交流延迟对ABS控制系统的影响

概述的例子

这个例子说明了在一个使用控制区域网络(CAN)通信的防抱死制动系统(ABS)中,随机网络流量是如何引起时间延迟和不确定性的。该模型代表了现实世界中负载沉重的网络,并举例说明了分布式系统的领域特定模型。通过在模型中包含真实的计时效果,您可以在硬件测试之前对设计的行为和健壮性获得信心。

没有交通

我们从一个理想的场景开始,一个防抱死制动系统使用CAN通信,没有背景流量。在该模型中,我们在运行仿真之前,通过手动将包含在后台流量子系统块中的手动开关的输出设置为“OFF”位置,来模拟一个没有后台流量的CAN。在这个理想的场景中,软件模拟了一个通信系统,该系统具有稳定的网络使用率,并且在消息传递方面没有延迟。这些理想的条件导致优秀的滑移响应从ABS系统相对于降低车轮速度。

与交通

接下来,我们模拟一个CAN的更现实的方案,其中包含一些随机的网络流量。此背景流量导致网络上的消息传递延迟。为了模拟这种情况,我们手动包含在后台业务子系统块手动开关置于“ON”位置。通过手动开关设置到这个位置,我们允许也包含在后台业务子系统块引入流量到网络的步骤功能块。在此模型中,阶梯函数块被配置为输出在模拟时间的值,T = 6秒。如果我们对比更新的模拟结果与我们之前的理想的情况下,我们看到,引入的消息传递延迟到网络的结果,从ABS系统相对于轮速差得多滑响应。

重新排列CAN消息的优先级

CAN网络根据每个节点的消息优先级处理来自网络上分布式节点的消息。在我们的模型中,我们为ABS控制器子系统定义了5个消息优先级,为车辆动力学子系统定义了6个消息优先级,为后台交通子系统定义了4个消息优先级。这意味着CAN网络首先处理来自后台流量子系统的消息。我们在前面已经看到,在网络中引入后台流量会导致ABS系统的滑动响应更差。为了减少背景交通的负面影响,我们调整了ABS控制器子系统和车辆动力学子系统的CAN消息优先级,使其比背景交通子系统具有更高的优先级。这一变化的结果是减少了网络上的消息传递延迟,并改善了ABS系统相对于车轮速度的滑移响应。

结论

这个例子展示了一个使用CAN通信的防抱死制动系统,并强调了增加网络利用率可能对延迟和响应时间产生的负面影响。

另请参阅

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