信息物理系统中时间不确定任务流的实时调度分析与研究

发布时间：2024-02-16 03:25

　　信息物理系统(Cyber-physical system,CPS)对于实时性的要求严格。在实际应用中,CPS系统存在难以避免的各个传输模块之间时间粒度不匹配、分布式系统采集任务的时间不同步等各方面原因,导致系统中任务的发生时间在一个区间内,而区间内具体的发生时刻点不确定,这给系统调度任务带来不确定性,增加调度难度。目前解决CPS中任务流发生时间不确定问题,同时对任务流进行动态实时调度的研究成果很少,少部分成果解决了某一方面问题而没有综合考虑任务时间区间的处理以及任务流的动态实时调度。本文针对CPS中任务流的发生时间不确定问题以及任务流的动态实时调度问题,通过理论分析、方法研究、实例分析与实验验证对所采用的任务流处理方法和实时调度方法进行论证,主要有以下几个方面:(1)针对CPS中发生时间不确定任务流,本文采用PPA调度算法确定任务流初始调度序列。首先对发生时间不确定任务流进行组合排列,确定所有可能的被调度序列。然后通过最优性剪枝算法确定任务流在每种组合序列下发生时间区间的有效上下界,从而缩短任务时间区间长度,对于同一任务,在不同的组合序列中有效上下界也不同。最后采取循环递归方法计算任务...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1CPS的技术体系根据文献[3]，可以将CPS的核心功能归为以下几点：

第一章绪论3基于CPS的体系架构和技术需求，综合各层级CPS所需的核心和关键技术，同时融合CPS需要的目前已经相对成熟的嵌入式、通讯、控制的等技术，总结得出CPS的技术体系表示为图1.1。图1.1CPS的技术体系根据文献[3]，可以将CPS的核心功能归为以下几点：CPS的一个关键....

图2.1任务Svlb的确定图2.1中横坐标为各个任务可能发生的时间点，纵坐标为当前系统中各个任5

昆明理工大学专业学位硕士学位论文16发生概率取为０，不需要再计算后续任务的有效上下界，因为任务的有效上界小于有效下界是不合理的，构不成正确的时间区间。例如当前系统有5个任务，分别为Sa(a，[1,5])、Sb(b,[2,5])、Sc(c,[2,4])、Sd(d,[2,6])、Se....

图2.2任务Svub的确定

昆明理工大学专业学位硕士学位论文16发生概率取为０，不需要再计算后续任务的有效上下界，因为任务的有效上界小于有效下界是不合理的，构不成正确的时间区间。例如当前系统有5个任务，分别为Sa(a，[1,5])、Sb(b,[2,5])、Sc(c,[2,4])、Sd(d,[2,6])、Se....

图2.3任务流简化后的时间区间图2.3中横坐标为任务流简化后的可能发生的时间点，纵坐标为当前系统中

第二章基于时间不确定任务流的PPA调度算法17图2.2中横坐标为各个任务可能发生的时间点，纵坐标为当前系统中待调度的各个任务名称，此时用图表示出的是对系统中的5个任务进行第二次遍历的过程，结合公式(2.4)和公式(2.5)，对任务按照e、d、c、b、a的顺序遍历完成后即能确定出当....

本文编号：3900737