基于时间触发模式的电子控制系统设计

电子控制系统运行的任务绝大多数是周期性任务,因此,采用时间触发模式进行设计具有合理性.本文详细介绍了时间触发合作式调度器的机制,并与抢占式设计调度器进行了比较;给出了一个使用时间触发模式开发太阳跟踪器的设计实例.     

时间触发模式的任务调度与分解策略

在嵌入式系统设计中采用事件触发模式,很大程度上会增加系统的复杂性、代码的长度和复杂性,不适合普通开发人员构建,因此必须采用价格昂贵的商业实时操作系统;同时还需要很大的操作系统开销。采用时间触发模式简单、可靠,开发时间短,但系统的实时响应能力将被削弱,除非系统进程极其简短。本文探讨了基于时间触发模式的任务调度与分解策略,从而使时间触发模式可以满足绝大多数工程实际的需要。     

基于LM3S811的时间触发多任务调度器设计

多任务调度是嵌入式系统的关键问题之一,时间触发具有实时性和时间可预见的特点。本文设计时间触发模式多任务调度器．提出一种包含时间进程和任务状态的时间表结构,以时间进程映射任务周期,以任务状态标识任务就绪,以状态传递函数来控制系统状态转移。结合LM3S811硬件平台,实现了接球游戏中的时间触发模式调度器设计。     

在实时通信中对TTCAN的改进

TTCAN是工业领域中被广泛应用的现场总线协议.根据TTCAN协议的主要特点和存在的不足,提出了主/从模式的网络结构,主节点根据同步报文的特点在系统正在运行的情况下生成下一个计划调度表,在下一个周期开始时包含有同步报文传输信息的触发报文将被发送给所有的从节点,解决了调度表在线修改的问题.在同步报文和异步报文之间插入空闲时间,使二者实现时间隔离,避免了事件触发报文对时间触发报文的干扰.     

基于DSP的时间触发总线设计与实现

网络通信系统是现代航空电子系统以及其他分布式实时容错系统的中枢,基于时间触发架构的网络通信系统是一个重要的发展方向。首先对于TTP/C协议的基本架构以及上电群启动过程,全局时钟同步,容错策略等关键技术进行介绍,然后提出一种基于TTP的时间触发总线协议,并基于DSP实现协议控制器进行时间触发通讯。结果表明时间触发总线具有良好的时间确定性,容错特性以及较高的总线利用率,适用于航空,铁路,汽车等安全关键系统的底层网络通信。     

基于事件触发策略的输出受限磁悬浮系统的有限时间镇定

研究输出受限磁悬浮系统基于事件触发机制的有限时间稳定控制问题.借助具有时变阈值的有限时间触发策略和正切型障碍函数,设计一个新的事件触发控制器,不仅确保磁悬浮系统的悬浮气隙被限制在一个指定范围,其状态还在有限时间内收敛到原点.创新之处在于实现有输出约束和无输出约束控制设计与理论分析的统一,最后通过仿真表明控制策略的有效性.     

基于混合架构的嵌入式实时操作系统设计

在嵌入式实时操作系统中,单独使用合作式调度或抢占式调度难以同时完全满足时间触发任务和事件触发任务调度的性能要求。针对该问题,结合不同调度方式和触发方式的优点,设计一个基于混合架构的嵌入式实时操作系统SinewOS。该系统支持时间/事件触发、合作式/抢占式的混合调度以及同等优先级任务的调度。实验结果证明,该系统具有良好的可预测性和时间确定性,事件响应速度快,代码空间要求低,适用范围广。     

基于时间触发模式的合作式调度器的实现

在许多嵌入式系统中采用事件触发模式,这在很大程度上会增加系统的复杂性、代码的长度与复杂性,不适合普通的开发人员构建,因此必须采用价格昂贵的商业操作系统,同时需要很大的操作系统开销.本文介绍的基于时间触发模式的合作式调度器的具体实现方法,可以满足多数嵌入式系统的需要,同时,它也是简单的、免费的.     

改进型时间触发嵌入式系统编程模式

对于成本敏感的嵌入式系统,通常因为资源有限而难以采用抢先式实时多任务操作系统。传统的基于超级循环的前后台编程方法和基于时间触发的合作式多任务编程方法对任务的划分需要较高的技巧。本文通过对基于时间触发合作式调度器的改进,建立了一种适用于小型嵌入式系统的通用编程模式,使这类系统的编程变得清晰、简单。     

具有执行器饱和的正线性系统的事件触发控制

尽管事件触发控制策略在提升通信效率方面效果显著, 但在实际运用过程中, 可能会因为触发次数的减少而导致系统稳定性下降. 针对这一问题, 本文提出了一种新的事件触发控制策略, 实现了执行器饱和正线性系统在通信效率和系统稳定性之间的平衡. 首先, 引入权重因子构建了一种线性加权事件触发机制, 并基于该机制和凸包技术设计了事件触发状态反馈饱和控制器; 其次, 利用线性余正Lyapunov函数方法, 在事件触发机制下分别建立了一般吸引域估计和最大吸引域估计下闭环系统正性和稳定性的充分条件. 这些条件可以退化为时间触发机制下的条件, 从而实现通信效率和系统性能之间的平衡; 再次, 给出了事件间隔时间的严格正下界, 从而避免了Zeno行为,即系统在有限时间内进行无限次触发; 最后, 通过一个仿真例子验证了所提出的事件触发控制策略的有效性和优越性.