基于CAN总线的网络控制系统分布式调度策略的研究

提出了一种基于CAN（controller areanetwork）总线的网络控制系统的分布式消息调度策略：该策略改变传统CAN节点消息的标识符固定分配的方法,它根据节点发送消息的时间紧急程度动态地给消息分配标识符,即与前一条消息的最大允许时间间隔较短且间隔中逝去时间较多的消息有较高的优先级。该文也对提出的调度策略进行了仿真分析。     

基于TBS时限分配的CAN动态调度方法

为避免周期性和非周期性消息相互干扰,保证CAN总线消息传输公平性,提出了基于总带宽服务器时限分配的动态调度(TDA-DS)方法。引入基本时间片,以传输触发消息帧(TM)和结束帧(ST)实现底层基于非固定周期的时间片轮转调度;引入总带宽服务器(TBS),以最早时限优先算法(EDF)实现上层周期性和非周期性消息的动态优先级混合调度。仿真结果表明,该方法在满足周期性消息可调度性的同时提高了非周期性消息的实时性。     

基于CAN总线的自动刨煤机组监控网络动态调度研究

当前自动刨煤机组监控CAN网络采用静态优先级调度,随着系统交换数据的增加,现有的CAN总线带宽资源愈显不足,监控实时数据通讯的可靠性、安全性将受到影响,本文引入最小松弛优先(LLF)动态调度算法,针对在CAN总线中应用LLF算法时有限的CAN帧标识符位难以实现信息松弛编码及各节点需要严格的时间同步等问题,提出了基于总线仲裁的LLF算法,介绍了LLF调度算法原理及可调度性分析方法,最后将该调度算法应用于刨煤机组控制系统信息通信调度,验证了其调度算法的可行性,通过对比固定优先级截止期单调算法调度,验证了LLF算法良好的调度性能。     

基于电力调度数据网的广域消息总线设计与实现

互联大电网中各电网调度系统间通知、告警、运行信息等实时数据通信需求日益强烈,而目前电网调度系统中的消息总线提供的消息传输服务局限在单一系统的局域范围内,缺少通用、高效的多系统间广域实时信息交互手段。分析了现有消息总线的特点,在此基础上提出了适用于广域范围实时数据通信的广域消息总线,研究了基于电力调度数据网的广域消息总线架构,介绍了该架构下广域消息的订阅、同步、监控、推送、跟踪、可靠传输等关键技术。广域消息总线建立了贯通各级电网调度系统的实时消息传输机制,能够有效提高广域范围各应用之间消息传输的通用性、可靠性和高效性。     

基于调度数据网的广域数据总线体系架构和关键技术

总线作为调控系统的数据通信的基础,承担了系统内的数据交互工作。随着电网运行一体化特征日趋明显,当前总线难以满足跨越不同调度机构的调控系统间数据交互的需求。分析了智能电网调度控制系统总线的体系架构,针对调度数据网的特点,提出了适用于多级调度一体化协同运作的广域数据总线体系架构,并分析了电力调度域名管理、广域分布式代理、广域服务总线、广域消息总线等关键组成部分,实现了服务的广域共享和消息的高效传输。最后阐述了广域数据总线在电力系统中的应用前景。     

基于改进调度算法的新一代汽车总线及其网关

针对CAN总线与FlexRay总线网关,分析了网关构建的关键问题,提出了基于等差分区EDF网关队列内部消息调度方法,推导出了可调度性判定条件;分析了该方法的量化误差,求解了该误差对消息可调度性的影响参数.引入阈值概念,给出了基于阈值WRR算法的队列间的调度方法.CANoe环境下的仿真结果表明:本文方法不仅确保了实时数据...     

