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RTOS下CAN通信在UPS并机系统中的应用
| 论文题名： | RTOS下CAN通信在UPS并机系统中的应用 |
| 关键词： | 城市轨道交通;不间断电源系统;并联控制系统;实时操作系统;CAN通信 |
| 摘要： | 不间断电源系统(Uninterrupted Power System，UPS)在市电丢失时为关键负载设备提供不间断的优质电力供应，被广泛应用于银行、医疗、轨道交通等各个领域，随着信息技术的发展，用户对UPS的可靠性提出了更高的要求。现场总线控制系统是新一代的全分布式控制系统，适应了UPS并联控制系统向智能化、网络化和模块化发展的基本趋势，使得控制系统的体系结构和自动化技术产生的革命性改变。 本文以用于城市轨道交通的UPS并联系统为研究对象，对如何提供可靠、安全的并联供电系统展开了一系列研究，主要分为两个方面:一是对嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ内核调度算法进行分析，结合网络传输特性实现了新的内核调度策略，并且针对传统μC/OS-Ⅱ中任务通信机制所存在的不足，采用了SPC(Send-Pend-Check)任务通信机制，以改善系统的实时性和可靠性;二是在嵌入式操作系统的基础上引入CAN网络协议，针对UPS并机没有专用的CAN应用层协议这一问题，设计了适用于城轨UPS并联系统的应用层通信协议UPS-CAN。对网络层的报文格式和数据包解析规则作出了详细定义，对应用层的具体功能也进行了划分管理。设计具体的网络管理规则来管理并机主-从式网络，并在此基础之上研究主从竞争机制来降低系统无主机状态带来的风险，提高并联系统的可靠性。 在完成理论研究的基础上，本文完成改进后的内核到Cortex-M3系列处理器LM3S9B92的移植并进行了内核测试，将所设计的UPS-CAN通信协议应用于20kVA模块化并机进行总线数据测试以及整机性能和模块热插拔测试。经多次实验测试表明，系统具有良好的实时性、可靠性和稳定性。 |
| 作者： | 朱凯迪 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 张海燕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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