某乘用車CAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計與研究
發(fā)布時間:2022-01-04 01:39
汽車向智能化、網(wǎng)聯(lián)化、電子化的快速發(fā)展,促進了以太網(wǎng)新型總線應(yīng)用,但由于技術(shù)不成熟、成本較高,以太網(wǎng)新型總線國內(nèi)外應(yīng)用車輛很少。CAN(Controller Area Network)控制局域網(wǎng)成本低,通訊可靠,技術(shù)成熟,是目前最流行的汽車總線技術(shù),且將長期存在,需要持續(xù)研究、應(yīng)用和推廣。目前國內(nèi)很多主機廠及零部件廠已經(jīng)掌握ISO11898等CAN總線相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并應(yīng)用到量產(chǎn)車型中,但并沒有從系統(tǒng)的角度設(shè)計網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),也未考慮線束阻抗、節(jié)點阻抗、接口電路和終端電阻的影響,更沒考慮到采樣點需要依據(jù)實際車型進行計算,造成負載率高情況下報文延時、報文丟失、時有時無的錯誤幀等。針對這些問題,本文提出一種終端電阻與實車信息匹配的計算方法和位采樣點優(yōu)化的計算方法,建立報文收發(fā)防錯機制,創(chuàng)建一種高可靠性、低成本的實用型汽車車身CAN總線系統(tǒng)的設(shè)計方案。首先分析整車配置、控制器類型、數(shù)量及通信需求,確定汽車總線名稱、數(shù)量及通信速率要求,制定整車的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu);然后根據(jù)整車的布置和線束走向,計算各個節(jié)點的次終端電阻及主終端電阻,減少線束、終端電阻等阻抗影響,降低信號干擾,優(yōu)化信號物理波形;同步綜合考慮ECU...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
CAN的連接示意圖
9圖 2-1 ISO 標(biāo)準(zhǔn)化的 CAN 協(xié)議考慮到作為工業(yè)控制的現(xiàn)場總線,其所需要傳輸?shù)男畔⒘肯鄬ζ渌麖?fù)雜使用場景總線而言較少,但要滿足控制上的較高的實時性要求,而且為了方便布線和后期的等,要求其具有較為簡單的網(wǎng)絡(luò)連接方式。按照以上的要求,CAN 總線網(wǎng)絡(luò)只采用SI7 層通信模型的最低兩層,即物理層和數(shù)據(jù)鏈路層作為底層,而在高層只有應(yīng)用層AN 總線分層結(jié)構(gòu)及各層功能示意圖如圖 2-2 所示。
圖 2-2 CAN 總線分層結(jié)構(gòu)及各層功能示意圖理層除了定義信號傳輸?shù)姆椒ㄍ,也為終端設(shè)備提供通路。除此之外,設(shè)備的的電氣特性如:數(shù)據(jù)傳送的格式、差動方式、電平高低及接口方式等和機械特層規(guī)定。作為 CAN 總線結(jié)構(gòu)中所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ),任何的數(shù)據(jù)傳輸都需要層才可以完成,因此,位于物理層的各個節(jié)點其結(jié)構(gòu)和功能都必須是相同的據(jù)鏈路層分為 MAC 和 LLC。LLC,就是指邏輯鏈路控制子層,它的主要功能服務(wù)遠程控制請求和數(shù)據(jù)傳送,其次 LLC 還具有為恢復(fù)管理和過載通知提供能。同時,MAC 又稱為媒體訪問控制層,MAC 子層是 CAN 協(xié)議的核心,它具有修改的靈活性[14]。介質(zhì)訪問 MAC 主要是為了把傳輸?shù)囊?guī)則規(guī)范定義。0A 中最重要的是規(guī)定它的輸送規(guī)則。此外,MAC 子層還需要確認總線是否可的發(fā)送或接收何時開始。在 CAN 技術(shù)規(guī)范 2.0B 中還需描述位定時、位編碼及
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于CAN總線的輔助發(fā)電系統(tǒng)研究[J]. 劉志同,劉軍,漆文睿,許強唯. 內(nèi)燃機與配件. 2018(17)
[2]基于NS-3的PLC多頻通信協(xié)議仿真平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 安春燕,汪濤,李建岐,寧亮. 電測與儀表. 2016(02)
[3]計算機網(wǎng)絡(luò)體系七層協(xié)議教學(xué)技巧[J]. 張萬良. 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2014(01)
