【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及以太網(wǎng)，特別是涉及一種以太網(wǎng)發(fā)幀抖動(dòng)優(yōu)化方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
技術(shù)介紹
1、在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)性和確定性是影響系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性的重要因素，尤其是在復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、伺服控制系統(tǒng)等場(chǎng)景下。這類系統(tǒng)通常要求主控制器能夠以固定的時(shí)間間隔向多個(gè)從設(shè)備發(fā)送指令，并根據(jù)設(shè)備的反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。在此過(guò)程中，操作系統(tǒng)中的線程調(diào)度不穩(wěn)定，尤其是在多任務(wù)處理的情況下，會(huì)造成任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間點(diǎn)與預(yù)期的時(shí)間點(diǎn)不一致；系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性也可能因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)調(diào)度優(yōu)先級(jí)的變化、線程鎖的延遲等原因而出現(xiàn)波動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致任務(wù)的發(fā)幀抖動(dòng)。若任務(wù)周期的精度得不到保障，伺服控制的穩(wěn)定性和精度會(huì)受到嚴(yán)重影響，可能出現(xiàn)電機(jī)抖動(dòng)、系統(tǒng)響應(yīng)滯后等問(wèn)題。
2、為了解決這些問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)通常通過(guò)設(shè)置固定的時(shí)間冗余來(lái)增加任務(wù)調(diào)度的容錯(cuò)性，確保在一定范圍內(nèi)的調(diào)度偏差不會(huì)影響系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。然而，傳統(tǒng)的時(shí)間冗余方法無(wú)法自適應(yīng)系統(tǒng)中出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)變化，無(wú)法根據(jù)任務(wù)的實(shí)際執(zhí)行情況動(dòng)態(tài)調(diào)整冗余時(shí)間。當(dāng)系統(tǒng)的負(fù)載波動(dòng)較大時(shí)，固定的冗余時(shí)間很難有效應(yīng)對(duì)突發(fā)的任務(wù)延遲，使得系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)的發(fā)幀過(guò)程中穩(wěn)定性較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種能夠提升以太網(wǎng)發(fā)幀過(guò)程中通訊系統(tǒng)穩(wěn)定性的以太網(wǎng)發(fā)幀抖動(dòng)優(yōu)化方法、裝置、計(jì)算機(jī)設(shè)備、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N以太網(wǎng)發(fā)幀抖動(dòng)優(yōu)化方法，包括：
3、獲取當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)
4、獲取準(zhǔn)備執(zhí)行當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)時(shí)的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)，根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)與所述預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)的差，確定當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)的實(shí)際周期時(shí)間，并根據(jù)所述實(shí)際周期時(shí)間對(duì)所述參考周期時(shí)間進(jìn)行更新；
5、在所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)大于或等于所述最大時(shí)間點(diǎn)的情況下，若當(dāng)前發(fā)幀抖動(dòng)合理，則執(zhí)行當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)，并根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)與更新后的參考周期時(shí)間的和，確定下一發(fā)幀任務(wù)的最大時(shí)間點(diǎn)，將所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)確定為下一發(fā)幀任務(wù)的預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)。
6、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述獲取當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)的預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)之前，還包括：
7、獲取所述相鄰發(fā)幀任務(wù)的第一執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)；每組所述相鄰發(fā)幀任務(wù)的所述第一執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)，基于所述相鄰發(fā)幀任務(wù)中兩個(gè)相鄰的發(fā)幀任務(wù)的第二執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)確定；
8、根據(jù)所述相鄰發(fā)幀任務(wù)的所述第一執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)，計(jì)算出所述相鄰發(fā)幀任務(wù)的所述間隔時(shí)間，確定所述參考周期時(shí)間。
9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取所述相鄰發(fā)幀任務(wù)的第一執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)，包括：
10、執(zhí)行所述發(fā)幀任務(wù)，并根據(jù)相鄰的兩個(gè)所述發(fā)幀任務(wù)各自的第二執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)，確定相鄰的兩個(gè)所述發(fā)幀任務(wù)的間隔時(shí)間；
11、若相鄰的兩個(gè)所述發(fā)幀任務(wù)的間隔時(shí)間大于任務(wù)預(yù)設(shè)周期，則返回所述執(zhí)行所述發(fā)幀任務(wù)的步驟，直到相鄰的所述間隔時(shí)間的差值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，確定進(jìn)入正常通訊狀態(tài)；
12、基于正常通訊狀態(tài)下相鄰的兩個(gè)所述發(fā)幀任務(wù)的第二執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)，確定所述相鄰發(fā)幀任務(wù)的第一執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)。
13、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述根據(jù)所述實(shí)際周期時(shí)間對(duì)所述參考周期時(shí)間進(jìn)行更新之后，還包括：
14、若所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)小于所述最大時(shí)間點(diǎn)，將所述最大時(shí)間點(diǎn)與所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)相減，得到發(fā)幀延長(zhǎng)時(shí)間差；
15、等待所述發(fā)幀延長(zhǎng)時(shí)間差后執(zhí)行所述當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)，并將所述最大時(shí)間點(diǎn)確定為下一發(fā)幀任務(wù)的預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)。
16、在其中一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)如下步驟對(duì)所述當(dāng)前發(fā)幀抖動(dòng)進(jìn)行合理性校驗(yàn)：
17、根據(jù)所述當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)的實(shí)際周期時(shí)間和各個(gè)歷史發(fā)幀任務(wù)的實(shí)際周期時(shí)間的比較結(jié)果，確定發(fā)幀任務(wù)的實(shí)際周期時(shí)間的最大值；
18、將所述實(shí)際周期時(shí)間的最大值與所述最大時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行差值計(jì)算，得到發(fā)幀抖動(dòng)范圍；
19、根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)和所述最大時(shí)間點(diǎn)的差，確定當(dāng)前發(fā)幀抖動(dòng)，根據(jù)所述當(dāng)前發(fā)幀抖動(dòng)和所述發(fā)幀抖動(dòng)范圍的比較結(jié)果，對(duì)所述當(dāng)前發(fā)幀抖動(dòng)進(jìn)行合理性校驗(yàn)。
20、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)大于或等于所述最大時(shí)間點(diǎn)的情況下，所述方法還包括：
