一种新型基于局域网的时钟同步系统设计

时钟的同步是保证许多分布式自动化系统正常运行的重要条件,目前的时钟同步系统常基于CAN网或KS485网,存在着覆盖区域小和传输速度低等缺陷.针对这些缺点,设计一种新的基于局城网的时钟同步系统,给出时钟同步系统总体结构,提出时钟同步系统中的一些关键技术,并对系统的硬软件进行设计.该系统在某电站经过一年的试运行,结果表明该系统的时钟同步精度高,系统运行可靠稳定.     

IEEE 1588时间同步在ZigBee低功耗中的应用

在ZigBee无线网络中,为实现中继节点的休眠和唤醒功能,并达到降低系统功耗的目的,提出了一种新的时间同步算法.该算法利用模拟开关和RTC模块的中断信号控制主控模块的供电,使路由设备进入超低功耗运行状态;同时采用IEEE 1588的精确时钟同步协议PTP完成MAC层的时钟同步,减少了同步算法协议层间损耗,解决了传统时间同步算法精度不高的问题.试验表明,改进后同步算法的同步精度达到+ 50μs,系统运行功耗极低;节点仅靠锂电池即可持续工作半年以上,能够满足低频率数据监控等应用,使无线网络应用更加灵活、广泛.     

车载ATP安全技术平台同步机制

车载ATP安全技术平台是基于三模冗余的三取二容错计算机。针对3套计算机系统的同步问题,基于采用公共外时钟同步与时钟漂移变化率有界结合的模型对本地时钟进行偏移和漂移补偿,实现系统本地时钟的同步。在此基础上,软件采用时序控制的方式实现三模系统的任务同步。多次实验结果表明,该同步机制能满足三取二容错计算机在同步技术上的要求。     

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.     

基于航电总线的分布式实时监控系统同步算法

随着航空技术、计算机软硬件技术的高速发展,航电综合系统的高精度时钟同步越来越重要,针对多总线分布式实时监控系统要求各设备高度时间同步的问题,本文在分析国内外已有时钟同步算法的基础之上综合考虑了传输时延、时钟偏移误差及网络排队时延,并将实时监控流量带来的网络抖动现象作为重要因素引入到同步算法中,设计了基于TSC的高精度软时钟服务机制,提出一种基于航电总线的分布式实时监控系统时钟同步算法CSA-RTMS,并详细分析了误差范围等性能.实验结果表明,与传统的NTP同步协议相比,该同步方法精度更高,同步效率快,而且受网络抖动影响小.     

EtherCAT时钟同步技术研究

EtherCAT是一种实时工业以太网协议;基于EtherCAT实时性强的特点,重点研究了EtherCAT分布时钟机制,并提出了在嵌入式设备上基于实时操作系统μC/OS II完成主站设计的方案;通过分析传输延时补偿、初始偏移补偿、动态漂移补偿等时钟同步过程,完成了对主站系统时钟同步技术的设计;基于环形冗余结构搭建了一主三从的EtherCAT测试系统,并通过计算机、示波器等设备采集得到从站间产生SYNC0信号的时间差值数据;最后,根据SYNC0周期为1ms的数据,分析得到系统时钟误差维持在55ns以内的同步性能,为时钟同步技术的理论研究提供了数据支持。     

基于GPS的同步时钟的研制及其应用

介绍了基于GPS的时钟同步PC卡的设计与应用．基于GPS技术，利用80C320高性能单片机、PC机PCI总线、PC机BIOS时钟中断和程序常驻内存技术，成功解决了在不影响原系统的正常运行的的情况下，利用GPS时间来同步不同系统时钟这一技术难题.详细介绍了GPS同步时钟PC卡的硬件电路设计和软件编程方法．最后介绍了该GPSPC卡在湖北某热电厂不同控制系统之间时钟同步方面的应用．     

基于PCI总线的GPS同步数据采集系统设计

介绍了一种基于PCI总线、附有GPS同步时钟信息的多通道数据采集系统.阐明了系统各部分的结构和功能,着重介绍PCI总线技术应用,以及GPS同步时钟信息的获取和处理.该采集系统实现了96路模拟量和192路开关量数据的同步采集和传输,在实际应用中具有监测通道多、采样频率高、数据容量大等优点.     

CAN总线的输送控制系统集成化研究

针对现有技术中输送系统控制不稳定、控制能力低下等问题,本文提出基于工业CAN总线的输送系统集成化控制.在控制系统CAN通信节点利用代码进行数据的转化,通过emit关键字将数据绘制成显示曲线,由输入的代码不断对系统数据进行刷新,实现了输送系统的实时监控,提高了系统运行的安全性.通过时间同步技术将SAEAS6802时钟同步协议与时钟修正算法相结合,有效地对数据处理时间和接收时间进行校正,减少了数据接收误差,提高了时间同步精度.实验结果表明,本文研究方法提高了输送控制系统的运行安全性和可靠性.     