[4]CANopen在光伏玻璃搬運機械手上的應(yīng)用[J]. 王獻會,程金宏. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2013(02)
[5]UDS診斷服務(wù)在車載ECU中的應(yīng)用分析[J]. 黃麗芳. 汽車電器. 2012(06)
[6]煤礦風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)中CAN總線網(wǎng)絡(luò)的建模和仿真[J]. 韓芳,朱玉琴. 科技信息. 2012(07)
[7]基于CAN總線的汽車監(jiān)控仿真系統(tǒng)[J]. 程擁軍. 西南科技大學(xué)學(xué)報. 2009(04)
[8]基于補償機制的星型CAN網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)[J]. 張振德,崔玉龍,吳臨政. 自動化與儀表. 2009(08)
[9]汽車CAN總線可視化實時性分析研究及仿真[J]. 曹萬科,張?zhí)靷b,張霏霏,張芙君,王永富. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2008(09)
[10]基于CAN和LIN總線的汽車信息系統(tǒng)研究[J]. 劉倫洪,過學(xué)迅,付暢. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(信息與管理工程版). 2008(03)
博士論文
[1]電動汽車分布式控制系統(tǒng)的總線調(diào)度與整車控制策略的研究[D]. 萬仁君.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于CAN總線的數(shù)據(jù)采集節(jié)點設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 吳志玲.中北大學(xué) 2013
[2]汽車CAN總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 劉剛.電子科技大學(xué) 2012
[3]CAN總線控制器的研究與設(shè)計[D]. 耿方新.北京交通大學(xué) 2010
[4]基于CAN總線的汽車集控中心單元的研發(fā)[D]. 陳家源.吉林大學(xué) 2010
[5]基于CAN總線數(shù)據(jù)采集節(jié)點的設(shè)計[D]. 蔣繼成.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[6]基于CAN總線的電梯監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 李強.北京郵電大學(xué) 2009
[7]基于CAN總線的溫室檢測平臺的研究[D]. 徐帥男.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2008
[8]輕型卡車CAN總線應(yīng)用研究與設(shè)計[D]. 葛雄飛.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[9]汽車網(wǎng)絡(luò)綜合研究及基于CAN總線的汽車組合儀表的實現(xiàn)[D]. 任重.浙江大學(xué) 2003
本文編號:3567390
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
CAN的連接示意圖
9圖 2-1 ISO 標(biāo)準(zhǔn)化的 CAN 協(xié)議考慮到作為工業(yè)控制的現(xiàn)場總線,其所需要傳輸?shù)男畔⒘肯鄬ζ渌麖?fù)雜使用場景總線而言較少,但要滿足控制上的較高的實時性要求,而且為了方便布線和后期的等,要求其具有較為簡單的網(wǎng)絡(luò)連接方式。按照以上的要求,CAN 總線網(wǎng)絡(luò)只采用SI7 層通信模型的最低兩層,即物理層和數(shù)據(jù)鏈路層作為底層,而在高層只有應(yīng)用層AN 總線分層結(jié)構(gòu)及各層功能示意圖如圖 2-2 所示。
圖 2-2 CAN 總線分層結(jié)構(gòu)及各層功能示意圖理層除了定義信號傳輸?shù)姆椒ㄍ,也為終端設(shè)備提供通路。除此之外,設(shè)備的的電氣特性如:數(shù)據(jù)傳送的格式、差動方式、電平高低及接口方式等和機械特層規(guī)定。作為 CAN 總線結(jié)構(gòu)中所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ),任何的數(shù)據(jù)傳輸都需要層才可以完成,因此,位于物理層的各個節(jié)點其結(jié)構(gòu)和功能都必須是相同的據(jù)鏈路層分為 MAC 和 LLC。LLC,就是指邏輯鏈路控制子層,它的主要功能服務(wù)遠程控制請求和數(shù)據(jù)傳送,其次 LLC 還具有為恢復(fù)管理和過載通知提供能。同時,MAC 又稱為媒體訪問控制層,MAC 子層是 CAN 協(xié)議的核心,它具有修改的靈活性[14]。介質(zhì)訪問 MAC 主要是為了把傳輸?shù)囊?guī)則規(guī)范定義。0A 中最重要的是規(guī)定它的輸送規(guī)則。此外,MAC 子層還需要確認總線是否可的發(fā)送或接收何時開始。在 CAN 技術(shù)規(guī)范 2.0B 中還需描述位定時、位編碼及
