基于四轮差分转向的执行电机时钟同步系统设计文献综述
摘要：随着以太网技术的发展，时钟同步已技术进入工控领域已经成为不可阻挡的趋势，但是由于介质的延迟特性和协议栈运行等多方面的因素的影响，使得出现时间差问题，不能同时运转。随着人们的研究发现四轮转向存在优势，四轮差分转向的汽车时四个车轮的转向角均可独立控制的新型车型，可以提高车辆行驶的操纵稳定性和机动灵活性，因此两者结合在四轮差分转向基础上实现执行电机时钟同步的问题。通过分析设计，已有探讨不同的时间同步系统在四轮差分转向中执行电机中的效果，各有其优缺点。
关键词：时钟同步系统 四轮转向 研究现状
1 时钟同步系统的概述
时钟同步指的是系统内的节点与时钟源进行时间同步的技术在自动控制、电力、测量及交通运输等系统中一般都包含很多仪表或者控制器，这些组件大多配备有独立时钟，所以整个系统里面会有很多互相独立的时钟。但是工业系统的各个环节往往具有严格的执行顺序，如果这些时钟没有一个一致的时间基准，很有可能导致系统运行混乱进而发生事故。因此，为了保证系统各环节可以按照既定顺序依次执行，整个系统中的所有时钟都必须和同一个时钟源同步，即实现时钟同步。[1]
到目前为止，各种时钟同步协议被提出，其中最具有代表性的时钟同步协议有 : 参考广播同步协议和传感器网络定时同步协议;还有很多相似的协议如: 防洪时间同步协议和低复杂度时间同步协议。目前使用较为广泛的同步方法有网络时间同步技术和精确时钟同步技术。精确时钟同步技术利用工业以太网在两个设备之间交换带有时间值的消息来实现高同步精度的时钟同步技术。目前针对精确时钟同步技术的研究主要集中在软件授时和提高软件授时精度的方法上，但是如果所获取的时间戳本身就存在误差，则无论授时精度如何提高，都会导致时钟同步精度下降。[2]
1.1 各种时钟同步方式特点
1.1.1传统的网络时间同步技术
传统的系统保持时间同步一般采用的方法是：整秒时时间服务器向以太网发送时间码信息，时间服务器集成高精度事件源，这种方法校正的时间与标准时间的误差一般在1-100ms，而且网络流量的加大会带来更大的误差，网络流量的差异是出现误差的最主要原因，而且这种误差具有不确定性无法实现高精度的同步。[3]
1.1.2GPS时钟同步
GPS向全球发布世界标准时间UTC，用户设备利用高级解码处理技术，可以提取两种时间信号：同步脉冲信号和时间码，同步脉冲信号包括间隔为一小时的时脉冲信号PPH、间隔为一分钟的分脉冲信号PPM和间隔为一秒的秒脉冲信号PPS，时间码信号包括在串口输出信号中的国际标准时间和日期。时间码用来同步系统的时间，而同步脉冲信号则用来对系统内的各个装置的时钟进行同步。其同步精度达到百纳秒级，能够很好的满足各种高精度复杂系统对时钟同步的要求，但GPS时钟同步需要在每个设备上引入专门的硬件同步设备，成本高昂而且不易安装、容易受到磁场、气候等原因影响，所以目前单纯的GPS时钟同步只在小型网络系统内得到使用，在大型分布式系统中完全使用GPS时钟同步是不理想的，一般GPS授时方式用在分布式系统服务器端作为系统内标准时间参考源，一般都是先通过同步 GPS的时间信息来产生对应的时间码，再使用时间码来同步机器时钟。[4]
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