[发明专利]带缓存机制的基于改进滑动平均滤波的时间同步优化方法

权利要求书

1.带缓存机制的基于改进滑动平均滤波的时间同步优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制器根据时钟状态决策算法确定当前控制器是否为从时钟节点；

当控制器为从时钟节点时，内部缓存管理时钟同步报文的序列号与时间戳；根据序列号与时间戳得出时钟偏差值，并利用滑动平均滤波算法对时钟偏差值进行滤波处理，最后使用滤波结果修正当前控制器的本地时钟。

2.根据权利要求1所述的带缓存机制的基于改进滑动平均滤波的时间同步优化方法，其特征在于，控制器根据时钟状态决策算法确定当前控制器是否为从时钟节点，包括以下步骤：

通过计算当前控制器传输至网络内其他控制器传输时间总和，选取时间总和最小的控制器作为主时钟节点，其他控制器作为从时钟节点。

3.根据权利要求1所述的带缓存机制的基于改进滑动平均滤波的时间同步优化方法，其特征在于，控制器内部建立多张缓存表，分别用来维护管理接收和发送的时钟同步报文的序列号和时间戳信息，以及各个时钟同步报文之间的对应关系。

4.根据权利要求1或3所述的带缓存机制的基于改进滑动平均滤波的时间同步优化方法，其特征在于，采用时钟同步报文离开和进入控制器网络接口卡MAC层的时刻，以硬件时间戳的形式记录在时钟同步报文内。

5.根据权利要求1所述的带缓存机制的基于改进滑动平均滤波的时间同步优化方法，其特征在于，所述滑动平均滤波算法包括以下步骤：

通过将计算得到的时钟偏差值Offset_new与存储的历史时钟偏差值平均值和标准差δ_offset进行比较，检查本次时钟偏差值是否在范围内；

如果是，则执行下一步；否则丢弃本次时钟偏差调整值，并退出此次时钟调整。

6.根据权利要求5所述的带缓存机制的基于改进滑动平均滤波的时间同步优化方法，其特征在于，所述滑动平均滤波算法，还包括：

选取设定的窗口大小M，计算包括本次时钟偏差值Offset_new在内的连续M个历史时钟偏差值的平均值用于使用平均值修正从节点控制器的本地时钟。

7.根据权利要求1所述的带缓存机制的基于改进滑动平均滤波的时间同步优化方法，其特征在于：用于分布式系统中控制器之间的同步。

8.带缓存机制的基于改进滑动平均滤波的时间同步优化终端，其特征在于，包括：

主从时钟节点判定模块，用于根据时钟状态决策算法确定当前控制器是否为从时钟节点；

同步优化模块，用于当控制器为从时钟节点时，内部缓存管理时钟同步报文的序列号与时间戳；根据序列号与时间戳得出时钟偏差值，并利用滑动平均滤波算法对时钟偏差值进行滤波处理，最后使用滤波结果修正当前控制器的本地时钟。

9.一种时间同步优化装置，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-7任一项所述的带缓存机制的基于改进滑动平均滤波的时间同步优化方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7任一项所述的带缓存机制的基于改进滑动平均滤波的时间同步优化方法。