基于Windows套接字的Ethercat主站协议栈设计与实现

针对Ethercat主站需要专用硬件或者特殊网卡驱动的问题,提出了一种在windows平台上利用套接字实现Ethercat主站的方法。首先对协议栈进行模块化设计;然后分析了Ethercat协议在UDP/IP协议上的报文规范,并实现了主站对从站的读写;在此基础上设计了协议栈自动配置从站的方法;最后采用wireshark软件抓取通信数据包,实验结果表明:设计的协议栈能够实现对从站的配置及数据交换,验证了协议栈的正确性。     

基于多智能体结构的车间调度方法

车间调度问题是一个复杂的 NP问题 ,车间调度系统需要具有相当的柔性机制。本文提出了一种基于多智能体结构的车间层动态调度方法。系统中有三种代理 ,车间代理、资源代理和任务代理协同并行工作。车间代理负责各个任务代理之间的协调 ,任务代理安排任务的调度路径 ,资源代理安排车间中的具体制造资源。车间代理能够动态调整调度规则 ,解决任务代理之间的资源分配冲突。任务代理采用招标投标机制选择最佳资源代理。资源代理能够提出并实时调整局部调度方案。本文实现了一个基于多智能体结构的车间调度原型系统。     

基于μC/OS-Ⅱ的线切割机短路检测远程报警系统

针对电火花线切割机加工高精度时栅传感器定子线圈过程中由于切割铁屑搭接造成短路故障的现象,设计了一种基于实时嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的线切割机短路检测远程报警系统。该系统以单片机为控制核心,通过对电极丝之间的间隙电压进行采样来判断短路故障,并采用GSM模块以实现远程报警功能。采用实时操作系统完成了多任务设计,并使得任务间容易实现相互通信与调度,同时也提高了系统的稳定性,实践证明系统在恶劣工作环境下具有很高的可靠性和实用性。     

实时生产信息驱动的装配活动智能导航方法

为了提高装配过程的透明性和装配任务的实时可优化性,以装配站为研究对象,提出一种实时信息驱动的装配活动智能导航方法。结合无线射频识别技术,设计了实时操作引导、工序间协作生产、任务队列优化三种服务为装配站提供导航。其中,实时操作引导服务用于自动监控物料和在制品的实时状态,进而基于该实时状态信息引导员工进行正确的装配操作;工序间协作生产信息服务用于建立上下游装配工序间的动态联系和共享协作生产信息;在任务队列优化服务中,设计了一种启发式调度方法,基于装配工序的实时执行状态信息,以最小化加权总提前时间和滞后时间为目标,对装配站上的未执行任务队列进行优化排序。通过原型系统验证了所提方法和导航服务的可行性。     

CNC实时多任务软件系统

介绍一种基于工业ＰＣ机的实时多任务ＣＮＣ系统的设计方法。该方法在ＣＮＣ软件系统的设计中引入“任务”的概念，使用优先级加时间片的方法达到任务的实时调度，从而达到任务的并发执行。     

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。     

基于Agent的智能制造系统实时动态调度机制研究

近年来随着制造企业生产过程中不确定因素增加,动态调度问题变得愈发复杂。在多Agent制造系统基础上提出了一种基于事件触发的制造系统实时动态调度机制,建立了相应的架构模型,并从调度方法、多Agent协调控制,以及调度控制算法等方面对该机制进行了详细说明。该机制可以根据系统运行状态实现车间层的实时控制和动态调度。最终通过实验表明该方法有效减少设备故障等扰动因素对系统运行的影响。     

基于μC/OS-II的机器人小车系统设计

主要介绍了嵌入式实时操作系统μC/OS-II在基于ARM7微处理器S3C44B0X的移动机器人小车中的应用,通过实时多任务系统的调度管理,解决了在传统的单任务系统中存在的实时性差的问题,增强了系统工作的可靠性。并介绍了μC/OS-II在S3C44B0X上的移植,给出了系统软件的整体结构,及在μC/OS-II下各任务的具体调度过程。     

基于μC/OS-Ⅱ的机器人小车系统设计

主要介绍了嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ在基于ARM7微处理器S3C4480X的移动机器人小车中的应用，通过实时多任务系统的调度管理，解决了在传统的单任务系统中存在的实时性差的问题，增强了系统工作的可靠性。并介绍了μC／OS-Ⅱ在S3C4480X上的移植，给出了系统软件的整体结构，及在μC／OS-Ⅱ下各任务的具体调度过程。     

基于μC/OS-II和LPC2290的CAN通信研究

介绍了将实时操作系统μC/OS-II成功移植到LPC2290芯片上及设计CAN总线实时监控模块的方法。阐述了实时操作系统μC/OS-II的多任务通信机制和中断机制,及在LPC2290实时模式下CAN总线驱动的实现过程。     

μC/OS-Ⅱ在XS128单片机实时数据传输系统的应用

根据实际工况环境要求远距离信号传输及实时响应的情况,设计了基于单片机MC9S12XS128的数据采集传输系统的硬件结构和运行μC/OS-Ⅱ实时操作系统下的软件设计.重点描述了远距离通信机制RS485及为适应实际工况环境,对硬件电路的改进设计和μC/OS-Ⅱ操作系统下,实时多任务模块间的切换实现机制.     

