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基于时间触发模式的HBRS控制系统混合调度器的设计

作者:时间:2010-08-23来源:网络收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/162901.htm

  该模型中,有效排量决策模块J8运行的前提条件是J1~J5先运行,即获得各种开关状态、车速和蓄能器压力,缺一不可。经过逻辑判断后决定的工作。J8有分支,J8判断系统工作State为能量保持工作时,J10直接发出默认的驱动命令即可,不J9。J10控制各电磁换向阀的开关状态,控制电磁离合器的结合/分离状态。J9在制动能量回收工作模式时,需要获得车速、制动踏板行程,查询最佳排量对应的控制电流,在制动能量再生工作模式时,需要获得车速、加速踏板行程,查询最佳有效排量对应的控制电流。J10根据当前车辆制动加速度以及反馈电流的大小,对控制电流值进行修正,并发出驱动命令到驱动模块。J9和J10均在不同工作模式下,需要不同的传感器信号或状态变量,因此需要添加判断程序,从而实现在不同工作模式下不同控制程序的目的。

  2.3 任务划分

  根据任务划分原则为I/O依赖性、功能内聚、任务内敛,将13功能模块划分为6个任务,如表2所列。9个任务中R1~R6由系统控制处理器芯片实现,R7~R9由微控制器集成外设控制。J10和J11由芯片TLE6230GP实现驱动,J12则由控制芯片的PCA及扩展芯片33486A实现,并由单片机PCA模块实现PWM信号输出。

  

13功能模块划分为6个任务

  3 算法

  当使能开关打开时,系统共有4种工作模式:制动能量回收模式、制动能量再生模式、制动能量保压模式和制动能量强制泄压模式。进入何种工作模式由进行逻辑判断,因此任务R1工作模式决策组合是周期性运行的任务。若判断系统进入制动能量保压工作模式或强制泄压工作模式,则直接任务R6 驱动组合;R6发出控制外设的驱动命令,通过任务R7、R8运行,控制电磁换向阀的通断实现油路的变换,控制电磁离合器的结合/分离实现HBRS与车辆原动力传动系统的分离;若R1判断系统进入制动能量回收工作模式或者制动能量释放工作模式,则任务R4查询目标驱动电流值,并触发任务R5计算车辆加速度和任务R6计算反馈电流值提供给任务R10以修正目标驱动电流值;最后,通过任务R9实现对HBRS系统有效排量的调整。

  确定所需的时标间隔的过程是:为了把开销和功耗降低到最小值,器的时标间隔应该设置为所有任务的运行间隔的“最大公因数”,并且满足所有任务的运行都应小于调度时标间隔,以保证调度程序总是能够在任何任务需要运行的时候调用它,还要求尽可能地避免任务的抖动。

  于是,在不同的工作模式中的任务都在确定性段内完成检测和驱动任务,简化了系统的复杂性,更可靠,更安全。

  处理器执行任务的时序如图3所示。

  

控制系统处理器执行任务的时序

  4 仿真

  某控制系统采用新华龙公司C8051F005最小系统板。首先统计该系统下单个任务运行的瞬时特征,建立实时系统分析模型,实施定时调度算法,并统计CPU利用率和任务延时,进行验证。

  控制系统瞬时特征数据如表3所列,其中,任务运行周期T根据系统性能的需要提出,而且,在开发平台上是可行的,最大执行tE为开发平台上反复运行并求取最大值的结果。

  

仿真结果

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