基于以太網(wǎng)的分布式數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)通信的研究.pdf

1、以太網(wǎng)技術(shù)以其良好的穩(wěn)定性、兼容性及高帶寬、低成本等特點(diǎn),成為了分布式數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)透明傳輸及底層通信能力提升的較為流行的實(shí)現(xiàn)方案。但與此同時(shí),以太網(wǎng)的接入機(jī)制帶來了通信的不確定性,因而本論文圍繞“以太網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制層通信的時(shí)間同步和硬實(shí)時(shí)通信”的難點(diǎn)問題,展開了以下研究。
　　以分布式數(shù)控系統(tǒng)的層次體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),分析了基于以太網(wǎng)的分布式數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件體系結(jié)構(gòu),給出了實(shí)時(shí)、同步通信網(wǎng)絡(luò)的分級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　分析了運(yùn)動

2、控制層的通信特征,設(shè)計(jì)了一種基于CSMA/CD的硬實(shí)時(shí)調(diào)度機(jī)制。該機(jī)制的思路是在MAC層之上對數(shù)據(jù)的傳輸進(jìn)行精確時(shí)間同步和實(shí)時(shí)調(diào)度,以克服CSMA/CD機(jī)制下數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾S機(jī)性。
　　在硬實(shí)時(shí)調(diào)度機(jī)制的過程中,提出一種精確時(shí)間同步與實(shí)時(shí)通信的過程優(yōu)化方法,將精確時(shí)間同步與數(shù)據(jù)傳輸、精確時(shí)間同步與實(shí)時(shí)流量控制的過程并行實(shí)現(xiàn),從而達(dá)到互相兼顧、減少冗余和提高效率的過程優(yōu)化。
　　針對運(yùn)動控制層通信中周期性實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、非周期性突發(fā)數(shù)據(jù)

3、、非周期性非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共存的數(shù)據(jù)傳輸特征,提出了一種分時(shí)段、多任務(wù)的實(shí)時(shí)傳輸調(diào)度方法,以克服單一調(diào)度策略難以保證各類共存數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和同步性及信道效率的問題。
　　基于硬實(shí)時(shí)調(diào)度機(jī)制的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化,設(shè)計(jì)了一種實(shí)時(shí)控制協(xié)議。通過分析該協(xié)議,研究了實(shí)時(shí)傳輸調(diào)度方法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、同步傳輸?shù)倪^程和效果:針對周期性數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間確定性特征,設(shè)計(jì)了基于時(shí)槽機(jī)制的輪詢調(diào)度方法,該方法結(jié)合時(shí)間觸發(fā)方式和事件觸發(fā)方法,保證了周期性實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_定性和