分布式试验系统管理中的时钟同步技术研究

在对时钟同步技术进行系统研究的基础上,着重讨论和分析了网络时间协议(NTP)。应用基于NTP协议的时钟同步方法和主从服务器时钟同步策略,实现了分布式试验系统的时钟同步,保证了各种试验数据之间的时间相关性。     

仿真系统中的时钟同步算法

研究当前仿真系统中的时钟同步问题和网络时间协议（NTP）。在NTP的基础上通过引入“主从服务器”模式、客户端时间推进和事件注册机制,实现一种适用于分布式仿真系统的、具有较高精度的软件时钟同步算法,给出同步系统的设计和实验方案。根据对实验数据的分析,验证该算法是一种简单有效的高精度时钟同步算法。     

基于模糊控制的高精度时钟同步系统

电网输配线故障定位对电网故障排除及供电保障有至关重要的作用。位于输配电线路两端的行波故障定位设备的同步误差决定了故障定位的基本精度。沿用GPS作为时钟同步基准，以FPGA+VCO替代传统方法的MCU+固定频率晶振构建高精度时钟同步系统，提高了系统同步精度并消除了晶振老化、器件温漂等带来的长期稳定性问题；通过模糊控制提高了系统同步速度。构建的系统同步精度优于±25 ns，同步速度（系统从接收到同步源（GPS秒脉冲）至系统时钟调整锁相完成所需时间）少于90 s。     

一种用于传感器网络的全局时钟模型

由于传感器节点的硬件条件限制,时钟模型的选择极大程度上影响着同步协议的最终性能.根据硬件系统特点,提出一种性能优越且易于实现的全局时钟模型.该模型依据同步协议所提供的全局时钟偏差估计值自行对全局时钟进行校准及频偏补偿,同时还提供了基于全局时钟及本地时钟的软件定时器.实际系统测试结果表明,基于本全局时钟模型的TDFS同步协议取得了更加出色的同步性能,其中补偿后的频偏仅为±0.05ppm且时钟误差的标准差低于0.53微秒.     

化工装置多控制系统间时钟同步设计与应用

针对化工装置有DCS,SIS,CCS等多套控制系统的情况,采用GPS时间服务器,设计了一个通过SNTP协议完成多控制系统时钟同步的技术方案;介绍了GPS时间服务器的设置,DCS时间组的设置,CCS系统时钟同步软件的设置以及SIS系统时钟同步的两种设置方案;实现了不同装置多控制系统之间的全局时钟同步;保障了工艺参数趋势记录,SOE记录,工艺人员操作记录时间基准的一致性和准确性;有利于生产事故原因的查找与分析。     

基于NTP的高精度时钟同步系统实现

Windows操作系统内置的NTP授时精度不高,分辨率最高只有10ms。给出一个基于Windows操作系统的计算机网络同步时钟实现方案,该方案可以有效提高计算机时钟同步精度,在LAN中时钟同步精度达250μs。同时采用了校正时钟频率误差算法,校正后的时钟长期计时误差能达到10天少于1s。     

基于控制器局域网的分布式同步时钟的实现

由于没有一个全局的系统时钟,很难实现精度达微秒级的实时时钟。在分布式系统中,一种解决方法是将网络中所有节点的本地时钟以足够的精度进行控制同步。而控制器局域网以其严格的时间确定性为我们提供了一个简单实用,不需额外硬件的方法来实现时钟同步。文章提出了一种时钟同步协议,并且,在控制器局域网上加以实现。     

基于分布式仿真系统的时钟同步技术研究

为了推进时钟同步在分布式仿真系统中的实际应用,识别了时钟同步系统的具体要求,在对比多种时钟同步方案后,选择NTP方案并进行优化;在介绍NTP时钟同步的基本原理基础上,进行了时钟同步精度影响因子分析,创造性的提出了构建高精度逻辑时钟、不等式法优化网络回路往返时延的不对称性、时钟晶振频率在线补偿3种优化方法,并建立了时钟同步系统;实验结果表明,设计的时钟同步系统的同步精度优于1 ms,且平均校准周期达到5 h左右;该时钟同步系统能封装为DLL,可灵活集成到具体项目中.     