一种基于时隙动态分配的FlexRay系统通信机制

汽车FlexRay总线系统中消息的调度方法直接关系到整车通信实时性。针对FlexRay系统静态段固定分配时隙机制的不足,提出一种静态时隙动态分配的消息调度机制(SDAS),给出该机制下调度器的状态转换模型和运行算法,并定量分析各静态消息最坏响应时间;在对FlexRay帧结构设计基础上,以静态段时间碎片最小为目标,以消息可调度和通信周期有界为约束条件,建立了SDAS机制下相关网络参数的配置方法。实验仿真结果表明,与固定分配时隙相比,SDAS机制能有效提高消息实时性和带宽利用率。     

基于TRDP的网络优先级调度优化方法研究

将实时以太网应用于列车是未来列车通信网络发展的必然趋势。基于应用列车实时数据协议(train real-time data pro-tocol, TRDP)的车载设备搭建列车网络系统模拟试验平台,研究列车通信过程中各子控制系统的时延特性。通过测试多种发送周期下过程数据和消息数据的网络诱导时延来分析网络性能表现,为改善对实时性要求较高的消息数据传输时延,提出一种优化的优先级调度方法。使用网络演算方法对TRDP协议默认优先级调度方法和优化方法分别进行时延上界推导,最后在试验平台上应用该优化方法的同时测得多组时延数据。两种调度方法下的测试数据对比结果表明,该优化方法可在满足其它优先级数据传输时延要求的前提下,将较高优先级消息数据的时延在本地和跨编组网络下有效减少8.621 ms和13.545 ms,以此验证了该研究对提升列车实时以太网络性能的可行性。     

柔性时间触发CAN总线信息动态调度研究

控制器局域网CAN总线已经广泛应用于嵌入式实时系统中,如车载实时控制与无人驾驶车辆领域。但是,随着嵌入式实时系统实时性要求的不断提高,系统的确定性以及总线带宽资源的限制受到了重视,而柔性时间触发控制器局域网(FTTCAN)可以同时支持时间触发和事件触发信息,集合了信息调度的确定性和灵活性,能够满足系统确定性、实时性要求。为了获得较高总线利用率及避免低优先级信息死锁,本文将优先级动态提升调度方法引入FTTCAN,通过调度车辆信息实例,验证了该算法良好的调度性能。     

VXI总线消息基接口的设计与实现

VXI总线硬件平台是仪器总线和自动测试系统的优秀平台。本文提出了一种VXI总线消息基接口设计原理和实现方法,给出了该接口实现的功能和数据传输控制形式,及其硬件、软件设计。该消息基接口能够实现完备的消息基接口功能,可用于VXI总线消息基主模块及从模块。     

基于分布式动态优先权队列的CAN总线实时性仿真研究

为了分析评估基于分布式动态优先权队列（DDPQ）的CAN总线实时性能,采用OPNET建模工具对其进行确切建模。通过仿真实验,分析比较了基于DDPQ的CAN总线与标准CAN总线上节点的平均时延,得出在总线过载时,标准CAN总线上低优先级消息发送时延大大增加,甚至出现始终不能发送的现象;而在基于DDPQ的CAN总线中,各类信息都能够在确定的延时范围内完成发送,总线整体的实时性得到了很大提高。结果表明基于DDPQ的CAN总线有较好的消息传输性能。     

Research on Hybrid Scheduling Algorithm Based on CAN bus

In view of the problem that the packet information preempted network resources in the process of transmission in the CAN bus, which leads to the low utilization of network resources and the low accuracy of information transmission. Thus, a hybrid scheduling algorithm NMTS based on CAN bus is proposed, in the NMTS hybrid scheduling algorithm, the dynamic scheduling algorithm EDF is used to schedule hard real-time messages to solve the problem of low utilization of network resources; the static scheduling algorithm RMS is used to schedule soft real-time messages and non real-time messages, so as to solve the problem of low accuracy of information transmission. By using MATLAB software, the CAN network model can be built, the EDF algorithm, RMS algorithm and NMTS algorithm are simulated. The experimental results show that the network resources utilization is 90%, the packet loss rate is 0% of the NMTS algorithm. Therefore, The hybrid scheduling algorithm based on CAN bus NMTS has the characteristics of high network resource utilization and high accuracy of information transmission, which will be very helpful for further research of CAN bus.     