网络时钟同步系统的设计

介绍了物理时钟的数学模型及其震荡规律,提出相应的时钟同步模型,并对领导时钟的选择算法、同步过程、时间数据报选择以及时钟校正机制进行了详细的分析和设计.最后,通过试验数据证明,本文所设计的网络时钟同步系统具有可行性.     

混合时钟同步技术在船舶电力系统同步相量测量中的应用研究

针对船舶电力系统相对于陆地广域电力系统的不同特性,分析传统时钟同步方法对于船舶同步向量测量单元(SPMU)的局限性,采用一种基于IEEE1588协议的卫星时钟同步与局域网时钟同步相结合的混合时钟同步技术实现SPMU的时钟同步,通过实验对同步偏差性能进行测试,结果表明时钟同步偏差维持在±500ns以内,可以满足电力系统对电力参数测量的同步精度要求。     

无线传感器网络整合时钟同步方案

针对多数无线传感器网络时钟同步方案存在的仅纠正时钟偏移问题,提出一种新的解决方案,整合时钟偏移同步和时钟速率同步,通过3个连续的消息传输实现单跳同步,采用分层的生成树实现多跳同步。仿真实验结果表明,与现有的同步方案比较,该方案的同步错误更小,能够获得更长的再同步周期。     

IEEE1588精确时钟同步协议从时钟设计

时钟漂移与传输延时的不确定性是分布式系统时钟同步中不容忽视的问题,它直接影响同步精度。分析了IEEE 1588精确时钟同步协议的同步机制,设计了从时钟的硬件结构,提出了结合数据滤波和锁相环PI调节的高精度时钟同步算法。     

无线自组织网络时钟同步系统设计研究

根据在时钟同步方面(Wireless Sensor Network,WSN)无线传感器网络和自组织网络具有的相似属性,WSN时钟同步方法可以运用到自组织网络当中。由于影响时钟同步的要素很多,存在抗干扰性弱、同步精度差等问题。根据主从同步的特点,运用脉冲位置测量法,无线传感器与网络时钟之间的关系,构建出一套相对完整的无线自组织网络时钟同步系统,并通过实验成功实现网络时钟数据的同步。     

矿用分布式采集系统时钟同步方案设计与实现

单一的时钟同步技术由于其精度及应用局限性,无法满足矿用分布式采集系统高精度、高可靠性的时钟同步性能要求。针对上述问题,提出了基于北斗+IEEE 1588V2+本地后备时钟的三级协同时钟同步方案。选用部署在地面的T600-BDGOCXC型北斗授时服务器作为主时钟,为系统提供纳秒级精度的绝对时钟;采用STM32F407+DP83848及PTPd协议栈实现支持IEEE 1588V2协议的采集节点,通过井下工业环网将北斗的绝对时钟同步到各采集节点;本地后备时钟采用STM32F407内部RTC(实时时钟)实现,给各采集节点提供秒级精度的时间戳初值,便于各采集节点用最短时间实现与主时钟的同步。测试结果表明,北斗授时服务器与采集节点通过交换机直连的情况下,1 min后时钟同步精度达162 ns;北斗授时服务器与采集节点通过三级交换机连接的情况下,时钟同步精度为565 ns;在北斗授时服务器失效的情况下,优先级高的采集节点升级为主时钟并为其余采集节点授时,具有较强的可靠性。     

基于一致性时钟同步方法的天基时频同步网建模与仿真技术研究

以卫星网络为核心的天基信息网络是现代通信网络的主要发展方向,卫星网络的高精度时频同步是天基信息网络正常运行的基础,也是卫星应用研究必不可少的前提条件;针对天基信息网络的时频同步问题,对基于一致性时钟同步方法的天基时频同步网建模与仿真技术进行了研究,通过相邻卫星节点建立的星间测量链路,实现了高精度时钟同步;进行了天基时频同步网建模与仿真系统的需求及功能组成的分析,完成了卫星网络场景仿真以及一致性时钟同步方法的仿真,仿真结果表明,逻辑时钟的时间偏差优于0.1 ns,相对频率偏差优于1e-10,时间间隔误差优于0.1 ns,时钟偏差优于10 ps@1000 s,阿伦方差优于1e-15@1 h。     

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。     

集成化企业模型并行仿真系统中的仿真时钟

深入探讨了集成化企业模型并行仿真系统中的仿真时钟管理机制，解决了多个子过程共同使用一个独占型资源时的时钟同步问题和多事件仿真中活动数量限制造成的时钟同步问题以及多个线程之间的时钟同步问题。     

基于卡尔曼滤波的网络精确时钟同步研究

在网络化分布式测试与控制系统中,时钟同步是一项重要的课题研究指标.在基于IEEE 1588协议主从时钟的时钟同步中,时钟偏差和时钟漂移的精确测量是主从时钟同步的重要保证.提出了基于卡尔曼滤波的时钟同步方法,该方法不仅能对主从节点之间的时钟漂移进行估计、优化时钟模型,还能实现对时钟偏差的估计,消除传输网络中的干扰.实验结果表明,在时钟同步中引入卡尔曼滤波算法能显著提高时钟同步精度.