MVB周期信息的实时调度

多功能车辆总线MVB网络对周期信息的通信提出了很高的实时要求,其通信的实时调度主要由MVB总线管理设备利用实时调度表来完成。在分析一般现场总线周期信息实时调度的基础上,结合MVB周期信息的通信特点,提出了采用同步RM调度算法来建立MVB实时调度表的原理与方法;并进一步提出了采用基于任务响应时间的方法对该调度算法进行可调度性分析,给出了一种有效算法,用以实现对调度表的有效性判断;最后通过MVB周期信息实例阐述了所提出的实时调度算法及其可调度性分析方法的具体应用,为实际MVB网络的应用研究提供了理论指导。     

EPA网络控制系统时延特性分析

EPA（Ethernet for Plant Automation）通过微网段划分和确定性调度策略解决了以太网的非确定性问题,实现了信息的实时传输。作为一种实时网络控制系统,网络时延特性是影响EPA控制性能的关键因素。在分析EPA信息结构和信息传输规律的基础上,研究了EPA微网段中信息传输网络时延的构成和各部分子时延的特性。通过分析确定性调度策略,对网络时延各部分中最重要的通信调度管理实体排队时延部分进行了重点研究,推导了周期报文和非周期报文排队时延的数学表达式,还建立了确定周期报文发送时间片和非周期报文发送时间片的数学模型。最后通过一个实例对相关分析进行了验证,找到了制约EPA网络时延特性的关键因素并提出了解决方案。     

交换以太网中实时消息截止期划分算法研究

为解决交换式以太网中实时消息在发送及接收链路上的截止期划分问题,首先给出了非抢占式EDF调度算法的可调度性分析方法,并分析了消息的提前释放对非抢占式EDF调度算法可调度性的影响,在此基础上提出了新的截止期划分算法(MDPS)。算法通过计算可满足调度条件时消息在发送链路及接收链路截止期应该划分的下限,并结合截止期的松驰量实现实时消息在发送及接收链路上的截止期划分。算法实验比较和分析表明,该算法在提高网络聚合带宽、减小消息的错失率方面明显优于现有的ADPS算法。     

网络控制系统中的调度问题

网络控制系统（NCS）的控制性能受限于共享的计算资源和网络资源,如何对NCS中的周期和非周期的复杂信息流进行有效的调度成为影响系统控制性能的关键因素。从实时控制角度,分析了NCS中的时态特性和NCS的实时调度问题。同时从实时CPU调度策略、NCS网络调度方法、调度诱导问题及其补偿方法、可调度性分析和调度优化、控制与调度协同设计等方面综述了现有的NCS中的调度理论和方法,并讨论了今后进一步的研究方向。     

MVB非周期信息的实时能力分析

MVB的实时能力是基于TCN的列车网络控制系统实时性能的重要保证,详细分析了MVB非周期信息的通信原理和调度流程,对仲裁延迟进行了具体的定义,在研究MVB周期信息和非周期信息带宽占用的基础上,给出了MVB非周期信息的最差情况响应时间.根据非周期信息的各种轮询机制,建立不同优先级的最差情况响应时间计算公式.在此基础上,提出了非周期信息实时能力优化策略,分析表明,该策略有效提高了MVB非周期信息的实时通信能力.     

服装企业流水线车间实时数据采集装置的设计

目前国内有一些企业研发了一系列的ERP管理软件,但是它们并没有解决信息的延迟与滞后问题。为此,根据实际情况设计了一套实时数据采集装置,实时录入有价值的信息,实现了时间上的实时调度与控制,提高了人力资源的利用率,增加了经济效益,促进了管理理念。     

基于令牌控制总线网络的实时信息调度算法

考虑到分布式控制系统中有实时与非实时信息两种信息,提出了双优先级队列的信息调度算法.实时信息采用非抢占RMS算法,非实时信息采用FIFO调度算法.根据实时信息是否可抢占非实时信息的调度,分为抢占算法和非抢占算法.给出了基于令牌控制的调度算法的实现方法,并给出信息可调度的充分条件.仿真结果表明本文提出的算法是有效的.     

现场级硬实时网络在线调度

通过对主要周期和非周期硬实时调度算法的深入研究，提出了一种可用于调度链路数据包的在线硬实时调度系统(ARTCS)。该调度器基于单调比率调度算法：RM、风车调度算法Sr和轮询服务器调度算法，能快速判定可调度性，进而自动生成总线表，使调度算法将数据包作为周期数据包进行调度。ARTCS简单、易用，有效地利用了总线带宽。顺序执行总线表，不仅能保证硬实时的性能，而且避免了消息传输中的中断和阻塞，因而较好地满足了现场总线领域中硬实时通信系统的要求。     

反馈控制实时调度中采样周期的研究

以CPU资源调度为典型应用背景，研究并分析了采样周期对反馈控制实时调度和一般数字控制系统性能影响的差异，通过仿真实验得出采样周期的选择对反馈控制实时调度性能影响规律，提出了采样周期的选择方法。对于平均执行时间难以预测的任务集，提出一种可变采样周期的有效解决方案。     

一种CAN总线调度算法在机车制动机上的应用研究

针对工业实时通信中标准CAN总线协议在网络拥塞情况下出现某些帧无法发送和丢帧等问题,提出了一种静态和动态相结合的调度算法.该算法首先建立一张帧信息表,接着利用该表来确定当前帧的类型,然后通过表中的优先级进行实时传输.如果当前信道上出现相同优先级的帧,则使用动态调度算法进行调度传输.通过仿真实验以及机车制动机上的应用表明,该算法在网络资源不充足情况下可以很好地协调不同帧之间的发送,使得所有帧都能正常发送,从而满足机车制动机实时通信的需求.