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于CAN總線的輔助發(fā)電系統(tǒng)研究[J]. 劉志同,劉軍,漆文睿,許強唯. 內(nèi)燃機與配件. 2018(17)
[2]基于NS-3的PLC多頻通信協(xié)議仿真平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 安春燕,汪濤,李建岐,寧亮. 電測與儀表. 2016(02)
[3]計算機網(wǎng)絡(luò)體系七層協(xié)議教學(xué)技巧[J]. 張萬良. 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2014(01)
[4]CANopen在光伏玻璃搬運機械手上的應(yīng)用[J]. 王獻會,程金宏. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2013(02)
[5]UDS診斷服務(wù)在車載ECU中的應(yīng)用分析[J]. 黃麗芳. 汽車電器. 2012(06)
[6]煤礦風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng)中CAN總線網(wǎng)絡(luò)的建模和仿真[J]. 韓芳,朱玉琴. 科技信息. 2012(07)
[7]基于CAN總線的汽車監(jiān)控仿真系統(tǒng)[J]. 程擁軍. 西南科技大學(xué)學(xué)報. 2009(04)
[8]基于補償機制的星型CAN網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)[J]. 張振德,崔玉龍,吳臨政. 自動化與儀表. 2009(08)
[9]汽車CAN總線可視化實時性分析研究及仿真[J]. 曹萬科,張?zhí)靷b,張霏霏,張芙君,王永富. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2008(09)
[10]基于CAN和LIN總線的汽車信息系統(tǒng)研究[J]. 劉倫洪,過學(xué)迅,付暢. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(信息與管理工程版). 2008(03)
博士論文
[1]電動汽車分布式控制系統(tǒng)的總線調(diào)度與整車控制策略的研究[D]. 萬仁君.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于CAN總線的數(shù)據(jù)采集節(jié)點設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 吳志玲.中北大學(xué) 2013
[2]汽車CAN總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 劉剛.電子科技大學(xué) 2012
[3]CAN總線控制器的研究與設(shè)計[D]. 耿方新.北京交通大學(xué) 2010
[4]基于CAN總線的汽車集控中心單元的研發(fā)[D]. 陳家源.吉林大學(xué) 2010
[5]基于CAN總線數(shù)據(jù)采集節(jié)點的設(shè)計[D]. 蔣繼成.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[6]基于CAN總線的電梯監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 李強.北京郵電大學(xué) 2009
[7]基于CAN總線的溫室檢測平臺的研究[D]. 徐帥男.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2008
[8]輕型卡車CAN總線應(yīng)用研究與設(shè)計[D]. 葛雄飛.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[9]汽車網(wǎng)絡(luò)綜合研究及基于CAN總線的汽車組合儀表的實現(xiàn)[D]. 任重.浙江大學(xué) 2003
本文編號:3567390
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