基于FlexRay静态段快速最优调度算法

FlexRay正成为新一代车载通信网络。为解决FlexRay静态段调度(FSSS)的帧标志(FID)分配难题,该文提出一种基于周期特征的自动模型系数矩阵生成(AMCMG)算法,在大规模FSSS时,可快速得到最优调度模型的各类消息调度属性并确定系统所需的最少FID数;为进一步确定消息相位,并最终得到完整的周期调度表,根据不同周期消息之间调度的兼容性,提出了一种可实现最优规划的基于相位保留规则FID分配(PRFIDA)算法;最后,仿真实验结果表明AMCMG算法能快速正确地建立调度模型,同时PRFIDA算法可以实现消息在已知调度属性时的FID最优分配。

FlexRay静态段优化算法

由于FlexRay总线静态段数据帧长度相等,而FlexRay总线在静态段传输的消息长度却不一定相同,这为FlexRay帧长度的优化提供了可能。提出了一种通过FlexRay总线消息的拆分,将一个长消息分割成若干短消息进行发送来降低FlexRay总线的负载的方法。对这种方法进行了仿真分析,仿真结果证明了该方法的可行性。

基于带宽利用率的Flexray静态段研究

为了提高Flexray网络静态段带宽利用率,对消息时隙的分配问题进行了研究。针对消息长度相差很大而导致带宽浪费的情况,提出了将静态段的部分较长的消息分割成多个固定长度的消息时隙分配方法。该方法考虑消息分割后增加的无效比特位对带宽利用率的影响和增加的帧ID个数对整个网络的影响,研究了消息长度、帧ID数目与带宽利用率的关系。数值实验表明,该方法可以在使用较少帧ID的情况下提高带宽利用率。

FlexRay网络静态段时间参数优化

为实现FlexRay总线带宽利用率最大化,对FlexRay静态帧净荷段的长度进行了优化.在已有的FlexRay总线静态段时间优化模型的基础上,通过将其中的非线性算符简化为线性算符,导出了最优静态帧净荷段长度的解析表达式.数值实验验证了解析表达式的正确性,并得到了解析表达式的适用范围.结果表明:FlexRay网络静态帧净荷段的最优长度与所有静态信号平均字节长度的平方根成正比;与数值方法相比,解析表达式的计算效率提高99%以上.

FlexRay总线静态段的负载率优化研究

为了避免传输消息长度悬殊较大时造成带宽的严重浪费和降低FlexRay总线的负载,本文中对消息传输规则进行了研究。提出了将较长静态消息分割后继续在静态段传输的方法,研究了总线负载率与消息长度和帧ID数目之间的关系以及负载率的优化方法。实验结果表明,所提出的方法可有效地降低总线负载率。

汽车FlexRay网络静态段帧封装机制研究

在分析FlexRay消息帧格式和帧编码的基础上,推导出静态时隙长度和总线利用率计算公式,分析了影响总线利用率的主要因素;提出帧封装的前提条件,给出了帧有效负载段上下限精确计算方法;在此基础上,以超周期内总线利用率最高为优化目标,建立了解决帧封装问题的整数线性规划模型,并给出求解该模型的启发式算法。SAE实验结果证明该方法不仅能够提高总线利用率,而且可有效缩短算法执行时间。

FlexRay总线静态段的动态分配调度方法

针对FlexRay总线静态段调度无法应对系统动态变化的问题,提出一种静态段的动态分配调度方法。引入调度节点,以传输触发消息帧(TM)实现通信周期的分配调度,给出静态消息的周期调度表(PST)的构建方法,并对调度表内容进行动态更新。仿真结果表明,该方法在满足周期消息可调度性的同时,提高了系统的灵活性。

FlexRay总线静态段优化方法研究

针对FlexRay静态段中较短消息在固定长度的静态时隙中传输时所浪费的带宽问题,提出一种多消息装帧的静态段消息调度方法,通过把多个满足装帧条件的短消息封装成一帧,从而能够有效减少带宽浪费。仿真实验表明,该方法在保证消息发送时间确定性的条件下,可以明显提高不同传输速率下FlexRay静态段的带宽利用率。

车载FlexRay网络协议静态段优化研究

为了提高FlexRay总线的静态段带宽利用率和实时性,推导FlexRay总线静态段的时间优化模型,得出最优静态时隙长度,在进行静态帧的负载段分割处理后,分析静态段的带宽利用率,提出以静态帧的总响应时间最小为优化目标的一种静态段优化调度方案,数值实验验证了优化的合理性。

基于FlexRay总线的静态段带宽利用率研究

为提高FlexRay网络的带宽利用率,文中对FlexRay静态段参数和传输中消息的长度进行了研究。针对静态段参数数学模型和静态消息帧长度差异过大造成大量带宽浪费的情况,分别提出了MATLAB的优化函数和将部分较长消息分割成两个长度相同消息进行分配方法。文中阐述了将FlexRay静态段数学模型转化为非线性规划的问题,所提的分配方法考虑了分割后的消息在编码过程中增加的无效比特数对整个网络的影响。数值实验表明,该方法可以在理论最优带宽利用率的基础上实现进一步提高。

车载网络FlexRay协议——静态段结构分析

FlexRay是FlexRay共同体(FlexRayConsortium)制定的车载网络通讯协议。该协议基于TDMA的确定性访问方式,具有容错功能及确定的通讯消息传输时间,同时支持事件触发与时间触发通讯,具备高速率(10Mb/s)通讯能力,适用于下一代线控系统等。文中着重于分析车载网络FlexRay总线协议(V2.1),针对于该种协议的静态段结构进行了详细解析,以促进对FlexRay总线阵结构的了解。

