本文關(guān)鍵詞：FlexRay總線靜態(tài)段參數(shù)優(yōu)化及其在線控制動中的應(yīng)用

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【摘要】：新能源汽車是《中國制造2025》實施綱領(lǐng)的十大重點領(lǐng)域之一,其中,純電動汽車的發(fā)展,使汽車內(nèi)部電子控制單元數(shù)量需求不斷增長,同時,人們對汽車駕駛安全性和舒適性的要求也越來越高。過去的主動安全系統(tǒng)主要包括傳統(tǒng)液壓制動和防抱死制動系統(tǒng),雖然目前已廣泛應(yīng)用于車輛上,但理論上并未達到最佳制動效果。由線控技術(shù)構(gòu)建的汽車安全性能的電子控制系統(tǒng),可極大地提高駕駛安全性和可靠性,為純電動汽車在制動性能上帶來根本性變革。基于以上事實,傳統(tǒng)車載網(wǎng)絡(luò)由于帶寬不足、通信速率慢、容錯性差等問題已不能滿足日益苛刻的駕駛要求。FlexRay總線作為近年新興的車載網(wǎng)絡(luò),具有高帶寬、高傳輸速率、雙通道冗余容錯機制等特點,能夠滿足線控系統(tǒng)的高可靠性和高實時性要求,具有廣闊的應(yīng)用前景,能為汽車電子技術(shù)和純電動汽車提供更大的發(fā)展空間。本文在詳細分析FlexRay車載網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)范的基礎(chǔ)上,首先闡述了網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率對車載網(wǎng)絡(luò)性能的影響,并以最大化網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率為目標提出了一種FlexRay總線靜態(tài)段參數(shù)優(yōu)化模型,該模型能有效提高數(shù)據(jù)傳輸速率。通過使用三種參數(shù)優(yōu)化方法對多組信號數(shù)目不同、數(shù)據(jù)長度不同的系統(tǒng)示例在CANoe軟件中進行系統(tǒng)仿真對比實驗,結(jié)果表明該參數(shù)優(yōu)化模型能顯著提高帶寬利用率。將所提出的靜態(tài)段參數(shù)優(yōu)化模型應(yīng)用于線控制動系統(tǒng),搭建了線控制動系統(tǒng)硬件架構(gòu)。分析線控制動系統(tǒng)具體功能需求,對系統(tǒng)的靜態(tài)段參數(shù)進行優(yōu)化配置并在優(yōu)化的靜態(tài)段參數(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計集群全局參數(shù)和節(jié)點參數(shù)。使用錯誤模型對優(yōu)化的線控制動通信系統(tǒng)進行可靠性設(shè)計與分析,理論上驗證通信系統(tǒng)可靠性。以系統(tǒng)通信集群協(xié)議參數(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計仿真模型數(shù)據(jù)庫,通過CANoe.FlexRay仿真軟件對線控制動系統(tǒng)通信模型進行功能建模和仿真。設(shè)計了由五個節(jié)點組成的線控制動FlexRay總線硬件控制平臺,并對節(jié)點ECU軟件進行設(shè)計,包括鎖相環(huán)時鐘模塊配置、協(xié)議參數(shù)寄存器配置和消息緩存配置等,充分保證通信系統(tǒng)消息收發(fā)正確無誤。構(gòu)建了基于FlexRay總線的線控制動系統(tǒng)通信測試平臺。五個節(jié)點的通信數(shù)據(jù)由LCD和OLED顯示器實時顯示,之后將設(shè)計好的真實節(jié)點通過FlexRay總線硬件接口卡與PC機仿真軟件相連,通過半實物和全硬件測試觀察通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)幀傳輸過程中有無錯誤幀、漏幀等情況。最后使用示波器對通信網(wǎng)絡(luò)物理波形進行波形完整性分析。測試結(jié)果表明,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通信良好,滿足最初的設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：FlexRay 線控制動 帶寬利用率 靜態(tài)段 參數(shù)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 FlexRay總線國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢11-13
• 1.2.1 FlexRay總線國外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢11-12
• 1.2.2 FlexRay總線國內(nèi)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢12-13
• 1.3 FlexRay總線在線控系統(tǒng)中的應(yīng)用13-14
