基于单神经元PI控制器的PTP时钟伺服系统

为解决在测试过程中网络化自动测试系统各测试仪器设备之间保持严格的时间同步,对IEEE1588高精度时间同步协议进行了研究,重点对IEEE1588的时钟伺服系统进行了分析。通过在时钟伺服系统中加入基于单神经元的PI控制器算法,实现了对现有时钟伺服系统的改进,并通过仿真实验验证了改进后的效果。结果表明,与其它网络同步协议相比,PIP能够实现极高的同步精度。

基于天牛须搜索算法的时钟同步控制方法

为提高IEEE 1588协议的时间同步系统的同步精度与收敛速度,采用比例积分微分(PID)控制器模型对该同步过程进行建模,并提出了基于天牛须搜索的PID控制方法(BAS-PID)。BAS算法通过少量“天牛”寻优,运算量小、迭代速度快,获得具有较强全局性的解,从而优化PID以控制从时钟速率,自适应调节补偿钟差。仿真结果表明,与传统的基于反向传播神经网络、标准粒子群优化PID控制器参数优化方法相比,提出的BAS-PID方法具有略高的同步精度,且收敛速度略快,使节点间主从时钟高度同步。

基于PTP协议的列车通信网络时间同步优化研究

目前列车通信网络支持的网络时钟协议,时间同步精度只能达到亚微秒,无法满足当前列车各节点时间同步精度的需求。针对上述问题,本文提出将精确时钟协议应用在列车通信网络中。为了实现低偏差范围情况下的高同步精度,本文在传统PI控制算法基础上,在改进的时钟伺服系统中提出多模型PI控制优化算法,设定比例系数KP和积分系数KI的阈值极限值,推导阈值极限值与PI输出补偿值的定量关系,进而补偿从节点的时间偏差。最后,以某列车通信网络场景为研究对象在OMNeT++仿真平台进行建模仿真,分析主从节点时间偏差值。与传统PI控制算法得到的时间偏差值相比,列车通信网络中各节点的时间偏差的改进值均在30 ns以内,同步偏差最低可达1.38 ns,验证了所提算法的优越性。