數(shù)控實時系統(tǒng)調(diào)度理論及應(yīng)用研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、作為先進(jìn)制造業(yè)的核心技術(shù)之一,數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展,對工業(yè)實時計算提出了新的要求。數(shù)控實時系統(tǒng)不僅需要保證刀具補(bǔ)償、插補(bǔ)運(yùn)算、位置控制等周期性相關(guān)任務(wù)在確定的時間內(nèi)完成,也要保證突發(fā)事件觸發(fā)的非周期任務(wù)的及時響應(yīng),而且在系統(tǒng)的軟硬件出現(xiàn)故障時,仍要保證系統(tǒng)安全運(yùn)行并盡可能在滿足各種約束條件下完成任務(wù)。因此,要求實時計算能夠綜合處理多種類型任務(wù)共存的混合相關(guān)任務(wù)集,并且具備一定的故障容錯能力。本論文在總結(jié)數(shù)控任務(wù)特點的基礎(chǔ)上,提出了數(shù)控實時

2、系統(tǒng)調(diào)度理論,并通過仿真實驗證明了理論的有效性和可行性。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面: 首先,綜合分析了國內(nèi)外調(diào)度理論的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,對典型研究成果的原理和適用范圍進(jìn)行剖析,指出了目前調(diào)度理論研究中存在的局限性以及現(xiàn)有成果應(yīng)用于數(shù)控實時計算存在的問題。 第二,針對數(shù)控系統(tǒng)任務(wù)集的特點,建立混合相關(guān)任務(wù)集的描述模型,以此為基礎(chǔ),提出啟發(fā)式優(yōu)化調(diào)度算法,給出算法的設(shè)計思想及偽代碼描述,并對其進(jìn)行復(fù)雜度分析和性能仿真模擬

3、分析。 第三,在全面分析各種容錯技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對工業(yè)現(xiàn)場復(fù)雜環(huán)境下易產(chǎn)生暫時性錯誤的特點,引入低開銷回卷恢復(fù)技術(shù),將其納入啟發(fā)式最優(yōu)調(diào)度算法框架,提出數(shù)控系統(tǒng)的容錯調(diào)度策略。 第四,詳細(xì)、系統(tǒng)地介紹實時任務(wù)最長執(zhí)行時間(WCET)預(yù)測領(lǐng)域的研究情況,并且針對源程序路徑分析結(jié)果過于“悲觀”和分析過程的時間復(fù)雜度高的問題,提出了解決方案。該方案綜合應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)調(diào)整、符號執(zhí)行以及分支定界等技術(shù),消除程序中的不可達(dá)路徑,減少需

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