從控制系統(tǒng)的角度看未來汽車總線的需求

Bm指的是較低優(yōu)先級的消息在最壞情況下的傳送時(shí)間（這里lp(m)指比m低優(yōu)先級的消息集合）。

報(bào)文在CAN總線上發(fā)送有2種情況需要等待：

(1) 有高于本報(bào)文優(yōu)先度的報(bào)文要發(fā)送；
(2) 有低于本報(bào)文優(yōu)先度的報(bào)文正在發(fā)送。

最長等待時(shí)間未：(hp(m)指比m高優(yōu)先級的消息集合）

2.3 在傳輸出錯情況下的響應(yīng)時(shí)間

根部Burns的理論，在一個(gè)時(shí)間t范圍內(nèi)，只有一個(gè)突發(fā)性的錯誤，其長度為nerror；除了這個(gè)突發(fā)性的錯誤，錯誤的周期為Terror。我們可以將一個(gè)消息在最壞情況下的響應(yīng)時(shí)間分為以下四個(gè)部分：

- 從消息觸發(fā)到排隊(duì)時(shí)間的最壞延時(shí)。
- 消息排隊(duì)時(shí)間Qm。
- 傳送時(shí)間Cm。
- 出錯恢復(fù)時(shí)間EQm。

所以，一個(gè)消息的最壞延時(shí)時(shí)間可以表達(dá)為：

于是，在t時(shí)間內(nèi)傳輸錯誤的數(shù)目為(nerror + |t/Terror|-1)。將其代入公式（4）則得出：

其中，E(t)為出錯恢復(fù)時(shí)間EQm的函數(shù)，表示其最大的恢復(fù)時(shí)間。

3 試驗(yàn)及結(jié)果

要進(jìn)行試驗(yàn)，首先要確定系統(tǒng)控制器最多能承受多大的延時(shí)時(shí)間及產(chǎn)生延時(shí)時(shí)間后系統(tǒng)的控制器有何不同的要求，關(guān)于延時(shí)時(shí)間的選擇，參照了TTP/的Kopeiz所提出的20ms和福特汽車公司所提出的50ms。Kopetz認(rèn)為汽車車身通信延遲最多不能超過20ms是基于以下兩方面的考慮，一是駕駛員對他的所有操作動作都認(rèn)為是立即得到響應(yīng)了，而不會由于系統(tǒng)延時(shí)的影響使得駕駛員做出重復(fù)的誤操作，二是對于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)的最高轉(zhuǎn)速而言，每個(gè)氣缸的工作循環(huán)大致在20ms左右，也就是說能夠在每個(gè)工作循環(huán)產(chǎn)生一次控制命令。關(guān)于福特公司的延時(shí)時(shí)間不超過50ms沒有詳細(xì)的理論敘述，我們只能認(rèn)為其是來自于經(jīng)驗(yàn)的工程實(shí)踐。但是，在我們所進(jìn)行的對汽車車身系統(tǒng)的仿真初步試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，每當(dāng)系統(tǒng)延時(shí)時(shí)間超過50ms附近時(shí)(根據(jù)各個(gè)子系統(tǒng)的區(qū)別大致在正負(fù)5ms之間)系統(tǒng)將出現(xiàn)振蕩。

圖3為響應(yīng)時(shí)間過長(轉(zhuǎn)速測量時(shí)間較長)而致系統(tǒng)發(fā)生振蕩的實(shí)例。

圖3 響應(yīng)時(shí)間過長而導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩

3.1