基于以太網(wǎng)的分布式數(shù)控系統(tǒng)實時通信的研究.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,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現(xiàn)方案。但與此同時,以太網(wǎng)的接入機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)實現(xiàn)運動控制層通信的時間同步和硬實時通信”的難點問題,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),給出了實時、同步通信網(wǎng)絡(luò)的分級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　分析了運動

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

3、、非周期性非實時數(shù)據(jù)共存的數(shù)據(jù)傳輸特征,提出了一種分時段、多任務(wù)的實時傳輸調(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)膶崟r性和同步性及信道效率的問題。
　　基于硬實時調(diào)度機制的實現(xiàn)和優(yōu)化,設(shè)計了一種實時控制協(xié)議。通過分析該協(xié)議,研究了實時傳輸調(diào)度方法實現(xiàn)實時、同步傳輸?shù)倪^程和效果:針對周期性數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間確定性特征,設(shè)計了基于時槽機制的輪詢調(diào)度方法,該方法結(jié)合時間觸發(fā)方式和事件觸發(fā)方法,保證了周期性實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇_定性和