[發明專利]一種軟數控系統的實時任務調度方法

無效

• 申請號: 201010136415.3
• 申請日: 2010-03-26
• 公開（公告）號: CN101807065A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 萬加富;蔡增祿;李迪;王巧巧
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G05B19/18
• 分類號: G05B19/18;G06F9/50
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種軟數控系統的實時任務調度方法，所述軟數控系統是采用多任務實時操作系統，將運動控制部分與管理部分集成到一個硬件平臺上，關鍵任務在實時操作系統中實現，所述關鍵任務主要包括軟數控系統的伺服任務和插補任務；其特征在于該方法包括以下步驟：

(a)根據軟數控系統中的任務情況，為非實時任務和實時突發性任務預留CPU資源；

(b)周期性實時任務抖動范圍的確定，計算輸出抖動反饋量，所述周期性實時任務主要包括伺服任務和插補任務；

(c)根據周期性實時任務的抖動情況，結合調度算法框架，確定模糊反饋調度的輸入量、輸出量及隸屬度賦值表；

(d)計算出模糊反饋調度表，進一步求出實時任務周期與抖動的關系表，并存于軟數控系統的內存中，采用直接查模糊反饋調度表動態調整關鍵性周期性實時任務的周期。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(a)所述任務情況包括任務的實時性和混雜性。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，為非周期性任務預留CPU資源，其中CPU資源的利用率為：

在所述步驟(b)中，所述輸出抖動反饋量的計算方法為：

其中，U表示CPU的利用率，U_others表示非周期性任務占用的CPU資源，prt_i.e表示周期性實時任務的執行時間，prt_i.T表示周期性實時任務的周期，N表示系統中的周期性實時任務個數；J_srk表示任務k的實際輸出抖動，J_sk表示任務k的期望抖動上限，周期性實時任務的抖動反饋量J_sf，J_sr表示所有實時任務的抖動上限參考值。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(c)中，調度算法包括二個反饋環，內環是控制環，外環是模糊反饋調度環，模糊反饋調度的輸入量是所述抖動上限參考值J_sr和所有周期性實時任務的抖動反饋量J_sf，模糊反饋調度的輸出量是任務周期調節系數λ；在所述步驟(d)中，由模糊反饋調度輸入量J_sf通過模糊推理導出模糊反饋調度算法表，根據任務周期調節系數λ，由線性關系求出輸出抖動對應的實時任務周期。

5、如權利要求4所述的方法，其特征在于所述實時任務周期與輸出抖動關系的推導包括以下步驟：

1)為軟數控系統的非實時任務和實時突發性任務預留CPU資源，計算輸出抖動反饋量；

2)根據模糊反饋調度的輸入量J_sr和J_sf及輸出量λ，采用二維模糊控制器設計方法確定隸屬度賦值表和模糊調度規則；

3)選擇最大隸屬度法判決，推導出模糊反饋調度表；

4)將所述的周期調節系數λ求出，動態的確定實時任務周期。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，預留的CPU資源參考軟數控系統中任務的特性，根據任務在系統中的重要性，確定調度優先次序。

7.如權利要求1～6任一項所述的一種軟數控系統的實時任務調度方法，其特征在于所述調度算法確定后存于軟數控系統內存中，采用查表的方式進行調度。