基于电动汽车的TTCAN调度算法的研究

文章介绍了基于时间触发机制的CAN总线协议（TTCAN）,基于该协议提出了一种负载均匀的系统矩阵调度算法。利用ATMEL公司的AT91SAM7A3微处理器芯片设计了CAN节点,组成通信网络实验系统。以电动汽车控制系统消息传输模型为例,设计了其消息调度的系统矩阵,并在实验平台上实现了TTCAN调度算法。     

动静结合的CAN总线调度算法在高炉上料中的应用

实时调度算法是实时系统中的关键技术。文章介绍了一种在TTCAN和动态优先级基础上的“动静结合”的CAN总线优先级调度算法,并将该调度算法应用在基于CAN总线的高炉上料控制网络之中。使其系统实时性及网络质量得到了有效的改善。     

基于SAE J1939与TTCAN的汽车网络设计与分析

针对汽车控制系统中实时通信的高性能需求,文中采用以CAN总线作为网络底层协议,以SAE J1939协议和TTCAN协议作为网络的上层协议的分层网络结构.TTCAN是一种基于时间触发机制的协议,因此这种网络结构不仅可以实现系统各节点之间高速数据共享,同时能够提高网络带宽的利用率,而且在消息的实时性能方面得到很好的改善.在测试当中,取得了良好的效果,充分证明了方案的可行性.     

一种新型时间触发CAN消息动态调度算法的设计及实现

CAN总线网络在高负载率时,消息间碰撞的概率增大,低优先级消息的传输延迟不确定,针对该问题推出的TTCAN协议解决了周期性消息的延迟不确定性,但是事件性消息传输延迟较大。针对上述问题,提出了一种新的基于时间触发的CAN消息实时调度算法。算法规定,在周期性消息的调度窗口中,事件性消息也可参与总线仲裁,并采用最小松弛度优先算法对事件性消息进行动态调度,以确保其实时性。此外,还探讨了算法在嵌入式微控制器中的实现方法。     

数控系统现场总线时钟同步机制的设计

在分析了数控系统通信网络结构和通信特点的基础上,提出了一种新的现场总线时钟同步协议。基于该协议设计了面向数控系统应用的时钟同步机制,该机制包括通信模型、通信时序、主站调度和从站实时数据交换方法。将该机制设计的现场总线应用到数控系统中,实验表明该机制具有较高的时钟同步精度,能够满足数控系统的应用需求。     

基于嵌入式 Ｌｉｎｕｘ平台 ＥｔｈｅｒＣＡＴ 主站设计

针对多轴同步控制中存在实时性和同步性较差的问题,提出一种基于嵌入式Linux平台的EtherCAT主站方案。在以AM3358处理器为核心的BeagleBone的嵌入式平台上,构建基于Xenomai的Linux硬实时操作系统,通过改写基于ARM的网络芯片驱动,提高主站的通讯速率和响应能力,同时采用分布时钟机制动态补偿各从站时钟,实现从站间的同步性。最后搭建一主二从伺服控制平台进行试验验证,结果表明:主站在1 ms周期任务下最大调度延时为36.397μs(3.640%),最小调度延时为1.952μs(0.195%),实时性较高,多轴同步误差精度在ns级水平,具有相当高的同步性能。     

TTCAN的时间同步分析

对基于时间触发的通讯协议TTCAN的耐间同步策略进行了阐述,提出群组内部同步算法的数学模型,并对其同步精度进行了分析。     

基于混合调度算法汽车TTCAN网络设计及实时性分析

针对汽车控制系统CAN总线在处理周期性信号和随机性信号时具有不确定性和信息易死锁等缺陷问题,把服务于时间触发的均匀装载(AL)算法和服务于事件触发的动态优先级提升(DPP)算法相结合,提出了一种基于时间触发的控制器局域网(TTCAN)协议的混合调度策略,介绍了混合调度算法原理及实时性分析方法,构建了基于混合算法的汽车TTCAN系统矩阵,通过应用实例分析,验证了该方案满足汽车控制系统的实时性要求.     

Ethercat网络实时多任务从站设计方法研究

Ethercat是一种高速高效的主从式实时以太网技术。Ethercat从站在主站协调下完成系统底层控制任务,是典型的实时多任务处理系统,从站设计是Ethercat系统设计的难点。首先分析了Ethercat的运行原理和实时操作系统对不同类型任务的调度机制,然后探讨了一种基于通用实时操作系统的Ethercat从站设计方法。根据从站任务的实时性要求并结合Ethercat通讯协议和实时操作系统调度机制对任务进行规划与分类,使每类任务在实时操作操作系统调度下都能获得及时、有效的运行时间。最后应用该方法设计了基于实时操作系统TI/BIOS的应用于Ethercat型机器人控制系统的IO从站。     

基于Modbus UDP协议的STM32与PC实时通信的实现

针对PC主站与智能从站采用常规Modbus通讯实时性较差的问题,设计一种基于Modbus UDP的实时通讯系统,以运行远程控制程序的PC作为Modbus主站,以STM32嵌入式微处理器为核心、基于实时操作系统FreeRTOS进行开发的控制器作为远程从站,主站与从站通过网络连接,通过优化主站、从站通讯程序,提高系统Modbus UDP通信的可靠性和实时性。实验结果表明,系统通信稳定可靠,主站平均读写周期约0.3 ms,实时性较常规Modbus有明显提高。     

