NCS场景下混合网络时间特性与同步机制研究
| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 图索引表 | 第10-12页 |
| 表索引表 | 第12-13页 |
| 缩略词表 | 第13-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-42页 |
| 1.1 论文的研究背景和意义 | 第16-19页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第16-18页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第18-19页 |
| 1.2 研究现状 | 第19-37页 |
| 1.2.1 工业混合网络的研究现状 | 第19-23页 |
| 1.2.2 NCS时延问题的研究现状 | 第23-26页 |
| 1.2.3 时间同步问题的研究现状 | 第26-36页 |
| 1.2.4 研究现状分析 | 第36-37页 |
| 1.3 论文的研究工作 | 第37-39页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第37-39页 |
| 1.3.2 研究方案 | 第39页 |
| 1.4 论文的组织结构 | 第39-41页 |
| 1.5 本章小结 | 第41-42页 |
| 第二章 混合网络的应用场景分析 | 第42-62页 |
| 2.1 网络化控制系统 | 第42-48页 |
| 2.1.1 NCS的结构特点 | 第42-44页 |
| 2.1.2 NCS的模型 | 第44-45页 |
| 2.1.3 NCS的工作特点 | 第45-48页 |
| 2.2 混合网络的结构 | 第48-51页 |
| 2.3 混合网络的工作特点 | 第51-53页 |
| 2.3.1 分布式处理机制 | 第51-52页 |
| 2.3.2 混合网络的介质访问 | 第52-53页 |
| 2.4 混合网络的时延结构 | 第53-58页 |
| 2.4.1 典型控制系统的时间结构 | 第54-55页 |
| 2.4.2 检测环节的时延 | 第55页 |
| 2.4.3 控制环节的时延 | 第55-56页 |
| 2.4.4 执行环节的时延 | 第56页 |
| 2.4.5 网络环节的时延 | 第56-57页 |
| 2.4.6 控制系统时延 | 第57-58页 |
| 2.5 混合网络中的时间同步问题 | 第58-61页 |
| 2.5.1 NCS中的驱动与同步 | 第59-60页 |
| 2.5.2 同步时钟的精度要求 | 第60-61页 |
| 2.6 本章小结 | 第61-62页 |
| 第三章 混合网络的时间特征研究 | 第62-86页 |
| 3.1 混合网络的消息处理 | 第62-68页 |
| 3.1.1 混合网络的组成 | 第62-63页 |
| 3.1.2 消息事务 | 第63-65页 |
| 3.1.3 物理层帧的时间模型 | 第65-66页 |
| 3.1.4 IS的中继行为 | 第66-68页 |
| 3.2 消息事务的时间参数 | 第68-74页 |
| 3.2.1 空闲时间 | 第68-69页 |
| 3.2.2 间隙时间 | 第69-71页 |
| 3.2.3 消息事务的周转时间 | 第71-73页 |
| 3.2.4 消息事务的持续时间 | 第73-74页 |
| 3.3 混合网络的拥塞控制 | 第74-78页 |
| 3.3.1 队列延迟导致网络拥塞 | 第75页 |
| 3.3.2 时间参数的修正 | 第75-78页 |
| 3.4 混合网络的数据交换时间 | 第78-84页 |
| 3.4.1 周期性数据交换时间 | 第79-82页 |
| 3.4.2 非周期性数据交换时间 | 第82-84页 |
| 3.5 本章小结 | 第84-86页 |
| 第四章 混合网络的数据交换时间性能研究 | 第86-108页 |
| 4.1 CAN总线的技术特征 | 第86-89页 |
| 4.1.1 CAN总线的协议体系 | 第86-87页 |
| 4.1.2 CAN的接口规范 | 第87-89页 |
| 4.2 IEEE 802.15.4协议的技术特征 | 第89-92页 |
| 4.2.1 IEEE 802.15.4协议的体系 | 第89-90页 |
| 4.2.2 IEEE 802.15.4的技术规范 | 第90-92页 |
| 4.3 混合网络的数据交换服务时序 | 第92-97页 |
| 4.3.1 周期性数据交换时序 | 第94-95页 |
| 4.3.2 非周期数据交换时序 | 第95-97页 |
| 4.4 数据交换的时间性能 | 第97-107页 |
| 4.4.1 单主配置 | 第98-105页 |
| 4.4.2 多主配置 | 第105-107页 |
| 4.5 本章小结 | 第107-108页 |
| 第五章 混合网络的时间同步机制研究 | 第108-138页 |
| 5.1 时间同步的含义 | 第108-109页 |
| 5.1.1 时间同步 | 第108-109页 |
| 5.1.2 绝对时间系统与相对时间系统 | 第109页 |
| 5.2 NCS中的时钟 | 第109-112页 |
| 5.2.1 时钟偏差 | 第109-110页 |
| 5.2.2 时钟不精确 | 第110-112页 |
| 5.3 网络时间协议NTP | 第112-113页 |
| 5.4 精确时间协议PTP | 第113-121页 |
| 5.4.1 PTP的时钟模型 | 第114-115页 |
| 5.4.2 PTP的工作原理 | 第115-116页 |
| 5.4.3 PTP的同步过程 | 第116-117页 |
| 5.4.4 PTP的时延处理机制 | 第117-121页 |
| 5.5 时间同步协议栈设计 | 第121-137页 |
| 5.5.1 混合网络的时间同步的层次模型 | 第122-123页 |
| 5.5.2 时间戳的处理 | 第123-125页 |
| 5.5.3 时间同步子系统的结构 | 第125-126页 |
| 5.5.4 时间同步状态机 | 第126-129页 |
| 5.5.5 时间同步类 | 第129-132页 |
| 5.5.6 IS的同步算法 | 第132-137页 |
| 5.6 本章小结 | 第137-138页 |
| 第六章 混合网络的实时数据交换与时间同步设计实例 | 第138-154页 |
| 6.1 横机的集群控制 | 第138-141页 |
| 6.1.1 横机集群的网络结构 | 第138-140页 |
| 6.1.2 混合网络验证环境 | 第140-141页 |
| 6.2 横机控制系统 | 第141-145页 |
| 6.2.1 工艺流程 | 第141-142页 |
| 6.2.2 机头的驱动方式 | 第142-143页 |
| 6.2.3 技术指标 | 第143-144页 |
| 6.2.4 横机现场控制器 | 第144-145页 |
| 6.3 横机NCS的数据交换 | 第145-147页 |
| 6.3.1 数据交换流程 | 第145页 |
| 6.3.2 数据交换数据结构 | 第145-147页 |
| 6.3.3 数据交换数据帧结构 | 第147页 |
| 6.4 横机NCS的时间同步 | 第147-151页 |
| 6.4.1 时间同步流程 | 第147-149页 |
| 6.4.2 时间同步数据结构 | 第149-151页 |
| 6.4.3 时间同步数据帧结构 | 第151页 |
| 6.5 横机集群的数据交换与时间同步实现 | 第151-153页 |
| 6.6 本章小结 | 第153-154页 |
| 第七章 总结与展望 | 第154-158页 |
| 7.1 论文的研究总结与创新点 | 第154-156页 |
| 7.1.1 研究总结 | 第154-155页 |
| 7.1.2 创新点 | 第155-156页 |
| 7.2 论文研究内容的前景展望 | 第156-158页 |
| 7.2.1 研究前景 | 第156-157页 |
| 7.2.2 后续研究工作 | 第157-158页 |
| 致谢 | 第158-160页 |
| 参考文献 | 第160-170页 |
| 附录A：博士学习期间的学术论文与科研成果 | 第170-172页 |
| 附件 | 第172-181页 |