压接式IGBT模块的开关特性测试与分析

随着柔性直流输电技术朝着更高电压等级、更大系统容量方向的发展,作为其中关键设备的换流阀和混合式直流断路器对大容量IGBT器件的封装特性和电气性能提出了更高要求。与焊接式IGBT相比,压接式IGBT具有功率等级更高、开关速度更快、易于串联等优点,成为柔性直流输电的优选器件。为系统掌握压接式IGBT模块的应用特性,设计了基于双脉冲测试原理的压接式IGBT模块开关特性的测试平台。基于测试结果,分析了不同压接力、负载参数和结温条件对压接式IGBT模块开关特性的影响规律;并从器件封装特性和半导体物理层面、初步探讨了压接式IGBT模块开关特性的变化机理,为其在大功率电力变换领域的推广和应用提供参考。     

计及变电站主接线影响的输电网可靠性评估系统

变电站主接线的可靠性对电力系统有着重要的影响,为了便于在输电网供电可靠性分析计算中计及变电站电气主接线的影响,在综合应用电力系统可靠性理论、图论和面向对象的计算机技术的基础上,研究开发了用于定量评估计及变电站电气主接线影响的输电网可靠性的软件包系统。介绍了该系统的设计开发思路、软件包工作流程和功能以及有关的主要技术特点等。最后应用该软件包对我国华东地区某城市计及变电站电气主接线结构的输电网进行了供电可靠性定量评估,结果说明了该软件包的实际应用价值。     

基于1394b总线高效率通信的研究

随着通信技术的快速发展,各领域对高速总线的要求越来越高.在整个通信网络中,1394b的高效率有着至关重要的作用.对整个1394b总线网络提出了准确性、实时性和可靠性等约束,保证了1394b总线的传输特性;对1394b总线网络中传输的异步流数据包和STOF数据包进行包格式设计,确保了1394b总线网络传输的准确性;搭建了一个单总线四节点的1394b总线网络作为测试验证平台,并对该总线通信进行了测试与验证.经过测试分析和测试总结,本通信机制下整个通信网络的高效性能都达了到预期目标.     

F35型多功能馈线管理继电器在单母线分段系统中的应用

F35型多功能馈线管理继电器是建立在通用平台上的新一代模块式数字化继电器，用于电气自动化及变电所的保护和控制、测量，以及管理电能质量、数字故障记录及预见性维修。标准应用为多馈线的保护和测量，当有母线电压测量时为5回线路，无母线电压测量时为6回线路。文中介绍如何用F35型多功能馈线管理继电器完成单母线分段系统的进线、母联及电压互感器的全部保护、控制、测量及其他功能。     

基于Windows CE的电气火灾监控系统设计

设计了采用CAN总线通信方式的基于嵌入式Windows CE的电气火灾监控系统。该系统选用基于16/32 bit RISC处理器S3C2410A的电气火灾监控设备硬件平台,采用嵌入式Windows CE操作系统构建了监控系统的软件环境,开发了电气火灾监控设备的应用程序,实现了串口类、CAN总线类和Socket的封装。实践证明,该系统具有体积小、安装方便、传输距离远、显示数据丰富、稳定性高以及实时性好等优点。     

智能变电站过程层网络报文与流量分布计算方法

报文与流量分布的定量计算不仅能够对过程层网络组网方案进行评价,为设备选型提供量化依据,也能为网络异常保护提供判据和阈值整定。提出了过程层网络报文的描述与计算模型,包括过程层网络报文传输路径模型,设备输入流量计算模型,链路流量计算模型等。模型描述了过程层网络报文的整个传输行为,利用该模型能够在提取SCD文件中必要的计算要素的基础上,实现报文与流量分布的自动计算。并以典型110 kV变电站的过程层网络为例,并结合OPNET仿真对比,验证了该模型和方法的有效性。最后基于报文与流量计算方法,给出了网络异常保护的实现思路。     

风电渗透率和分散性对电压分布和无功需求的影响

通过设计不同的风电接入方案,研究不同渗透率的风电接入对系统电压分布和无功需求的影响,并在电力系统仿真软件中对改进的IEEE30节点网络进行仿真。仿真结果表明,风电的渗透率和风电场的分布对系统的的电压分布和无功需求均产生了不同程度的影响。考虑到系统的电压分布和损耗的要求,风电渗透率和其分散组合是可以优化选择的。