实时控制软件设计作业_01——汽车ABS系统分析

制动防抱死系统（antilock brake system）简称ABS。作用就是在汽车制动时，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑（滑移率在20%左右）的状态，以保证车轮与地面的附着力在最大值。

原理：在制动时，ABS根据每个车轮速度传感器传来的速度信号，可迅速判断出车轮的抱死状态，关闭开始抱死车轮上面的常开输入电磁阀，让制动力不变，如果车轮继续抱死，则打开常闭输出电磁阀，这个车轮上的制动压力由于出现直通制动液贮油箱的管路而迅速下移，防止了因制动力过大而将车轮完全抱死。在让制动状态始终处于最佳点（滑移率S为20%），制动效果达到最好，行车最安全。

汽车减速后，一旦ABS电脑检测到车轮抱死状态消失，它就会让主控制阀关闭，从而使系统转入普通的制动状态下进行工作。如果蓄压器的压力下降到安全极限以下，红色制动故障指示灯和琥珀色ABS故障指示灯亮。在这种情况下，驾驶员要用较大的力进行深踩踏板式的制动方式才能对前后轮进行有效的制动。

 

分析：

1、该系统有哪些强实时功能需求？需要对哪些实时事件进行实时响应，对允许的实时延迟的数量级进行估计。

　　强实时需求有：

　　　　（1）车轮转速的监测

　　　　（2）防抱死压力的控制

需要对车轮角速度趋于零的事件和车轮压力调节事件进行实时响应。（ABS通过使趋于抱死车轮的制动压力循环往复地经历保持—减小—增大过程，而将趋于抱死车轮的滑动率控制在峰值附着系数滑动率的附近范围内。）

 实时延迟数量级应该在毫秒级。

 

2、如果你是软件设计者，要实现这些实时功能，要设计几个实时任务？

 　　3个实时任务：

　　　　（1）车轮转速趋于零的瞬间，ABS启动。

　　　　（2）ABS工作的过程中进项压力调节修正。

　　　　（3）汽车速度低于一定速度（5km/h或者8km/h）后，ABS中止。

 

3、这几个实时任务是时间触发的还是事件触发的，如果是时间触发的，周期大约是多少？

　　都是事件触发。

 

4、这几个实时任务之间是相互独立还是存在着一定的依赖关系？分析这种依赖关系。

　　这几个实时任务间存在一定的依赖关系：任务（1）执行为任务（2）和（3）的执行的必要条件。任务（3）的中止是任务（2）执行的必要条件。

 

5、这几个实时任务之间是否都需要使用一些共享的硬件资源？列出这种依赖性。

　　这几个实时任务的确都需要使用共享的硬件资源。包括但不限于汽车车轮转速传感器、车轮压力传感器、汽车嵌入式硬件等。