基于CAN总线的网络控制系统研究

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网络调度对网络控制系统的性能有着重要影响,合理的调度算法能提高网络的利用率和控制系统的性能。本文通过仿真研究网络调度对网络控制系统的影响,提出了一种闭环调度算法,根据网络状况调整节点的基本采样周期,实现对网络利用率的闭环控制。单调速率(RM)算法根据任务的周期分配优先级,最小截止期优先(EDF)算法根据任务的截止期动态分配优先级,混合调度算法充分利用二者的优点,对高速信息使用最小截止期优先算法,对低速信息使用单调速率算法。由于混合调度算法把优先级编入标志符中,不能解决大量信息同时发送时延时过大问题,本文对混合调度算法进行了改进,仿真结果证明了它的有效性。闭环调度算法把反馈控制理论和调度算法结合在一起,用控制理论分析和建立网络控制系统的调度模型,通过连续地调整调节器来保持最优的性能。本文设计了一种闭环调度模型,设网络利用率为被控制变量,节点的基本采样周期为控制量,通过调整任务的基本采样周期控制网络上数据量的多少。TI公司的DSP芯片TMS320F2812自带增强型CAN控制器有定时邮递功能和超时功能,本文对在DSP上实现闭环调度算法做了部分实验,用定时邮递功能进行网络状况的检测,用超时功能实现对混合调度算法的改进,实验证明,本文设计的闭环调度算法是可以实现的。
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