基于电动汽车的TTCAN调度算法的研究

文章介绍了基于时间触发机制的CAN总线协议（TTCAN）,基于该协议提出了一种负载均匀的系统矩阵调度算法。利用ATMEL公司的AT91SAM7A3微处理器芯片设计了CAN节点,组成通信网络实验系统。以电动汽车控制系统消息传输模型为例,设计了其消息调度的系统矩阵,并在实验平台上实现了TTCAN调度算法。     

基于实时调度与图分割的汽车网络结构设计研究

为满足多网段结构汽车网络设计需要,分析了网络中消息传输的调度机制,推导出了网络可调度判定条件;以该判定条件为网络实时性约束条件,把网络结构设计转化为子图划分问题,给出了汽车网络结构设计的优化模型;将小生境和自适应策略引入到遗传算法中,建立了该模型求解的小生境自适应遗传算法。实例应用证明了该方法的可行性,它不仅可以降低网段间数据传输的负载量,而且可以确保网络消息传输的实时性。     

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。     

基于时间窗口的网络控制系统调度算法

由于网络控制系统中各个控制设备共享物理传输介质,造成了控制设备争用总线的问题,从而引起了控制数据传输的延时,而反馈控制系统的稳定性能由环延时决定,需要研究一种调度算法对网络中消息的传输进行调度,使消息可以满足其实时性要求。该调度算法从控制系统稳定性能角度出发,利用控制环的最大允许环延时确定控制环的采样周期,同时基于时间窗口得出控制环中各个节点的起始传输时刻,最终确定了系统静态调度表的结构。最后分析了该调度算法在CAN总线应用中需解决的问题以及未来的研究工作。     

一种新型时间触发CAN消息动态调度算法的设计及实现

CAN总线网络在高负载率时,消息间碰撞的概率增大,低优先级消息的传输延迟不确定,针对该问题推出的TTCAN协议解决了周期性消息的延迟不确定性,但是事件性消息传输延迟较大。针对上述问题,提出了一种新的基于时间触发的CAN消息实时调度算法。算法规定,在周期性消息的调度窗口中,事件性消息也可参与总线仲裁,并采用最小松弛度优先算法对事件性消息进行动态调度,以确保其实时性。此外,还探讨了算法在嵌入式微控制器中的实现方法。     

CAN总线固定优先级可调度分析与设计方法及其在纯电动汽车中的应用

针对CAN总线固定优先级调度设计中存在的问题，在给出了消息模型和相关定义的基础上，首先推导了消息最糟糕响应时间，得出了系统可调度的判定定理；然后，提出了固定优先级设计方法FPSD；最后，以纯电动汽车为例进行了可调度分析和设计，验证了可调度判定定理和所提出的设计方法的有效性。     

基于遗传算法的网络控制系统调度优化研究

网络控制系统NCS(Networked Control system)是基于网络的分布式控制系统,具有强实时性。结合控制网络的实时调度与系统控制性能,应用单调速率RM(Rate Monotonic)方法对一组周期性的网络控制传输任务进行调度,采用遗传算法实现NCS的调度优化,同时满足了网络传输的优化调度与控制系统传输误差最小化的要求,提高了网络控制系统的性能,最后给出了优化实例。     

无线传感器网络的时间同步算法误差分析

消息传输过程中的非确定性延迟是影响无线传感器网络时间同步精度的主要因素。对现有时间同步机制进行分类研究，根据消息传输过程中的延迟分解，详细分析了不同类型时间同步机制的误差。无线传感器网络需要结合特定的应用场合，根据精度要求高低和应用期限等，研究开发满足不同需要的同步机制。     

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。     

一种基于分布式动态带宽分配的调度算法的研究

针对共享网络结构模型和消息模型．在分析网络控制系统调度算法特点的基础上提出了一种基于分布式动态带宽分配的调度算法，从带宽分配算法和分布式动态调度的实现方法两方面进行了详细描述。该算法可以满足不同节点的时间精度要求．有效利用了带宽．具有更高的灵活性和更好的容错能力。     

基于可更新队列和交互流的数据过滤方法

针对规模和交互性日益增加的协同虚拟环境的不足,提出一种基于可更新队列和交互流传输协议的数据过滤方法。该方法解决了传统过滤方法对协同需求考虑不足的问题。首先根据协同虚拟环境网络传输信息（命令、事件和状态信息）各自的特点,把信息分成关键信息和非关键信息;然后利用可更新队列,根据网络状况对非关键信息进行自适应过滤,并用交互流传输协议对可更新队列中的信息进行传输。性能测试表明,该方法既满足了协同虚拟环境系统的可扩性需求,也满足了它的协同性需求。     

基于CAN的电动汽车控制系统动态调度算法研究

针对在控制器局域网（CAN）总线中应用最早截止期优先（EDF）调度时,CAN帧用有限的标识符位难以实现信息截止期编码,以及各节点同时更新截止期需要严格的时间同步等问题,提出了基于总线仲裁的EDF调度算法,介绍了EDF调度算法原理及可调度性分析方法,最后将该调度算法应用于电动汽车控制系统信息的调度,验证了调度算法的可行性.     

CANoe在纯电动汽车网络仿真中的应用研究

CAN网络作为整车系统的重要组成部分,其功能仿真、测试的重要性显而易见。论文基于CANoe及CAPL语言对纯电动汽车网络仿真和测试。     

电动低速汽车车身结构刚度约束拓扑优化设计

电动低速汽车能满足人们对低速、短途运输的需求,同时具有绿色环保的特点,正越来越引起人们的关注。根据轿车车身刚度和电动低速汽车的特点,确定了电动低速汽车车身刚度参考标准,然后以某电动低速汽车为例,运用拓扑优化设计,结合实心梁—空心管梁等效材料方法,得到车身材料分布初步方案,随后根据该方案和可制造性原则,详细设计了车身结构。分析结果表明,基于刚度优化设计的电动低速汽车车身结构,其刚度和强度更优。     

基于操纵稳定性的轮胎特性匹配汽车操纵逆动力学研究

利用MATLAB/Simulink,采用非线性轮胎模型,建立考虑载荷转移的二自由度汽车模型。在此基础上,基于逆动力学原理,使用神经网络理论方法,构建汽车前后轮胎特性与操纵稳定性评价指标之间的映射关系。结果表明,通过该方法构建的网络模型可以较准确地求出满足汽车操纵稳定性要求的前后轮胎侧偏刚度组合,进而指导汽车开发过程中的轮胎选择工作。     

计及电动汽车充电站的配电网综合优化研究

针对电动汽车充电站接入配电网优化运行这一问题,为达到降低配电网网损和提升网络节点电压质量的目标,在常规的配电网优化措施基础上,就计及电动汽车充电站接入的配电网综合优化问题进行了研究.分析了网络重构、无功优化、电动汽车充电站注入功率三者之间的关系,提出了应用粒子群算法（PSO）对三者进行统一优化的方法,并在IEEE33配电系统上进行了仿真试验.研究结果表明,在综合优化条件下系统的网损最低、电压质量最佳,从而验证了该方法的有效性.     

轻度混合动力汽车再生制动控制策略与仿真研究

分析了轻度混合动力汽车在典型城市驱动循环工况下的工作特点，在传统汽车制动理论的基础上，基于制动安全性和高效制动能量回收，提出了一种简单有效的混合动力汽车制动力分配控制策略，进行了整车再生制动系统建模和城市驱动循环下的仿真，结果表明，采用该制动力分配策略能满足整车制动力分配的要求，能量回收率达12．5％。