 六、系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 基于 CAN 總線(xiàn)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)：在該系統(tǒng)中，有一個(gè)主節(jié)點(diǎn)，它主要完成網(wǎng)絡(luò)信息的調(diào)度，它被賦予最高優(yōu)先級(jí)。再次，對(duì)于其他收發(fā)事件信息的節(jié)點(diǎn)賦予次高優(yōu)先級(jí)，最后，給那些收發(fā)時(shí)間信息的節(jié)點(diǎn)賦予最低優(yōu)先級(jí)。 主節(jié)點(diǎn)完成的功能：發(fā)送窗開(kāi)始信息和 QOS 指針，這兩個(gè)信息都是廣播幀。當(dāng)主節(jié)點(diǎn)發(fā)送窗開(kāi)始信息時(shí)，所有節(jié)點(diǎn)都接收，這樣就達(dá)到整個(gè)網(wǎng) 絡(luò)同步的效果。 QOS 信息不是每個(gè)系統(tǒng)窗都必須的，當(dāng)事件信息在最大異步時(shí)間內(nèi)能夠完成發(fā)送，則 QOS 不發(fā)送；相反，當(dāng)異步窗達(dá)到最大異步時(shí)間窗時(shí)，主節(jié)點(diǎn)就會(huì)發(fā)送 QOS 指針，所有節(jié)點(diǎn)都收到該信息，所有異步節(jié)點(diǎn)停止發(fā)送信息，此時(shí)同步接點(diǎn)才開(kāi)始可以發(fā)送信息。 異步節(jié)點(diǎn)完成的功能：異步節(jié)點(diǎn)時(shí)刻在監(jiān)聽(tīng)總線(xiàn)，當(dāng)窗開(kāi)始信息到達(dá)時(shí)，由于異步節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)都高于同步接點(diǎn)，此時(shí)，異步節(jié)點(diǎn)可以發(fā)送信息，在這些異步節(jié)點(diǎn)當(dāng)中按照優(yōu)先級(jí)的不同來(lái)調(diào)度異步信息。當(dāng) QOS 指針信息到達(dá)時(shí)，所有異步節(jié)點(diǎn)停止發(fā)送信息，只能接收。 同步節(jié)點(diǎn) 完成的功能：同步節(jié)點(diǎn)也時(shí)刻在監(jiān)聽(tīng)總線(xiàn)，當(dāng)窗開(kāi)始信息到達(dá)時(shí)，由于同步節(jié)點(diǎn)相對(duì)于異步節(jié)點(diǎn)比較低，所以雖然此時(shí) 中國(guó)最龐大的下載資料庫(kù) (整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 12 頁(yè) 共 12 頁(yè) 它們也發(fā)送信息，但只要有異步信息它們就會(huì)退出。當(dāng) QOS 指針信息到來(lái)時(shí)，由于異步節(jié)點(diǎn)停止發(fā)送信息，同步節(jié)點(diǎn)就可以發(fā)送信息。 七、結(jié)束語(yǔ) 本文在系統(tǒng)討論了基于 CAN 總線(xiàn)的閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，分析了其時(shí)域延時(shí)情況。結(jié)合 CAN 總線(xiàn)的自身特點(diǎn)采用了多率采樣和動(dòng)態(tài)時(shí)間窗的理念，設(shè)計(jì)了基于 CAN 的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。并在實(shí)驗(yàn)室級(jí)調(diào)試下，證明該閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性。
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