多段初级直线感应电机静态纵向边端效应研究

多段初级直线感应电动机(linear induction motor,LIM)由于在通电初级绕组外还存在较长的不通电初级铁心,因此这种结构的直线感应电动机的磁场边界条件与传统直线感应电动机不同,静态纵向边端效应对电机性能的影响也存在较大差异。从多段初级LIM的三相互感不平衡现象及规律出发,依据电磁场理论和ANSOFT有限元计算2种方法对电机的不对称机理及影响因素进行分析,并重点考虑了静态纵向边端效应对该类电机的电磁推力、轭部磁场和电机电磁参数带来的影响。针对分段初级LIM样机进行了实验研究,实验结果与理论分析吻合。结论为此类电机的设计与应用提供了理论依据。

FlexRay网络的动态段时间优化解析方法

在已有的FlexRay网络时间优化模型基础上,提出一种快速确定FlexRay动态段时间长度的近似解析方法。引入指数函数模拟网络中动态帧的最坏响应时间(WCRT)特性,将原优化问题转化为连续函数的极值问题。给出确定指数函数中参数的具体方法,并推导出FlexRay网络中最优动态段长度的解析表达式。实例分析结果表明,在一定的精度范围内,该方法能够快速确定FlexRay网络的动态段长度。

基于时间约束的汽车FlexRay网络动态段参数设计

针对FlexRay网络参数设计问题,定性分析了动态段长度等参数和消息ID分配对网络性能的影响,推导出动态段带宽利用率和消息最坏响应时间计算方法。以消息响应时间为约束,以最大带宽利用率和最小整体响应时间为设计目标,给出了FlexRay动态段长度和帧ID的优化设计模型及求解算法。以CANoe和DaVinci Network Designer为仿真平台进行实验,结果表明,该设计方法能够保证较高的动态段带宽利用率和较小的消息响应时间。

FlexRay动态段优化调度算法研究

为了满足未来车载通信的高容错性、高可靠性和高实时性的要求,对FlexRay动态段的调度进行了研究。基于柔性时分多址的FlexRay动态段必须根据报文的最坏响应时间进行可调度性分析,使优化调度过程始终满足系统可调度的前提条件。同时采用动态规划的优化调度算法,通过多阶段决策,使系统中所有动态报文的整体最坏响应时间达到最小值。实例分析表明,该算法充分发挥了柔性时分多址的优势,显著提高了FlexRay动态段的带宽利用率。

旋流-静态浮选柱管流段的两相流数值模拟

对旋流-静态微泡浮选柱的管流段进行了三维气液两相数值计算,并对其长度进行了优化,计算结果和工业试验的结果一致。结果表明:欧拉多相流模型可以较为准确地计算管流段的气-液两相流动;鉴于管流段的细粒级入料特性,使用紊流动能k来定性地评价此单元在不同长度下矿化效果的方法是可行的;管长不影响紊流动能k的极大值,总紊流动能值和管长成对数关系,前期增长幅度较大,延长至一定长度后紊流动能增加不明显,对研究对象管长取2.5 m较为合适。在铝土矿浮选的工业试验中,管段长度从0.3 m延长至2.5 m后,氧化铝的回收率提高了2.79%。

基于AUTOSAR的FlexRay动态段调度

针对FlexRay的动态段调度难题,提出了一种基于AUTOSAR规范的与FID分配无关的消息传输周期及其长度确定方法,建立了基于并行处理器负载平衡调度的BIP模型,设计了一种适合大规模消息调度的周期递增LPT算法PILPT和一种防止长周期消息占用短周期消息位置的相位保留LPT算法PRLPT,最后给出了在实际应用环境中PILPT算法和PRLPT算法的一般性选择依据.仿真实验结果表明,不论是对J1939消息集还是对消息数量更多、消息长度分布更广的可变消息集,PILPT算法和PRLPT算法在优化比率、负载均衡以及算法速度上均达到了较好的调度性能.

FlexRay总线动态段传输延迟概率模型

考虑了在不同长度,不同出现概率的消息共享FlexRay总线动态段数据帧的情况下,对FlexRay总线动态段延时进行分析。在马尔科夫链模型的基础上,对提出的具体问题进行了分析。以传输延时概率度量FlexRay总线动态段消息帧传输延时。在此模型基础上进行了推广,将其应用于一个多周期的传输过程中,通过MATLAB仿真,其结果表明此模型能真实的反应FlexRay总线动态段数据帧的传输延迟过程。

串联盘式管道连续输送机直线段力学静态分析

串联盘式管道连续输送机主要运输散状物料。这些散状物料可以被看成散粒体,在静态下,管道、串联盘及散状物料相互作用的状态,相当于圆柱形容器中装着散状物料;利用柱坐标及散粒体的力学性质,主要对串联盘式管道连续输送机中间承载段的散状货载在静态条件下的力学进行分析;得知,随着装载物料深度的增加,物料的径向及轴向压应力呈指数增加,当物料深度达到一定值时,两应力趋于稳定值.

汽车FlexRay总线动态段时长及消息窗口优化

为解决FlexRay网络利用率的问题,对FlexRay动态段进行了研究。在基于最小时间片的FlexRay动态段研究的基础上,进行系统建模,对动态段时长进行优化配置,并提出以最大网络利用率为基础的动态消息调度算法。以CANoe为仿真平台对优化方法进行验证,结果表明该优化方法能够有效的提高动态网络利用率。