基于NTP的气象网络校时系统的研究和实现

在气象领域中,建立一个精确、稳定、可靠的气象系统统一时钟源,对进行各项气象业务具有非常重要的现实意义和应用价值。文章首先分析了基于NTP时钟同步系统的原理、实现方式和工作模式,然后介绍了NTP在气象网络中的实现,最后介绍了NTP服务器和客户端的建立。     

基于拟合偏差的时钟同步

该文提出采用拟合偏差方法进行时钟调整的策略,以有效克服网络延迟和抖动对时钟同步的影响。开发NTP时间同步客户端,实现多种时间戳数据的采集和存储。分析本地节点的时间信息和来自于参考时钟服务器的时间戳信息,并构造时钟偏差趋势方程。利用线性拟合方法建立时钟漂移率数学模型和利用该漂移率进行时钟的调整和稳定性分析。实验证明,该策略提高了客户端时钟同步的稳定性和安全性,能够更好地适应网络传输性能较差环境下的时钟同步。     

基于NTP的交通控制系统时钟同步技术研究

在城市区域交通控制系统中,引入时间服务器、时间中介节点和外部时间基准GPS,设计一种基于网络时间协议(NTP)的系统时钟同步算法.该方法采用主动对时机制,消除了网络竞争机制对系统对时精度的影响,避免了网络"冲突"造成的交通信息传输延时,可方便经济地为交通控制系统各设备提供精确的时间,实现系统时钟的统一.     

基于NTP的uIP协议栈改进与实现

传统uIP协议栈使用系统定时器作为时钟信号,在面向同步控制时容易引起服务器端设备的循环读取。针对这一问题,引入NTP网络授时协议和估计误差系数k,并通过测试确定误差系数k。通过定制uIP协议栈中的UDP报文格式,实现了NTP客户端的功能。在AVR Network网络开发板上进行了时钟偏移测试。测试结果表明ping响应控制在1 ms以内,平均时钟精度提高至0.002 9 ms。     

分布式系统的时间同步容错机制研究

网络化计算和分布式应用,对计算机系统的时间同步精度要求越来越高,高精密时间同步是分布式控制系统一切应用的基础。分布式系统必须建立统一的时间服务系统或时间服务器,以实现系统的时间统一。从时间同步着手,分析了时间同步技术——网络时间协议（NTP）和直接连接时间技术,研究了分布式系统时间同步技术及时间同步容错策略,给出了误差估算方法,并将滑动窗口演算法应用于时间同步容错策略,提出并得到时间校正值的算法,并对同步结果进行了分析。     

局域网环境的网络时间协议性能测试

网络时间协议(NTP)能够实现多节点时间和频率同步,具有简单、经济和高效等特点,但在性能测试方面的相关研究不多,使得在实际系统中是否采用NTP时缺乏参考数据。针对这一问题,开展了局域网环境下的NTP性能测试,分析了系统负载和网络负载对NTP性能的影响。在实际系统中,通过比较IRIG-B时码卡和GetLocalTime Windows API返回的时间,近似获取了计算机基准时钟信号的频率偏差,该误差值与NTP测算的结果基本一致,表明本地一级NTP服务器时间同步和频率同步性能良好。     

基于LM3S9B96的IEEE1588时钟同步系统

随着分布式系统在工业制造与实时控制、医疗、电力等方面的广泛应用,应用系统对时钟同步精度要求越来越高.传统的同步模式如GPS、NTP等,由于在成本或同步精度方面的原因,难以满足工业应用需求.采用硬件辅助实现IEEE1588的时钟同步技术可以极大的减少同步误差,是现在实现高精度同步的有效方法,并且实现综合成本较低.分析了IEEE1588基本同步原理和LM3S9B96物理层芯片的功能结构,实现了基于LM3S9B96的IEEE1588时钟同步模块,在局域网中测试、验证了其同步精度可达到纳秒量级.     

遥测网络时间同步技术实现及检测方法研究

为了解决飞行试验复杂遥测网络系统中各子系统间的时间同步问题,文章从探讨遥测网络中试验对象节点之间的时间同步概念着手,介绍了使用网络时间同步协议（NTP）或精确时钟同步协议（PTP）实现遥测网络试验对象节点间时间同步的原理和方法,提出了一种基于IEEE 1588协议的遥测网络时间同步技术实现方案和时间同步检测方法,分析了遥测网络传输时延和影响试验对象节点之间时间同步的主要因素,并给出了修正思路。该技术和方法为未来空地一体化综合测试网络时间同步提供了借鉴作用。