时钟同步问题来源于工业中分布式系统的发展和实时性任务的需求,核心问题是通过同步方法来实现各个子系统之间的时钟一致性,传统的GPS同步方法和NTP(网络时钟同步协议)等协议由于价格昂贵、同步精度差等原因满足不了工业需求,IEEE1588精确时钟同步协议协议是目前时钟同步领域最好的同步方法,不过其在实际使用中由于链路延时等因素影响难以达到纳秒甚至亚纳秒的同步精度以及无法保证从时钟的稳定性。本文从统计分析的角度研究了链路延时、时钟伺服系统及时钟频率漂移补偿的相互关系,以提高IEEE1588时钟同步系统精度及稳定性,主要研究内容如下:(1)基于链路延时的统计特性,研究了动态阈值法和滑动时间窗的实时监控算法,以提高同步精度;(2)在时钟伺服系统中,针对链路时延的阶跃突变干扰采用多模型PID控制策略,以优化从时钟的稳定性,减少从时钟的频繁抖动;(3)对于时钟频率漂移问题,通过监测PTP报文样本是否发生链路堵塞等来进行报文过滤,只选取正常链路传输的PTP样本来进行校正,从而提高频率偏差计算的准确度;(4)通过stateflow时钟同步仿真系统进行仿真分析。仿真结果表明不仅时钟同步系统对多种链路延时抖动的适应性得到了提高,而且整个系统的同步精度和稳定性也得到了提高。