CAN网络控制系统的调度研究

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计算机网络越来越广泛的被应用在社会生活的各个领域,网络控制系统也应运而生,本文首先对网络控制系统调度算法的研究现状做了充分的了解,归纳了网络控制系统调度算法的主要类型、采用的方法、存在的问题以及研究成果。在此基础上主要研究了CAN总线的通信性能,并针对CAN总线的不足提出了一种改进的调度算法,以提升系统的通信性能。   论文首先简单介绍了网络控制系统调度研究的意义以及研究现状。因为本文是要研究基于优先级的CAN型网络的网络控制系统的性能,所以文章对CAN总线的传输规范和通信性能进行了分析。   接下来文章主要对现有的调度算法进行了分析研究,从不同的方面对各自的优缺点进行了比较,传统调度算法在网络的实时性和公平性方面往往不能兼顾,针对这种情况本文提出了一种基于网络运行状态的动态调度策略。对差额轮循调度算法进行了改进,根据当前的网络状态,为不同优先级的队列动态的分配额度。并最终和最小截止期优先算法结合使用,在对网络上的数据进行调度的时候,不仅仅考虑不同数据的优先级,还照顾到当前队列的带宽占用比率,从而在保证网络带宽资源公平分配的基础上,有效地减小了高优先级数据的传输延迟,提高了整个网络控制系统的实时性能。   最后对现有的几种常用网络仿真工具进行分析比较,最终选用在MATLAB/Simulink的Stateflow中,然后在工具中搭建起CAN网络模型。并在搭建的仿真平台上,对多种算法进行了仿真分析,结果表明改进的调度策略有效提高了数据传输的实时性,使得整个系统的传输性能得到提升。  
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