can總線控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性分析(doc13)-經(jīng)營(yíng)管理-在線瀏覽
2024-10-19 15:56本頁(yè)面
【正文】 整理 . 版權(quán)歸原作者所有 ) 第 2 頁(yè) 共 12 頁(yè) 圖 1 典型的閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（ NCS） 相對(duì)于傳統(tǒng)的閉環(huán)控制系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（ NCS）時(shí)，需要考慮一個(gè) 新的限制：通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬限制，影響網(wǎng)絡(luò)帶寬的性能有四種因素： 1. 采樣速率，各設(shè)備按此速率向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息； 2. 需要同步操作的元件數(shù)； 3. 信息的數(shù)據(jù)或報(bào)文長(zhǎng)度； 4. 控制信息傳輸?shù)膮f(xié)議。失敗的傳輸或從傳感器到執(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。 二、 CAN 網(wǎng)絡(luò)的時(shí)域分析 CAN 協(xié)議轉(zhuǎn)為短報(bào)文而優(yōu)化，并使用報(bào)文優(yōu)先權(quán)仲裁介質(zhì)訪問(wèn)方法。與其他網(wǎng)絡(luò)相比， CAN的主要缺點(diǎn)在于較低的數(shù)據(jù)速率。 CAN的最大速率為 1Mbps，同樣限制了網(wǎng)絡(luò)的最大長(zhǎng)度。對(duì)于圖 1 的 NCS，控制系統(tǒng)的總時(shí)延為 TdeIay，包括采樣信號(hào)從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。 總的時(shí)間延時(shí)可以用一下等式清楚的表達(dá)： 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 4 頁(yè) 共 12 頁(yè) Tdelay=TsampdeIayl+TseddeIayl+TsanpdeIay2+Tmcu+TcOn 這里 Twalt 看作排隊(duì)時(shí)間， Tsend 看作發(fā)送時(shí)間。具體取決于數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，引導(dǎo)位，填充和位時(shí)間。 分析表明：由于信息的發(fā)送時(shí)問(wèn)（ Tsend）是由協(xié)議本身決定的。所以我們將從減少網(wǎng)絡(luò)的信息量和均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載兩方面來(lái)提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。 對(duì)于 NCS，由于節(jié)點(diǎn)分散化，不太可能也不太實(shí)際將所有的物理信號(hào)采用單一的速率進(jìn)行采樣。但 A/D， D/A 轉(zhuǎn)換器越快，其成本就越高。因此，多率采樣是 NCS 自然的選擇 。為了處理網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制以及消除冗余信號(hào)對(duì)系統(tǒng)性能的負(fù)面影響，常常采用同步（時(shí)間觸發(fā)）和異步（事件驅(qū)動(dòng)）相結(jié)合的采樣方式。根據(jù)多率采樣數(shù)字控制系統(tǒng)中各個(gè)采樣器或保持器是否同步和各采樣周期 之間的關(guān)系，可以將多率采樣數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)一步分類。 如果系統(tǒng)的各采樣器，保持器和各微機(jī)的計(jì)算不在同一的時(shí)鐘下同步進(jìn)行，再根據(jù)各采樣周期之間的關(guān)系，非同步系統(tǒng)可分為：輸入多率采樣控制系統(tǒng)、輸出多率采樣控制系統(tǒng)和廣義多率采樣控制系統(tǒng)。 圖 2 數(shù)字控制系統(tǒng) 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 7 頁(yè) 共 12 頁(yè) 四、動(dòng)態(tài)時(shí)間窗 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)，在一個(gè) CAN 網(wǎng)絡(luò)中，我們可以設(shè)定一個(gè)具有系統(tǒng)控制功能的節(jié)點(diǎn)，這里可以叫它為主節(jié)點(diǎn)（它區(qū)別于其他節(jié)點(diǎn)的是它的屬性優(yōu)先級(jí)最高），
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