CANopen协议在冗余系统中的应用研究的开题报告一、选题背景与意义现代工业自动化系统中，高可靠性的要求越来越高，特别是在危险工业场合中，如烟气净化、钢铁冶炼和石油化工等。故要在系统的设计和实现中采取可靠性设计和实现措施，以确保在某个关键环节发生故障时，不会使整个系统停止运行。因此，将冗余技术引入自动化系统是提高系统可靠性的关键技术之一。CANopen协议是一种现代化的现场总线协议，其拓扑结构具有主从式结构的特点，适合于控制系统的实时通讯和数据交换。在工业自动化中有广泛的应用。CANopen协议的适用性在冗余系统中有待进一步研究。如果将CANopen协议应用于冗余系统中，可对提高现有自动化系统的可靠性和实时性做出贡献。因此，本次研究的意义在于：1.深入探究CANopen协议在冗余系统中的可行性；2.探究CANopen协议在冗余系统中的应用及实现方式；3.对CANopen协议的性能和可靠性进行分析和研究；4.为自动化系统的可靠性和实时性提出具有实用性的技术方案。二、研究内容1.CANopen协议的基础知识、通讯原理和拓扑结构的研究，了解CANopen协议的特性；2.CANopen协议在冗余系统中的应用场景的研究，包括系统容错/冗余控制、数据冗余备份等内容；3.分析CANopen协议在冗余系统中的通讯机制和控制策略，探究其机制和算法；4.基于CANopen协议的冗余系统的实现和验证，分析可靠性和实时性。三、研究目标1.深入地探究CANopen协议应用于冗余系统中的可行性和优点；2.明确CANopen协议在冗余系统中应用的策略和控制策略，证明其实现的可行性；3.设计并实现基于CANopen协议的冗余系统的demo系统，验证其可行性和可靠性。四、研究方法1.文献资料分析法：搜集一定数量的文献资料，包括相关书籍、期刊、论文等等，对CANopen协议在冗余系统中应用的可行性和优点、常用策略和控制策略进行深入研究。2.理论研究法：通过对CANopen协议和冗余技术相关理论的学习和探究，设计适用于冗余系统的通讯机制和控制策略，并通过仿真等方式验证其实现的可行性和优越性。3.实验方法：在理论研究的基础上，利用硬件平台和模拟工具等，设计并搭建CANopen协议在冗余系统中的demo系统，实验验证其可行性和可靠性。五、预期成果1.完成CANopen协议在冗余系统中的应用研究，并获得具有独创性的研究成果；2.独立或合作完成有关研究的SCI或EI等国内外期刊或会议论文数篇；3.完成基于CANopen协议的冗余系统的demo系统的设计、搭建和测试。六、研究进度安排1.1-3个月：对CANopen协议在冗余系统中应用的可行性和优点进行文献调研和分析；2.4-6个月：设计CANopen协议在冗余系统中的通讯机制和控制策略，并进行仿真和分析；3.7-10个月：搭建基于CANopen协议的冗余系统的demo系统，进行实验测试；4.11-12个月：总结成果，撰写论文，准备并提交相关期刊和会议。