基于時間觸發(fā)模式的HBRS控制系統(tǒng)混合調(diào)度器的設(shè)計(jì)
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該模型中，有效排量決策模塊J8運(yùn)行的前提條件是J1～J5先運(yùn)行，即獲得各種開關(guān)狀態(tài)、車速和蓄能器壓力，缺一不可。經(jīng)過邏輯判斷后決定HBRS的工作模式。J8有分支，J8判斷系統(tǒng)工作模式State為能量保持工作模式時，J10直接發(fā)出默認(rèn)的驅(qū)動命令即可，不觸發(fā)J9。J10控制各電磁換向閥的開關(guān)狀態(tài)，控制電磁離合器的結(jié)合/分離狀態(tài)。J9在制動能量回收工作模式時，需要獲得車速、制動踏板行程，查詢最佳排量對應(yīng)的控制電流，在制動能量再生工作模式時，需要獲得車速、加速踏板行程，查詢最佳有效排量對應(yīng)的控制電流。J10根據(jù)當(dāng)前車輛制動加速度以及反饋電流的大小，對控制電流值進(jìn)行修正，并發(fā)出驅(qū)動命令到驅(qū)動模塊。J9和J10均在不同工作模式下，需要不同的傳感器信號或狀態(tài)變量，因此需要添加判斷程序，從而實(shí)現(xiàn)在不同工作模式下觸發(fā)不同控制程序的目的。
2.3 任務(wù)劃分
根據(jù)任務(wù)劃分原則為I/O依賴性、功能內(nèi)聚、任務(wù)內(nèi)斂，將13功能模塊劃分為6個任務(wù)，如表2所列。9個任務(wù)中R1～R6由系統(tǒng)控制處理器芯片調(diào)度實(shí)現(xiàn)，R7～R9由微控制器集成外設(shè)控制。J10和J11由芯片TLE6230GP實(shí)現(xiàn)驅(qū)動，J12則由控制芯片的PCA及擴(kuò)展芯片33486A實(shí)現(xiàn)，并由單片機(jī)PCA模塊實(shí)現(xiàn)PWM信號輸出。
當(dāng)HBRS使能開關(guān)打開時，系統(tǒng)共有4種工作模式：制動能量回收模式、制動能量再生模式、制動能量保壓模式和制動能量強(qiáng)制泄壓模式。HBRS進(jìn)入何種工作模式由控制系統(tǒng)進(jìn)行邏輯判斷，因此任務(wù)R1工作模式?jīng)Q策組合是周期性運(yùn)行的任務(wù)。若判斷系統(tǒng)進(jìn)入制動能量保壓工作模式或強(qiáng)制泄壓工作模式，則直接任務(wù)R6 驅(qū)動組合;R6發(fā)出控制外設(shè)的驅(qū)動命令，通過任務(wù)R7、R8運(yùn)行，控制電磁換向閥的通斷實(shí)現(xiàn)油路的變換，控制電磁離合器的結(jié)合/分離實(shí)現(xiàn)HBRS與車輛原動力傳動系統(tǒng)的分離;若R1判斷系統(tǒng)進(jìn)入制動能量回收工作模式或者制動能量釋放工作模式，則觸發(fā)任務(wù)R4查詢目標(biāo)驅(qū)動電流值，并觸發(fā)任務(wù)R5計(jì)算車輛加速度和任務(wù)R6計(jì)算反饋電流值提供給任務(wù)R10以修正目標(biāo)驅(qū)動電流值;最后，通過任務(wù)R9實(shí)現(xiàn)對HBRS系統(tǒng)有效排量的調(diào)整。
確定所需的時標(biāo)間隔的過程是：為了把開銷和功耗降低到最小值，調(diào)度器的時標(biāo)間隔應(yīng)該設(shè)置為所有任務(wù)的運(yùn)行間隔的“最大公因數(shù)”，并且滿足所有任務(wù)的運(yùn)行時間都應(yīng)小于調(diào)度時標(biāo)間隔，以保證調(diào)度程序總是能夠在任何任務(wù)需要運(yùn)行的時候調(diào)用它，還要求盡可能地避免任務(wù)的抖動。
于是，在不同的工作模式中控制系統(tǒng)的任務(wù)都在確定性時間段內(nèi)完成檢測和驅(qū)動任務(wù)，簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，更可靠，更安全。
控制系統(tǒng)處理器執(zhí)行任務(wù)的時序如圖3所示。
4 仿真
某控制系統(tǒng)基于采用新華龍公司C8051F005最小系統(tǒng)板。首先統(tǒng)計(jì)該系統(tǒng)下單個任務(wù)運(yùn)行的瞬時特征，建立實(shí)時系統(tǒng)分析模型，實(shí)施混合定時調(diào)度算法，并統(tǒng)計(jì)CPU利用率和任務(wù)延時，進(jìn)行驗(yàn)證。
控制系統(tǒng)瞬時特征數(shù)據(jù)如表3所列，其中，任務(wù)運(yùn)行周期T根據(jù)系統(tǒng)性能的需要提出，而且，在開發(fā)平臺上是可行的，最大執(zhí)行時間tE為開發(fā)平臺上反復(fù)運(yùn)行并求取最大值的結(jié)果。
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