主要内容

通信时延对ABS控制系统的影响

使用实例概述

这个例子展示了随机网络流量如何在使用控制区域网络(CAN)通信的防抱死制动系统(ABS)中导致定时延迟和不确定性。该模型代表了现实世界的重载网络,也说明了分布式系统的特定领域模型。通过在模型中包含真实的时间效应,您可以在硬件测试之前获得对设计的行为和健壮性的信心。

没有交通

我们从防抱死制动系统的理想场景开始,使用CAN通信,没有背景流量。在这个模型中,我们在运行仿真之前,通过手动将后台流量子系统块中包含的Manual Switch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,软件模拟一个随着时间的推移具有稳定的网络利用率并且消息传递没有延迟的通信系统。这些理想的条件导致ABS系统相对于降低车轮速度的优异滑移响应。

与交通

接下来,我们用一些随机网络流量模拟一个更现实的CAN场景。这种后台流量会导致网络上的消息传递延迟。为了模拟这一点,我们手动将后台流量子系统块中包含的Manual Switch设置为“ON”位置。通过将Manual Switch设置到这个位置,我们允许Step Function块(也包含在后台流量子系统块中)向网络引入流量。在这个模型中,Step Function块被配置为在模拟时间T=6秒时输出一个值。如果我们将更新后的仿真结果与我们之前的理想场景进行对比,我们会看到消息传递延迟对网络的引入导致ABS系统相对于车轮速度的滑移响应更差。

重新确定CAN消息的优先级

CAN网络根据每个节点的消息优先级来处理来自网络中分布式节点的消息。在我们的模型中,我们定义了ABS控制器子系统的消息优先级为5,车辆动力学子系统的消息优先级为6,背景交通子系统的消息优先级为4。这意味着CAN网络首先处理来自后台流量子系统的消息。我们前面看到,网络上的背景流量的引入导致ABS系统的滑移响应差得多。为了减少背景流量的负面影响,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,使其优先级高于背景流量子系统。这一变化降低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

本例展示了一个使用CAN通信的防抱死制动系统,并强调了网络利用率提高对延迟和响应时间的负面影响。

另请参阅

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