液壓制動(dòng)能量再生系統的電子控制系統設計

4 仿真
某控制系統基于采用新華龍公司C8051F005最小系統板。首先統計該系統下單個(gè)任務(wù)運行的瞬時(shí)特征，建立實(shí)時(shí)系統分析模型，實(shí)施混合定時(shí)調度算法，并統計CPU利用率和任務(wù)延時(shí)，進(jìn)行驗證。
控制系統瞬時(shí)特征數據如表3所列，其中，任務(wù)運行周期T根據系統性能的需要提出，而且，在開(kāi)發(fā)平臺上是可行的，最大執行時(shí)間tE為開(kāi)發(fā)平臺上反復運行并求取最大值的結果。

按照混合調度算法，該9個(gè)任務(wù)、4個(gè)處理器的實(shí)時(shí)控制系統在各個(gè)工作模式下的時(shí)序仿真結果如圖3所示，仿真忽略任務(wù)上下文切換消耗的處理器資源。根據表3，任務(wù)的最大公約數為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)標間隔為1．5 ms，開(kāi)發(fā)平臺下的HBRS混合定時(shí)調度時(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(shuō)明了當HBRS電子控制系統在強制泄壓和保壓工作模式時(shí)處理器執行任務(wù)的時(shí)序。此時(shí)，處理器根據任務(wù)R3和R2采集的車(chē)輛工作狀態(tài)信息，經(jīng)任務(wù)R1判斷系統的工作模式，若為強制泄壓或保壓工作模式則執行任務(wù)R6發(fā)出控制命令。
圖4(b)和圖4(c)說(shuō)明了當HBRS電子控制系統在制動(dòng)能量再生工作模式和制動(dòng)能量回收工作模式時(shí)處理器執行任務(wù)的時(shí)序。2個(gè)模式的區別在于任務(wù)R4中分別觸發(fā)的子任務(wù)為J4和J5。任務(wù)R1判斷系統工作于制動(dòng)能量再生工作模式，觸發(fā)任務(wù)R4查詢(xún)計算液壓泵馬達有效排量的驅動(dòng)電流值并觸發(fā)任務(wù)R5采集車(chē)輛的負荷狀況對驅動(dòng)電流值修正，通過(guò)任務(wù)R6發(fā)送HBRs系統各電磁方向閥、電磁離合器和液壓泵馬達的驅動(dòng)命令。

結語(yǔ)
本文應用時(shí)間觸發(fā)模式設計了液壓式制動(dòng)能量再生系統的電子控制系統混合調度器，實(shí)現了HBRS的基本功能。通過(guò)功能模塊劃分、任務(wù)劃分和時(shí)間序列的設計可以方便地設計時(shí)間觸發(fā)模式調度器。時(shí)間觸發(fā)模式設計的電子控制系統具有安全、成本低和程序簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。