21、若所述當(dāng)前發(fā)幀抖動(dòng)超過(guò)所述發(fā)幀抖動(dòng)范圍，則在所述最大時(shí)間點(diǎn)的基礎(chǔ)上，增加單次所述參考周期時(shí)間，得到所述當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)的更新后的最大時(shí)間點(diǎn)；
22、根據(jù)所述更新后的最大時(shí)間點(diǎn)，執(zhí)行所述當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)，并將所述更新后的最大時(shí)間點(diǎn)確定為下一發(fā)幀任務(wù)的預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)。
23、第二方面，本申請(qǐng)還提供了一種以太網(wǎng)發(fā)幀抖動(dòng)優(yōu)化裝置，包括：
24、發(fā)幀時(shí)間點(diǎn)計(jì)算模塊，用于獲取當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)的預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)，根據(jù)參考周期時(shí)間與所述預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)，確定當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)包含冗余時(shí)間量的最大時(shí)間點(diǎn)；所述參考周期時(shí)間基于相鄰發(fā)幀任務(wù)的間隔時(shí)間確定；
25、參考周期時(shí)間更新模塊，用于獲取準(zhǔn)備執(zhí)行當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)時(shí)的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)，根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)與所述預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)的差，確定當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)的實(shí)際周期時(shí)間，并根據(jù)所述實(shí)際周期時(shí)間對(duì)所述參考周期時(shí)間進(jìn)行更新；
26、任務(wù)執(zhí)行與時(shí)間點(diǎn)調(diào)整模塊，用于在所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)大于或等于所述最大時(shí)間點(diǎn)的情況下，若當(dāng)前發(fā)幀抖動(dòng)合理，則執(zhí)行當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)，并根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)與更新后的參考周期時(shí)間的和，確定下一發(fā)幀任務(wù)的最大時(shí)間點(diǎn)，將所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)確定為下一發(fā)幀任務(wù)的預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)。
27、第三方面，本申請(qǐng)還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟：
28、獲取當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)的預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)，根據(jù)參考周期時(shí)間與所述預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)，確定當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)包含冗余時(shí)間量的最大時(shí)間點(diǎn)；所述參考周期時(shí)間基于相鄰發(fā)幀任務(wù)的間隔時(shí)間確定；
29、獲取準(zhǔn)備執(zhí)行當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)時(shí)的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)，根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)與所述預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)的差，確定當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)的實(shí)際周期時(shí)間，并根據(jù)所述實(shí)際周期時(shí)間對(duì)所述參考周期時(shí)間進(jìn)行更新；
30、在所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)大于或等于所述最大時(shí)間點(diǎn)的情況下，若當(dāng)前發(fā)幀抖動(dòng)合理，則執(zhí)行當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)，并根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)與更新后的參考周期時(shí)間的和，確定下一發(fā)幀任務(wù)的最大時(shí)間點(diǎn)，將所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)確定為下一發(fā)幀任務(wù)的預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)。
31、第四方面，本申請(qǐng)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)以下步驟：
32、獲取當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)的預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)，根據(jù)參考周期時(shí)間與所述預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)，確定當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)包含冗余時(shí)間量的最大時(shí)間點(diǎn)；所述參考周期時(shí)間基于相鄰發(fā)幀任務(wù)的間隔時(shí)間確定；
33、獲取準(zhǔn)備執(zhí)行當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)時(shí)的當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)，根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)與所述預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)的差，確定當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)的本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種以太網(wǎng)發(fā)幀抖動(dòng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述獲取當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)的預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)之前，還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取所述相鄰發(fā)幀任務(wù)的第一執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述實(shí)際周期時(shí)間對(duì)所述參考周期時(shí)間進(jìn)行更新之后，還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)如下步驟對(duì)所述當(dāng)前發(fā)幀抖動(dòng)進(jìn)行合理性校驗(yàn)：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)大于或等于所述最大時(shí)間點(diǎn)的情況下，所述方法還包括：
7.一種以太網(wǎng)發(fā)幀抖動(dòng)優(yōu)化裝置，其特征在于，所述裝置包括：
8.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。
9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方
10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種以太網(wǎng)發(fā)幀抖動(dòng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述獲取當(dāng)前發(fā)幀任務(wù)的預(yù)計(jì)執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)之前，還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取所述相鄰發(fā)幀任務(wù)的第一執(zhí)行時(shí)間點(diǎn)，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根據(jù)所述實(shí)際周期時(shí)間對(duì)所述參考周期時(shí)間進(jìn)行更新之后，還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)如下步驟對(duì)所述當(dāng)前發(fā)幀抖動(dòng)進(jìn)行合理性校驗(yàn)：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)大于或...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：弓羽箭，韓輝，焦進(jìn)星，蔣太金，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京翼輝信息技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
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