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 FlexRay總線靜態(tài)段參數(shù)優(yōu)化16-33
• 2.1 FlexRay總線通信協(xié)議簡介16-24
• 2.1.1 FlexRay節(jié)點結(jié)構(gòu)16-17
• 2.1.2 FlexRay電氣信號17
• 2.1.3 FlexRay網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)17-18
• 2.1.4 FlexRay總線通信協(xié)議操作控制18-24
• 2.2 靜態(tài)段參數(shù)優(yōu)化方法研究24-28
• 2.2.1 網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率25
• 2.2.2 靜態(tài)段參數(shù)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的設(shè)計25-27
• 2.2.3 靜態(tài)段負載數(shù)據(jù)長度及時隙長度優(yōu)化計算27-28
• 2.3 數(shù)值實驗驗證28-32
• 2.3.1 仿真測試軟件CANoe簡介28-29
• 2.3.2 數(shù)值實驗驗證與結(jié)果分析29-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 靜態(tài)段參數(shù)優(yōu)化模型在線控制動中的應(yīng)用研究33-43
• 3.1 FlexRay車載網(wǎng)絡(luò)線控制動系統(tǒng)硬件架構(gòu)設(shè)計33-36
• 3.1.1 線控制動系統(tǒng)介紹33-34
• 3.1.2 基于FlexRay總線的線控制動系統(tǒng)硬件架構(gòu)設(shè)計34-36
• 3.2 線控制動系統(tǒng)通信集群協(xié)議參數(shù)優(yōu)化設(shè)計36-40
• 3.2.1 線控制動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化計算36-38
• 3.2.2 線控制動系統(tǒng)通信集群協(xié)議參數(shù)配置38-40
• 3.3 線控制動網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)可靠性設(shè)計與分析40-42
• 3.3.1 可靠性分析簡介40
• 3.3.2 錯誤模型40-41
• 3.3.3 基于錯誤模型的線控制動系統(tǒng)可靠性設(shè)計與分析41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 基于FlexRay總線的線控制動系統(tǒng)仿真及實現(xiàn)43-60
• 4.1 線控制動系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信仿真模型搭建43-49
• 4.1.1 線控制動系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計43-46
• 4.1.2 基于FlexRay總線的線控制動系統(tǒng)仿真模型46-47
• 4.1.3 線控制動系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析47-49
• 4.2 FlexRay總線物理節(jié)點簡介49-51
• 4.2.1 MC9S12XF512單片機49-50
• 4.2.2 收發(fā)器芯片TJA108050-51
• 4.3 FlexRay總線節(jié)點軟件設(shè)計51-58
• 4.3.1 FlexRay鎖相環(huán)時鐘配置52-53
• 4.3.2 FlexRay中斷初始化53-54
• 4.3.3 芯片初始化54-55
• 4.3.4 線控制動系統(tǒng)消息發(fā)送和接收子程序55-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第5章 基于FlexRay總線的線控制動系統(tǒng)通信測試60-69
• 5.1 FlexRay總線系統(tǒng)通信測試60-64
• 5.1.1 FlexRay總線線控制動系統(tǒng)測試平臺60-61
• 5.1.2 FlexRay總線系統(tǒng)半實物仿真測試61-63
• 5.1.3 FlexRay總線系統(tǒng)全硬件測試63-64
• 5.2 FlexRay總線系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)結(jié)果分析64-68
• 5.2.1 CANoe.FlexRay通信數(shù)據(jù)分析64-66
• 5.2.2 幀位流的時域波形分析66-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論與展望69-71
• 參考文獻71-76
• 致謝76-77
• 附錄A （攻讀學(xué)位期間參與的科研項目）77