基于μC/OS-Ⅱ和LPC2290的CAN通信研究

介绍了将实时操作系统μC/OS-Ⅱ成功移植到LPC2290芯片上及设计CAN总线实时监控模块的方法。阐述了实时操作系统μC/OS-II的多任务通信机制和中断机制,及在LPC2290实时模式下CAN总线驱动的实现过程。     

基于RTX51嵌入式操作系统的多路数据采集系统设计

利用C8051F005单片机作为微处理器及其内部集成的ADC,设计了一种基于RTX51嵌入式多任务实时操作系统的多路数据采集系统。在RTX5l Tiny的管理下系统不仅可实现多任务并行执行,而且能对每个任务做出实时响应。该系统具有硬件结构简单、容易实现和成本低廉等特点,可用于多种工况环境下的各种电信号,温度、压力等物理量的采集及显示,其稳定性、精确性均能满足要求。     

基于Freertos与ARM的智能探索机器人系统设计与实现

针对人类对于未知环境的探索需求高,探索任务多样化,探索地形崎岖多样,设计了一种以Freertos实时操作系统和ARM系列处理器的智能探索机器人系统。完成了底盘移动控制、机械臂控制、环境数据采集、实时传输数据等任务,具有完善的任务调度机制,并根据机器人的探索需求设计独立的任务。机器人端还有一个运算设备,可以结合摄像头与热成像实现了对环境的实时监测,探索数据的实时交互功能。结合履带减震底盘和全向移动机械臂可以满足大部分探索任务需求,具备较高的实用价值。     

分布式工作流中的自适应实时任务调度方法

为提高分布式工作流中实时任务的调度效率,提出了一种基于比例-积分-微分控制的自适应任务调度方法.该方法采用基于动态关键路径的任务分配策略把任务分配到不同的流程引擎上,并通过任务调度器对任务进行调度.任务调度器根据准入控制器和比例-积分-微分控制器的计算结果,采用弹簧算法调整流程引擎中实时任务的各项参数,以便让流程引擎处理尽可能多的任务.此外,为了防止系统的瞬时过载,自适应任务调度方法采用了准入控制策略.该策略根据系统当前的负载情况实时对进人系统的任务数量进行控制,保证了系统的稳定运行.     

基于数字孪生的多自动导引小车系统集中式调度

针对具有多辆自动导引小车的多机器人存取系统在分布式调度时系统性能不明确、优化程度低的难题,提出一种基于数字孪生的集中式调度方法。建立了以物理系统、虚拟系统、孪生数据中心和系统支撑服务为核心的数字孪生模型,提出物理系统接收指令和采集数据机制、虚拟系统方案生成与仿真机制、孪生数据中心数据处理和对比机制,并基于系统支撑服务确保这3种机制互相映射。通过物理系统和虚拟系统的数据交互预测未来的情况,实现动态拣货单情形下的实时调度。针对系统中发生的各种扰动,提出新的重调度规则进行调度优化。通过实例验证,与传统方法相比,基于数字孪生的集中式调度能够准确预测未来一段时间的系统状态,并能整体优化系统性能,有效处理扰动。     

基于ARM的TTCAN网络系统的研究与实现

TTCAN是基于时间触发机制的CAN高层协议,可以有效改善CAN通讯实时性和确定性。本文通过对TTCAN协议和调度算法分析研究,采用TTCAN同步机制的Level 1级校准同步整个TTCAN网络,实现了以调度主站和多个从站构成的TTCAN网络。系统以S3C2410ARM处理器为核心,采用CAN控制器MCP2515,构建TTCAN的调度主站,采用MSP430设计从站节点。最终的通讯测试结果验证了系统硬件和软件调度算法的正确性,具有较好的应用价值。     

基于遗传算法的e-制造调度系统研究

为了实现e-制造系统中制造任务的调度,基于e-制造哲理,对基于产品BOM流的e-制造调度问题进行了研究,提出并设计了e-制造调度系统的求解机制与数学模型,针对所建立的数学模型,设计和开发了一个基于遗传算法的物理e-制造单元调度系统,进而根据物理/逻辑e-制造单元、e-制造系统和e-制造任务之间的映射关系和动态关联,实现了e-制造系统调度的求解过程。最后,通过调度算例分析,表明该系统能有效完成e-制造系统中制造任务的调度。     

飞机客舱清洁人员调度的优化研究

针对目前依靠人工对客舱清洁人员进行调度的方式的弊端,提出运用计算机辅助决策系统来优化调度方式。计算机辅助决策系统是要实现输入相关的数据信息,自动生成人员调度的任务指令以进行实时调度的功能。针对客舱清洁人员调度问题,提出基于先到先服务(FIFO)规则和基于优先级规则的2种任务服务次序决策,以及多种人员选取决策,构建机场仿真模型。然后通过设计仿真实验对上述决策进行搭配,计算并分析各种评价指标。以某国际机场实际数据作为数据输入,输出的仿真实验结果表明,在优先级规则的任务决策下,基于"先考虑小组就位耗费时间,再考虑其已完成任务数"的排序,通过延长服务时间以弥补人员不足的决策更好。其任务覆盖率为88.98%,有效时间占比为49.03%,同时也验证了模型和调度决策的正确性和有效性。