[发明专利]基于起落架位置传感器的冗余CAN网络系统切换方法

权利要求书

1.一种基于起落架位置传感器的冗余CAN网络系统切换方法，冗余CAN网络系统，包括若干传感器节点、若干CAN网络以及与若干传感器节点一一对应的若干控制单元；

若干所述CAN网络均与控制单元连接;

若干所述控制单元的结构相同，均包括与CAN网络数量相同的CAN收发器、CAN控制器和主控CPU；

所述CAN网络通过CANH总线和CANL总线与CAN收发器连接；所述CAN收发器和CAN控制器连接；所述CAN控制器和主控CPU连接；

其特征在于，包括以下步骤：

S1：构建冗余CAN网络系统的切换模型；

S2：对冗余CAN网络系统的切换模型进行优化，得到冗余CAN网络系统的最优切换模型；

S3：对冗余CAN网络系统的最优切换模型进行优化求解，得到最优切换模型的可行最优解，并根据可行最优解完成冗余CAN网络系统切换；

所述步骤S1包括以下子步骤：

S11：采集传感器节点的通信时长，计算传感器节点的通信迟缓函数；

S12：采集传感器节点的等待时长，计算传感器节点的等待时间函数；

S13：采集传感器节点的通信数据包，计算传感器节点的通信负担函数；

S14：采集传感器节点的CRC校验信息，计算传感器节点的数据紊乱函数；

S15：根据传感器节点的通信迟缓函数、等待时间函数、通信负担函数和数据紊乱函数，构建冗余CAN网络系统的切换模型；

所述步骤S11中，传感器节点的通信迟缓函数f_i(t)的表达式为：

式中，表示传感器节点收到CAN网络i上一次信息的时间，T表示传感器节点的当前时间，α表示第一可调参数；

所述步骤S12中，传感器节点的等待时间函数g_i(t)的表达式为：

式中，表示传感器节点上一次向CAN网络i发送信息后第一次申请仲裁的时间，表示CAN网络i仲裁传感器节点当前需要发送信息至该网络需要排队等待的预计时间，β表示第二可调参数；

所述步骤S13中，传感器节点的通信负担函数h_i(t)的表达式为：

式中，b_i表示传感器节点主控CPU在当前时刻t的读取周期内从CAN控制器寄存空间中读取到CAN网络i的数据包字节数，γ表示第三可调参数，e表示指数；

所述步骤S14中，传感器节点的数据紊乱函数p_i(t)的表达式为：

式中，T^c表示预设的时间间隔值，y_i(t)表示值域为{0,1}的冗余校验函数，δ表示第四可调参数；

所述步骤S15中，冗余CAN网络系统的切换模型F的表达式为：

式中，f_i(t)表示传感器节点的通信迟缓函数，g_i(t)表示传感器节点的等待时间函数，h_i(t)表示传感器节点的通信负担函数，p_i(t)表示传感器节点的数据紊乱函数，ρ^f表示通信迟缓函数的权重，ρ^g表示等待时间函数的权重，p^h表示通信负担函数的权重，ρ^p表示数据紊乱函数的权重；

所述步骤S2中，最优切换模型F′的表达式为：

式中，x=[x₁,x₂,…,x_N]^T，x=表示CAN 网络切换方案的解向量，Q(t)表示t时刻每个 CAN网络的四种切换模型函数值f_i(t)、g_i(t)、h_i(t)和p_i(t)组成的切换模型矩阵，ρ表示四种切换模型函数权重值组成的权重向量，表示自然数集合，x₁,x₂,…,x_N表示每个CAN网络的解值。

2.根据权利要求1所述的基于起落架位置传感器的冗余CAN网络系统切换方法，其特征在于，所述步骤S3中，利用遗传算法对冗余CAN网络系统的最优切换模型进行优化求解。