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1 谷蘭俊;程闊華;;汽車線控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景探討[J];科技風(fēng);2012年02期

2 杜啟峰;未來汽車設(shè)計新革命——線控汽車技術(shù)[J];世界汽車;2004年08期

3 饒劍,黃妙華,劉飛;汽車線控技術(shù)的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)[J];汽車電器;2005年09期

4 宗長富;劉凱;;汽車線控驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展[J];汽車技術(shù);2006年03期

5 任桂周;侯樹展;曲金玉;;汽車電子新興技術(shù)——線控技術(shù)[J];汽車電器;2007年01期

6 程飛;過學(xué)迅;;汽車線控技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J];上海汽車;2007年03期

7 孟憲哲;王大力;;豐田普瑞斯混合動力汽車線控換檔系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理解析[J];黑龍江工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年02期

8 朱華;;現(xiàn)代汽車的線控技術(shù)[J];現(xiàn)代零部件;2012年02期

9 韓錫令;無電纜線控信號程序的研究[J];長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1987年01期

10 金雙泉,李碩,杜攀峰;交通仿真軟件在線控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J];公路交通科技;2003年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王學(xué)堂;李誠;;城市交通雙向綠波線控系統(tǒng)的解析解[A];第十三屆中國管理科學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

2 王正武;羅大庸;黃中祥;;線控系統(tǒng)著色混合Petri網(wǎng)建模及其模糊控制[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 星火;線控讓我如此［魅力］[N];中國計算機報;2003年

2 湖北 于子襄;新式線控防盜器[N];電子報;2006年

3 十方;線控讓我如此“魅力”[N];中國電腦教育報;2003年

4 《i周刊》記者 王健;輕巧帶線控攜帶與操作都方便[N];中國計算機報;2004年

5 高鴻雁;線控安全聯(lián)盟成立[N];中國工業(yè)報;2004年

6 黑龍江 郭衍行;選購MD應(yīng)注意些什么[N];電腦報;2003年

7 河北 王皓玉;給電腦裝線控耳機[N];電腦報;2004年

8 鴻賓;電腦線控電熱水器即將上市[N];中國機電日報;2000年

9 高山南;養(yǎng)護你的MD[N];中國計算機報;2002年

10 北京華旗資訊移動存儲事業(yè)部產(chǎn)品經(jīng)理 任建強 北京海華偉業(yè)科技有限公司總經(jīng)理 劉果元 CPW記者 曾憲勇;愛國者迷你王線控錄音MP3-E08貴在創(chuàng)新[N];電腦商報;2003年

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1 徐穎;基于信息融合技術(shù)的線控汽車狀態(tài)和路面參數(shù)的仿真估算與實驗研究[D];吉林大學(xué);2009年

2 殷衛(wèi)喬;基于執(zhí)行器精細調(diào)節(jié)的汽車轉(zhuǎn)向/制動控制系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2014年

3 陳國迎;四輪獨立線控電動汽車試驗平臺搭建與集成控制策略研究[D];吉林大學(xué);2012年

4 彭曉燕;汽車線控制動系統(tǒng)安全控制技術(shù)研究[D];湖南大學(xué);2013年

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1 曲長生;汽車線控換檔一種典型故障的診斷分析及研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 郭廣輝;機電雙作用氣壓制動閥及其復(fù)合制動策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

3 項欣楠;FlexRay總線靜態(tài)段參數(shù)優(yōu)化及其在線控制動中的應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2016年

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5 陳銘賢;線控換檔開關(guān)凸輪機構(gòu)的設(shè)計與研究[D];上海交通大學(xué);2012年

6 王夢春;輕型線控制動汽車執(zhí)行系統(tǒng)傳感器故障診斷與整車穩(wěn)定性協(xié)調(diào)控制[D];吉林大學(xué);2013年

7 田陽陽;多軸車輛電液比例轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)研究[D];吉林大學(xué);2008年

8 何祥坤;汽車線控液壓制動系統(tǒng)仿真分析與試驗研究[D];吉林大學(xué);2015年

9 陳青;基于線控技術(shù)的電動汽車操控系統(tǒng)人機界面研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2007年

10 鐘偉;線控制動系統(tǒng)的安全策略研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

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本文編號：1001876