液壓制動(dòng)能量再生系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(gè)任務(wù)運(yùn)行的瞬時(shí)特征，建立實(shí)時(shí)系統(tǒng)分析模型，實(shí)施混合定時(shí)調(diào)度算法，并統(tǒng)計(jì)CPU利用率和任務(wù)延時(shí)，進(jìn)行驗(yàn)證。
控制系統(tǒng)瞬時(shí)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(tái)上是可行的，最大執(zhí)行時(shí)間tE為開發(fā)平臺(tái)上反復(fù)運(yùn)行并求取最大值的結(jié)果。

按照混合調(diào)度算法，該9個(gè)任務(wù)、4個(gè)處理器的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)在各個(gè)工作模式下的時(shí)序仿真結(jié)果如圖3所示，仿真忽略任務(wù)上下文切換消耗的處理器資源。根據(jù)表3，任務(wù)的最大公約數(shù)為10 ms，因此時(shí)間軸被劃分為周期為10 ms的時(shí)間片。
令時(shí)標(biāo)間隔為1．5 ms，開發(fā)平臺(tái)下的HBRS混合定時(shí)調(diào)度時(shí)序如圖4所示，其中空白時(shí)間段中處理器處于休眠狀態(tài)。

圖4(a)說明了當(dāng)HBRS電子控制系統(tǒng)在強(qiáng)制泄壓和保壓工作模式時(shí)處理器執(zhí)行任務(wù)的時(shí)序。此時(shí)，處理器根據(jù)任務(wù)R3和R2采集的車輛工作狀態(tài)信息，經(jīng)任務(wù)R1判斷系統(tǒng)的工作模式，若為強(qiáng)制泄壓或保壓工作模式則執(zhí)行任務(wù)R6發(fā)出控制命令。
圖4(b)和圖4(c)說明了當(dāng)HBRS電子控制系統(tǒng)在制動(dòng)能量再生工作模式和制動(dòng)能量回收工作模式時(shí)處理器執(zhí)行任務(wù)的時(shí)序。2個(gè)模式的區(qū)別在于任務(wù)R4中分別觸發(fā)的子任務(wù)為J4和J5。任務(wù)R1判斷系統(tǒng)工作于制動(dòng)能量再生工作模式，觸發(fā)任務(wù)R4查詢計(jì)算液壓泵馬達(dá)有效排量的驅(qū)動(dòng)電流值并觸發(fā)任務(wù)R5采集車輛的負(fù)荷狀況對(duì)驅(qū)動(dòng)電流值修正，通過任務(wù)R6發(fā)送HBRs系統(tǒng)各電磁方向閥、電磁離合器和液壓泵馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)命令。

結(jié)語
本文應(yīng)用時(shí)間觸發(fā)模式設(shè)計(jì)了液壓式制動(dòng)能量再生系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)混合調(diào)度器，實(shí)現(xiàn)了HBRS的基本功能。通過功能模塊劃分、任務(wù)劃分和時(shí)間序列的設(shè)計(jì)可以方便地設(shè)計(jì)時(shí)間觸發(fā)模式調(diào)度器。時(shí)間觸發(fā)模式設(shè)計(jì)的電子控制系統(tǒng)具有安全、成本低和程序簡單的特點(diǎn)。