汽车电子软件中混合调度方式下响应时间分析

针对汽车电子控制领域OSEK/VDX标准所支持的混合调度方式下的响应时间分析问题,提出了一种使用线性事务模型时的响应时间分析方法。该方法考虑了事务的释放抖动和混合抢占对响应时间的影响,将时间分析理论扩大到混合调度方式下的响应时间分析中,可以用于验证汽车电子软件的实时性。试验表明：该方法准确度高、复杂度低;混合调度对事务平均最差情况下的响应时间的影响很小,但对系统的可调度性有一定的负面影响。      

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。     

1553B总线上消息的实时调度

为了优化1553B总线传输性能,降低总线上消息传输的延迟时间,讨论了周期消息和非周期消息混合传输情况下总线上的消息调度策略。首先,借鉴周期任务的调度模型对周期消息进行建模,提出了改进的速率单调消息调度算法。然后,利用排队论建立非周期消息的M/M/1排队模型,定量分析了1553B总线的平均响应时间和总线利用率等时间性能参数,并对非周期消息的延迟时间进行优化,推导出总线最优服务率和最小平均延迟时间的计算公式,给出了非周期消息的调度算法。最后,对上述算法在消息混合传输下的可调度性进行了验证。实验结果表明,在总线利用率达96%时,混合消息的平均响应时间为0.713ms。在消息混合传输的情况下,非周期消息的平均响应时间和M/M/1排队模型下理想的非周期响应时间偏差不超过10%。上述算法时间响应特性良好,能够保证周期消息和非周期消息的实时调度。     

面向智能汽车的Ethernet AVB网络设计与优化

为确保车载Ethernet AVB网络的传输实时性,在分析智能汽车网络拓扑结构和消息特性基础上,引入预定流量类型,给出面向音视频流和实时控制类消息流混合传输的时间感知整形调度机制;推导出该机制下流预留(SR)类消息的最坏响应时间计算式;给出IEEE标准预留带宽参数配置方法导致网络不可调度的证明,并以超预留带宽最小为目标,以IEEE标准规定的最大预留带宽和SR类消息响应时间为约束,提出Ethernet AVB网络超预留带宽优化设计模型,给出求解该模型的OAPO和OBPO算法。在Vector CANoe中的试验结果表明:与IEEE标准中配置方法相比,所提出的方法不仅可以确保Ethernet AVB网络中各类消息传输的实时性,而且还能使网络预留带宽达到最优,进而更好地满足智能汽车网络高速实时的通信要求。     

加工车间生产物流时间瓶颈的调度研究

针对一类具有生产物流时间瓶颈的加工车间调度问题,给出了基于加工单元和运输单元的时间瓶颈环节确定方法,采用以最大批量响应时间最小为优化目标,建立了基于生产物流时间瓶颈的加工车间调度模型;为了求解该调度模型,设计了一种基于模拟退火的混合粒子群算法,该算法采用分段整数编码的方法,并在模拟退火算法中引入变温参数来提高算法效率.通过仿真,分别采用PSO和PSO-SA对所建立的调度模型进行了求解.研究结果表明,PSO-SA算法求解效率高且该算法的稳定性好,同时验证了该模型和算法的有效性、广泛性.     

混合动力汽车传动参数匹配与优化方法研究

为解决传统混合动力汽车传动参数匹配率过低的问题,在明确混合动力汽车传动系统结构的基础上,设计了混合动力汽车传动参数匹配与优化方法.通过选择混合动力汽车发电机,计算混合动力汽车传动系速比,匹配混合动力汽车传动参数,采用电力辅助控制的方式,实现混合动力汽车传动参数优化.设计实例分析,结果表明,使用该设计方法的混合动力汽车传动参数匹配率最高为71％,最低为50％;对照组匹配率最高为26％,最低仅为10％,该设计方法明显高于对照组,能够解决传统混合动力汽车传动参数匹配率过低的问题.     

基于LabVIEW的汽车巡航控制系统设计

为提高汽车巡航的精度和稳定性,提出了一种基于LabVIEW的模糊控制方法,提出以模糊PID控制作为基础,建立汽车运动模型,利用LabVIEW中的PID工具包对系统的设计进行仿真,验证系统设计的可行性.该巡航控制系统由模拟数字信号输入装置、定速巡航控制电子控制单元和执行器等器件组成.通过仿真实验结果分析得出模糊PID控制比传统PID控制平均巡航响应时间快.仿真实验结果表明,该系统工作稳定,可以较好地满足汽车巡航系统中控制需求.     

汽车高速公路横坡转向稳定性分析

为分析某型汽车轴距和轮距设计值对横坡转向稳定性的影响,建立了在高速公路上横向坡道转向行驶的汽车转向动力学模型及仿真模型.其转向稳定性评价指标包括横摆角速度、侧向加速度、质心侧偏角等参数.通过仿真得到该型汽车以不同速度在不同横向坡道转向行驶工况下的评价指标参数时域响应;分析各评价指标参数响应的超调量、峰值、峰值响应时间以及该型汽车在高速公路横向坡道转向稳定性,以判断该型汽车轴距轮距设计是否符合转向稳定性.     

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.     

车载CAN网关实时性分析与改进

为改进车载网关在实际应用中的实时性能,减少网关延时,将主从节点调度方法引入车载CAN的网关调度中。分析了影响车载CAN网关实时性的因素,根据车载CAN网关的信号路由、报文调度方式和网络负载对网关传输延时的影响,设计了一种基于信号更新位的改进型CAN网络主从节点调度算法;通过使用实际网关硬件和TELLUS汽车网络仿真工具构建了实验平台,并对该调度算法进行了评价。研究结果表明,采用该改进型主从节点调度算法的网关延时最多可以比传统调度方式减少4.6%,可提高车载CAN网关的实时性能。