CAN总线工业测控网络系统的设计与实现

本文采用控制器局部网（CAN）和分散型计算机控制技术,成功地研制了CAN总线工业测控网络系统。该系统由多个主节点和多个从节点组成,且很好地实现了CAN总线工业控制网络的数据通信和现场测控功能。主节点监督和管理所有从节点,从节点测量和控制生产过程参数。     

基于模拟退火遗传算法的电动汽车网络优化调度

介绍了基于TTCAN协议的电动汽车控制网络的结构组成；在分析TTCAN协议的基础上，设计了一种利用模拟退火遗传算法进行系统矩阵优化的方法，并给出了该算法的具体实现过程；最后利用汽车工业的SAE标准报文子集对该算法进行验证，结果表明，该算法在减小网络抖动方面具有良好的效果。     

TTCAN网络调度平台的设计优化

TTCAN是近几年发展起来并广泛应用于汽车以及其它一般工业控制系统的实时传输协议~([1]).分析了TTCAN网络平台对于周期性消息及非周期性消息的调度策略,分别对其进行改进,并通过遗传算法对系统矩阵周期调度表进行优化,之后利用Simulink中的Stateflow工具针对一般工业控制系统建立了TTCAN网络调度仿真平台,并对仿真平台进行优化,优化后的仿真平台较好地提高了网络系统带宽利用率,增大了总线通信量,降低了各传感器节点周期性消息的响应时间和非周期性消息的延时时间,从而改善了网络平台的通信实时性能.     

基于CAN总线的火灾报警系统的研究

为解决"传统火灾报警器只对火灾的某一种物理或化学信号进行探测而容易使报警系统出现误报或漏报"的问题,将多种传感器信息智能处理技术和CAN总线技术应用到火灾报警系统中,提出了设计火灾报警系统使用多个探测节点,节点利用多个传感器实施多元同步探测,并及时进行综合智能信号处理,主从节点间采用CAN总线进行实时通讯的方法.系统主...     

MULTIPLE ELECTRONIC CONTROL UNITS CALIBRATION SYSTEM BASED ON EXPLICIT CALIBRATION PROTOCOL AND J1939 PROTOCOL

The rising number of electronic control units （ECUs） in vehicles and the decreasing time to market have led to the need for advanced methods of calibration. A multi-ECU calibration system was developed based on the explicit calibration protocol （XCP） and J1939 communication protocol to satisfy the need of calibrating multiple ECUs simultaneously. The messages in the controller area network （CAN） are defined in the J1939 protocol. Each CAN node can get its own calibration messages and information from other ECUs, and block other messages by qualifying the CAN messages with priority, source or destination address. The data field of the calibration message is designed with the XCP, with CAN acting as the transport layer. The calibration sessions are setup with the event-triggered XCP driver in the master node and the responding XCP driver in the slave nodes. Mirroring calibration variables from ROM to RAM enables the user to calibrate ECUs online. The application example shows that the multi-ECU calibration system can calibrate multiple ECUs simultaneously, and the main program can also accomplish its calculation and send commands to the actuators in time. By the multi-ECU calibration system, the calibration effort and time can be reduced and the variables in ECU can get a better match with the variables of other ECUs.     

基于CAN/LIN总线车身网络优化设计与CAN通信实现

综合考虑了车身网络布线、车身结构、成本因素以及后续开发工作的可扩展性,提出了一种基于CAN/LIN总线的车身网络优化设计方案.设计采用集成的Freescale的控制芯片进行了CAN通信节点、CAN/LIN网关节点(LIN主节点)和LIN从节点的硬件原理设计.最后,搭建一个CAN通信实验台,并实现了CAN通信和节点数据采集控制目的.提出的车身网络优化设计方案有效简化布线、降低设计和开发成本,并且用实验证明了其CAN通信和控制可行性.     

基于汽车电子网络的CAN总线简化型混合调度算法

现有的控制器局域网（CAN）总线调度算法性能不能很好地满足汽车电子网络化发展的需要,针对这一问题,首先分析了现有CAN总线网络节点消息优先级调度算法的优缺点,然后针对CAN总线网络在汽车电子控制网络系统中的特点,在混合调度（MTS）算法的基础上提出了一种简化型混合调度（EMTS）算法。仿真实验结果表明,该简化算法能达到原算法的性能,在节点消息截止期相近的情况下,其调度性能比MTS算法有所提高。     

RS-485总线在泵站监控系统中的应用研究

在一些大型泵站中,需要由多台上位计算机通过RS-485总线同时监控多台变频器,从而实现控制多台泵驱动电机的需要,本文提出了将RS-485通信模式由传统的一主多从式网络结构拓展为多主多从式结构,并将其应用于泵站分布式监控系统。对于多主多从式RS-485总线网络结构在具体应用时所出现的问题做了详细的分析,通过在软件中添加从节点地址识别码、在各主节点与从节点之间采用多路开关切换的方法,克服了主节点中访问报文与应答报文识别冲突问题和多主节点同时刻访问总线所出现的短路问题,实现了大型泵站中多台上位计算机对多台泵驱动电机的分布式监控,在不增加成本的情况下满足了系统要求,提升了系统性能。