基于CAN總線的分布式嵌入式控制系統(tǒng)的應(yīng)用日益普遍,系統(tǒng)控制和保護(hù)功能愈來愈復(fù)雜。在研制這些安全性要求很高的系統(tǒng)過程中,必須對(duì)其數(shù)字控制器進(jìn)行充分的測(cè)試和參數(shù)整定。在完全消除控制器硬軟件錯(cuò)誤之前,就直接使用實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試是不合適的。 解決上述問題的途徑之一是采用實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng),即將實(shí)際“執(zhí)行器——整車——傳感器”代之以實(shí)時(shí)模型,與實(shí)際控制器構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于該實(shí)時(shí)仿真測(cè)試系統(tǒng)回路中具有實(shí)際微控制器和接口硬件,因而被稱為硬件回路仿真(Hardware-In-the-Loop Simulation),簡(jiǎn)稱HIL。本文跟蹤國內(nèi)外的最新研究成果,建立了一種軟硬件相結(jié)合的基于ARM7 LPC2119的HIL嵌入式仿真測(cè)試系統(tǒng)。 本文還深入分析了嵌入式操作系統(tǒng)合作式與搶占式任務(wù)調(diào)度策略的優(yōu)劣,依據(jù)Pont等人提出的時(shí)間觸發(fā)合作式調(diào)度的思想,在單個(gè)ARM微處理上,實(shí)現(xiàn)了該嵌入式調(diào)度器的移植。時(shí)間觸發(fā)的合作式調(diào)度器使用定時(shí)器驅(qū)動(dòng)任務(wù)調(diào)度,任務(wù)之間不可搶占且具有毫秒級(jí)的響應(yīng)時(shí)間,具有實(shí)時(shí)性、可預(yù)測(cè)性和可靠性高等特點(diǎn)。 通信和協(xié)調(diào)是分布式控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),它將物理上分散配置的子系統(tǒng)有機(jī)的聯(lián)系在一起,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的共享。本文在詳細(xì)分析標(biāo)準(zhǔn)CAN總線協(xié)議和現(xiàn)有CAN總線高層協(xié)議的基礎(chǔ)上,在分布式的多個(gè)ARM微處理器平臺(tái)上,實(shí)現(xiàn)了一種使用時(shí)間觸發(fā)方式的CAN總線協(xié)議和基于此CAN總線高層協(xié)議的多處理器的時(shí)間觸發(fā)合作式調(diào)度器。并通過HIL的仿真測(cè)試平臺(tái),驗(yàn)證時(shí)間觸發(fā)調(diào)度器和CAN總線協(xié)議的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和可靠性。 隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)的進(jìn)步,嵌入式控制器在汽車上使用呈一種快速遞增的趨勢(shì),特別在中高檔轎車上,已經(jīng)普遍采用微控器替代原先的機(jī)械控制系統(tǒng),稱為電子式線控駕駛(Drive by wire)系統(tǒng)。汽車ACCS、ABS和ASR電子控制系統(tǒng)是這類電子式線控駕駛的代表。本文通過HIL嵌入式測(cè)試平臺(tái)驗(yàn)證時(shí)間觸發(fā)的調(diào)度器和高層CAN總線協(xié)議,能夠滿足電子式線控駕駛這類系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性、安全性和可靠性的要求。
【學(xué)位單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：TP368.12
【部分圖文】：

ple-CCS 系統(tǒng)雖然能夠反映一些時(shí)間觸發(fā)調(diào)度和改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的簡(jiǎn)單，無論是仿真端的模擬真實(shí)程度，還是控制端的功能都比較制端兩個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的分布式控制系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)過少，無法充分證明本協(xié)議的可靠性和可用性。因此在 Simple-CCS 單雙節(jié)點(diǎn)精簡(jiǎn)模型一個(gè)十節(jié)點(diǎn)的 ACCS 控制系統(tǒng)�？貙�(duì)象的仿真S 系統(tǒng)模型更接近于實(shí)際，它的 PC 端仿真程序包含了一個(gè)較完系，包括車體動(dòng)力學(xué)模型、輪胎動(dòng)力學(xué)模型和發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)模型。 車體動(dòng)力學(xué)模型[11] [22]選用雙輪模型仿真車輛的縱向動(dòng)力學(xué)特征。圖 2.10 是模型的原

減速器差動(dòng)齒輪�，F(xiàn)代的發(fā)動(dòng)機(jī)一般都能夠提供最大6000的RPM（每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)），舉例來說一個(gè)梅塞得斯奔馳V8引擎可以在轉(zhuǎn)速3700的條件下，提供800Nm的扭矩。一個(gè)典型V8引擎的扭矩與轉(zhuǎn)速關(guān)系如圖2.11所示[11]。圖2.11 典型V8引擎發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與扭矩的關(guān)系通常模擬扭矩與轉(zhuǎn)速關(guān)系的公式，采用二次函數(shù)逼近的方法，擬合的函數(shù)如下：2528.7 0.152 0.0000217MaxT = + R R（2-19）MaxT為引擎轉(zhuǎn)速等于R 時(shí)，能夠提供的最大扭矩力，擬合的效果圖如圖2.12所示：圖2.12 引擎扭矩/轉(zhuǎn)速擬合曲線與實(shí)際曲線的對(duì)比圖

引擎扭矩/轉(zhuǎn)速擬合曲線與實(shí)際曲線的對(duì)比圖
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王桂榮,錢劍敏;CAN總線和基于CAN總線的高層協(xié)議[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2003年05期

本文編號(hào)：2836100