基于现场总线强实时性控制信息传递的研究和仿真

在对分层分布式变电站综合自动化系统信息流通量、传递方式和实时控制要求分析的基础上 ,站内通信网采用 CAN现场总线。根据 CAN网具有的高可靠性、多主控节点和易开发优先权等特点及间隔层各单元功能的实际需要 ,研究和实现了间隔层内各间隔之间的强实时性控制功能信息的传递 ,证实了仿真试验数据与理论分析的一致性 ,它比传统实现方式具有更高的可靠性。从而提出低频时切负荷控制和备用电源启动 /闭锁控制实现基于 CAN数字通信的分散式控制的新结构 。

无人机强实时性串行通讯程序设计

研究了无人机飞行控制器通讯软件的实时性问题。运用中断服务程序就地帧识别、有限状态机、缓存共用和代码优化技术,设计了具有多通讯协议的强实时性串行通讯接收程序。经过实际运行测试,程序解码率高、可靠性好、实时性强、运行时间合理,满足了无人机飞行控制对串行通讯程序的性能要求。

强实时性流媒体数据保密方案设计

由于网络视频服务的广泛应用,强实时性流媒体数据的安全性成为现今的研究热点。本文分别从保证视频数据本身的安全性和保证传输过程的安全性出发,提出了一套完整合理的强实时性流媒体数据保密方案。首先基于利用Logistic映射和Chebyshev映射形成的交叉混沌序列提出了MPEG视频流的选择加密算法,并给出实验结果和相关性能分析。然后选择合适的网络传输协议,并对于数据包丢失所引起的解密错误扩散问题提出了相应的解决方法。最后给出了完整方案设计图。

强实时性FIFO类

本文基于面向对象技术和嵌入DOS系统下的PC定时中断系统，设计并实现了具有强实时性特点FIFO类。它不仅能够实时接收并存储以20ms为周期的实时数据，弥补嵌ADOS系统实时性不强的缺陷，而且可以避免采用价格高出数倍的高速FLASH电子盘存储数据，大大降低系统的硬件成本。文章讨论了强实时性FIFO类的设计及实现技术，并给出实例。

一种强实时性煤矿安全监控系统分站通信方案

针对目前煤矿安全监控系统存在实时性低、通信不稳定易中断、传感器故障或超限时断电控制时间过长等问题,对CAN总线特点、软件工程、煤安监函[2016]5号《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》以及煤矿井下真实环境等进行了详细调研与分析研究,设计了一种强实时性通信方案,并进行了系统软硬件设计。系统连续运行期间,无异常数据产生,传感器故障或超限断电时间:本地可在2 s内完成,异控可以5 s内完成。技术指标符合AQ 6201-2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》。

基于多核调度的实时仿真平台架构研究

为满足武器装备和保障训练体系的发展对仿真平台架构提出的新需求,分别从总体架构、硬件架构和软件系统三方面考虑,兼顾试验和训练需求,提出了一种具有网络化、分布式体系特征的实时仿真平台架构,平台可提供嵌入式的计算节点。计算节点和通讯网络具有强实时性。

数字式PID控制器的研究与设计

模拟式PID控制器由于受到电子器件延迟性及非线性的限制,其瞬态特性及稳定性较差。文中研究了数字式PID控制器的工作原理,提出了基于单片机的数字式PID控制器的设计方案。该设计方案具有结构简单、实时性强、线性控制的特点。

光纤通道交换式网络的虚拟通道分配策略

为了满足光纤通道(Fibre Channel,FC)交换式网络不断增长的带宽需求,光纤通道协议提出了虚拟通道(Virtual Channel,VC)架构,通过逻辑上的通信通道对整网流量进行合理分配.本文将VC机制由"点到点"扩展为"端到端",并结合网络演算(Network Calculus)理论和信誉量漏桶机制,在强实时条件约束下,提出虚拟通道的分配策略,以减小整网业务流量的端到端延迟时间为优化目标,解决了VC架构的三项技术难题:每种VC数目的确定、每个VC的信誉量(Credit)如何保证、以及每条VC的路径选择.计算机仿真结果表明,随着网络负载强度的不断加大,扩展的VC分配策略具有适应能力,增强了在FC交换式网络中应用VC架构的有效性.

基于传输时间精确预测的片上总线仲裁算法

片上系统中各主设备有不同的实时性和带宽要求,它们竞争使用片上系统总线.总线仲裁器采用各种仲裁算法试图满足实时性和带宽要求,但已有算法很难同时满足这两方面的要求.提出一种基于传输时间精确预测的仲裁算法,采用该算法的仲裁器能够精确地预测在当前仲裁机制下各个请求的完成时间,因此能判断哪些主设备的实时性可能会被违反,从而提前改变总线仲裁策略以满足各主设备实时性要求.同时,采用该算法后仲裁器并行比较主设备的实际传输带宽和需求带宽的差别,及时调整优先权以实现对带宽的精确分配.实验结果表明,该算法比常见的5种算法在实时性要求满足百分比方面平均提高66.47%,很好地满足了各主设备在各种情况下的强实时要求.

基于Actor模型的软总线设计

为提高网络化嵌入式系统的安全性与可靠性,提出一种基于Actor模型的软总线设计方法,以解决分布式全数字仿真测试中系统及组件间的通信问题。采用以Actor模型为中心的发布/订阅机制,实现分布式节点之间的同步、异步通信。在此基础上,提出一种基于线程池技术的任务调度方法,实现Actor模型的协同工作,并通过规则链表进行Actor消息的处理及转发。实验结果表明,与HLA、OpenDDS总线相比,在大数据量并发处理的情况下,该软总线程序执行效率提升30%以上,能够满足网络化嵌入式系统测试对实时性与并发性的需求。