网络控制系统利用控制网络在控制器和被控对象之间传送控制信息,减低了系统的布线造价和复杂度,并给系统带来了灵活性.同时由于信息在网络中传输存在时延等问题,而影响了控制系统的性能.因此要改进控制网络的相应的性能以满足控制系统的需要.作为控制网络的CAN总线,具有可靠性高、成本低等优点.是为汽车设计的现场总线.将它用大型控制系统中,当总线的载荷较大时,总线中数据传送的实时性不能得到保证.论文主要论述改进总线实时性的方案.论文运用Lyapulov稳定性分析方法分析了网络时延对网络控制系统的稳定性的影响.对CAN总线通信系统的性能特点进行了分析,特别对它解决数据碰撞的仲裁协议进行了详细深入的研究.将基于优先级的非抢占式实时任务调度运用到CAN网络的信息传输系统中,分析CAN通信系统的可调度性以及CAN信息帧的最坏传送时延.将排队论运用到CAN信息队列的分析,得出CAN的信息传送的平均性能.通过分析得到,基于CAN现场总线的网络控制系统数据通信的关键问题是:1.在网络控制系统中,如何进行网络管理以解决控制要求的实时性与网络通信时延的矛盾;2.如何保证控制网络上所有单元的数据传送时延的均匀性;3.总线网络的带宽利用率与实时性的矛盾;4.控制系统的周期性数据、猝发性数据以及系统紧急数据在同一个共享网络上传送的实时性的解决.为了解决上面得出的CAN的数据传送的不确定性以及总线带宽的基于优先级的非均匀性分配问题,基于时分原理,提出动态CAN的上层协议的解决方案.对周期性的和非周期性的实时性数据,设计两个信息传输子系统:基于时分的主从式结构子系统以及基于优先级调度的多主式的结构子系统.在主从式子系统中,利用参考帧来实现整个系统的时间同步,以及传送系统调度信息.而在多主式子系统中,利用动态优先级机制,实现总线带宽在同类优先级的信息帧中的平均分配.整个系统,在相应的层次设置保护时隙,以增强系统的抗干扰能力和对紧急信息的快速响应.