發(fā)布時間：2020-09-18 06:05

　　 隨著信息技術(shù)、微電子技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,汽車控制正由“人”為主體向數(shù)字化信息控制方向邁進(jìn)。智能汽車就是電子化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化時代的產(chǎn)物,通過車載網(wǎng)絡(luò)將分散式的電控單元(Electronic Control Unit,ECU)進(jìn)行集中的管理和利用,通過節(jié)點間信息的共享與協(xié)同,實現(xiàn)智能汽車協(xié)同控制功能。隨著ECU數(shù)量的不斷增加和功能愈加復(fù)雜,對網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性和安全性提出了更高的要求。車載網(wǎng)絡(luò)管理就是通過分布式的協(xié)同機(jī)制保證網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性和安全性。本文在OSEK和AUTOSAR車載網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)研究的基礎(chǔ)上,對智能汽車控制系統(tǒng)實時網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制實現(xiàn)和OSEK網(wǎng)絡(luò)管理性能優(yōu)化兩個問題進(jìn)行較為深入的研究。本論文以安徽省自然科學(xué)基金為基礎(chǔ),對車載網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制實現(xiàn)和性能優(yōu)化進(jìn)行研究。首先,給出了滿足新一代智能汽車控制系統(tǒng)資源共享與協(xié)同的分域管理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),并分析了基于該分層架構(gòu)的車載網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)計要求,接著分析了常用的車載網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制應(yīng)用于整車網(wǎng)絡(luò)管理的不足之處,進(jìn)而提出了基于分層協(xié)同的智能汽車實時網(wǎng)絡(luò)管理方法,并詳細(xì)設(shè)計了基于AUTOSAR UDP NM的主網(wǎng)層Ethernet網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制;其次,基于分層協(xié)同網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu),對子網(wǎng)層OSEK直接網(wǎng)絡(luò)管理性能優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行研究,分析了OSEK DNM定時器參數(shù)設(shè)計問題的不足,以網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率和網(wǎng)絡(luò)管理實時性為評價指標(biāo),建立了動態(tài)邏輯環(huán)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計模型,并給出了不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下的最優(yōu)R_t求解算法和動態(tài)邏輯環(huán)節(jié)點協(xié)同機(jī)制;最后,在CANoe軟件中搭建了仿真平臺并設(shè)計了試驗方案,驗證了分層協(xié)同的實時網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)制的可行性和子網(wǎng)層動態(tài)邏輯環(huán)機(jī)制的有效性。本文的研究為建立高可靠、低帶寬消耗的智能汽車網(wǎng)絡(luò)通信管理系統(tǒng)進(jìn)行了有益的嘗試。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP315;U463.6
【部分圖文】：

TTEthernet服務(wù)Fig2.3TTEthernetservice

圖 2. 8 以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)Fig 2.8 Ethernet frame(1) 前導(dǎo)字段前導(dǎo)字段由連續(xù) 7 個字節(jié)的“10101010”同步序列組成，主要用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點間的時鐘同步功能。(2) 幀起始界定符幀起始界定符標(biāo)識著以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀傳輸開始，由一個字節(jié)的“10101011”序列表示，其中結(jié)尾“11”表示接下來的字段為目的地址。(3) 媒體訪問控制目的節(jié)點地址媒體訪問控制目的節(jié)點地址表示接收該數(shù)據(jù)幀的節(jié)點 MAC 地址，該地址由 6個字節(jié)組成，其中最高位表示單播/組播地址標(biāo)志位，當(dāng)其為“0”時表示該數(shù)據(jù)幀是一對一傳輸；為“1”時表示該數(shù)據(jù)幀是組播的（一對多傳輸），即接收端是具有某些相同功能的節(jié)點；當(dāng)目的地址所有位均是“1”時表示該數(shù)據(jù)幀是廣播的，即網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點都能接收該數(shù)據(jù)幀。

合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)碩士研究生學(xué)位論文有的以CAN為主的車載網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)已經(jīng)無法滿足智能汽車網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)過對上述智能汽車自動駕駛通信系統(tǒng)的分析，未來的智能汽車網(wǎng)絡(luò)兩個特點：（1）功能多樣化，即 ECU 節(jié)點數(shù)量大幅增加，圖 3.2 顯中 ECU 增長的趨勢；（2）控制智能化，即 ECU 節(jié)點間的耦合性增交互越來越多。

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本文編號：2821301