本文關(guān)鍵詞：基于J1939協(xié)議的CAN仿真平臺開發(fā)及其在柴油車SCR系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用

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【摘要】：CAN(Controller Area Network)總線技術(shù)已經(jīng)在汽車上大量使用,整個通訊系統(tǒng)也日漸變得復(fù)雜,從而滯后了CAN網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的開發(fā)。為此,通過虛擬硬件替代實際硬件進(jìn)行仿真試驗就具有極其重要的地位。本文基于SAE J1939協(xié)議,以Microsoft Visual Studio 2010為工具,采用VB.NET語言開發(fā)了一款能夠進(jìn)行CAN總線仿真的通用平臺。此外,為了方便柴油車SCR(Selective Catalytic Reduction)后處理系統(tǒng)DCU(Dosing Control Unit)的開發(fā),及時驗證其各部分性能,開發(fā)了柴油車SCR系統(tǒng)CAN仿真分析平臺。主要完成的工作有:1、CAN輔助工具設(shè)計。根據(jù)J1939協(xié)議對各CAN網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的規(guī)定,設(shè)計了專門的計算分析器,主要包括:標(biāo)識符計算分析器、擴(kuò)展幀驗收屏蔽碼計算器、波特率分析計算器。2、資源存儲系統(tǒng)設(shè)計。基于SQL數(shù)據(jù)庫設(shè)計了CAN仿真資源存儲系統(tǒng),存放CAN報文特性參數(shù)和信號特性參數(shù)。同時設(shè)計了數(shù)據(jù)庫動態(tài)操作功能,主要包括:全部查詢、條件查詢、插入記錄、刪除記錄、數(shù)據(jù)更新。3、資源編輯系統(tǒng)設(shè)計。主要包括CAN初始化資源編輯和CAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境資源編輯。針對USB轉(zhuǎn)CAN模塊設(shè)計了CAN初始化資源編輯模塊,對硬件參數(shù)和CAN網(wǎng)絡(luò)初始化參數(shù)進(jìn)行配置;CAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境資源編輯模塊主要包括:創(chuàng)建節(jié)點、創(chuàng)建報文、創(chuàng)建信號,以及在CAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境創(chuàng)建完畢后對各信號進(jìn)行賦值。4、通信功能模擬系統(tǒng)設(shè)計。包括報文處理模塊、報文接收模塊和報文發(fā)送模塊。報文處理模塊將所有報文按接收和發(fā)送進(jìn)行分類,在此基礎(chǔ)上按優(yōu)先級高低進(jìn)行排序,將所有待發(fā)送數(shù)據(jù)存入總線報文數(shù)據(jù)池的發(fā)送緩沖區(qū),通過報文發(fā)送模塊進(jìn)行發(fā)送。報文接收模塊實時接收CAN網(wǎng)絡(luò)中通過驗收的所有報文,將所接收的報文存入總線報文數(shù)據(jù)池的接收緩沖區(qū)等候進(jìn)一步處理。5、分析診斷系統(tǒng)設(shè)計。對接收的報文進(jìn)行實時解析,獲得報文所帶信號的當(dāng)前狀態(tài)值。并對各信號值進(jìn)行監(jiān)測,當(dāng)信號值超出有效范圍時則進(jìn)行報警,并保存相關(guān)故障信息。設(shè)計了故障管理模塊,對故障進(jìn)行最終確認(rèn),防止偶然故障的發(fā)生。6、柴油車SCR系統(tǒng)CAN仿真分析平臺。主要包括計量泵調(diào)試模塊、計量泵信息反饋模塊、發(fā)動機監(jiān)控模塊、OBD(On-Board Diagnostic)仿真控制模塊、SCR系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測模塊、虛擬DCU模塊、DTC(Diagnostic Trouble Code)監(jiān)測模塊。7、搭建半實物仿真平臺,驗證所設(shè)計的CAN仿真通用平臺的參數(shù)實時接收功能、實時控制功能、報文實時解析及故障分析功能;驗證柴油車SCR系統(tǒng)CAN仿真分析平臺各模塊功能的正確性。結(jié)果表明,本文設(shè)計的CAN仿真通用平臺功能完善、響應(yīng)速度快、軟件運行穩(wěn)定可靠。柴油車SCR系統(tǒng)CAN仿真分析平臺的設(shè)計合理,滿足SCR系統(tǒng)開發(fā)需求。
【關(guān)鍵詞】：CAN 仿真平臺 SCR 半實物仿真
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 引言11
• 1.2 汽車總線系統(tǒng)11-13
• 1.2.1 A類總線標(biāo)準(zhǔn)12
• 1.2.2 B類總線標(biāo)準(zhǔn)12
• 1.2.3 C類總線標(biāo)準(zhǔn)12-13
• 1.2.4 診斷系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)13
• 1.2.5 安全總線標(biāo)準(zhǔn)13
• 1.3 CAN仿真平臺國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 國外研究及應(yīng)用現(xiàn)狀13-15
• 1.3.2 國內(nèi)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀15-16
• 1.4 課題研究的目的及主要內(nèi)容16-18
• 1.4.1 研究目的和意義16
• 1.4.2 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 第二章 CAN仿真平臺總體方案及相關(guān)技術(shù)分析18-29
• 2.1 CAN仿真平臺設(shè)計要求18
• 2.2 CAN仿真平臺總體設(shè)計方案18-21
• 2.2.1 CAN仿真通用平臺設(shè)計方案18-20
• 2.2.2 柴油車SCR系統(tǒng)CAN仿真分析平臺設(shè)計方案20-21
• 2.3 SAE J1939協(xié)議系統(tǒng)架構(gòu)21-22
• 2.4 SAE J1939通訊協(xié)議技術(shù)特點22-24
• 2.4.1 J1939幀分類22-24
• 2.4.2 參數(shù)群編號24
• 2.4.3 協(xié)議數(shù)據(jù)單元24
• 2.5 Visual Basic.Net介紹24-26
• 2.5.1 Windows窗體25
• 2.5.2 常用窗體控件25
• 2.5.3 特殊控件25-26
• 2.6 SQL Server 201426
• 2.7 USB轉(zhuǎn)CAN模塊26-28
• 2.8 本章總結(jié)28-29
• 第三章 CAN總線仿真通用平臺29-59
• 3.1 人機操作及信息顯示界面29-30
• 3.2 輔助工具30-36
• 3.2.1 標(biāo)識符計算分析器30-32
• 3.2.2 擴(kuò)展幀驗收屏蔽碼計算器32-33
• 3.2.3 波特率分析計算器33-36
• 3.3 資源存儲系統(tǒng)36-43
• 3.3.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計37-39
• 3.3.2 數(shù)據(jù)庫操作39-40
• 3.3.3 資源存儲系統(tǒng)實現(xiàn)40-43
• 3.4 資源編輯系統(tǒng)43-52
• 3.4.1 CAN初始化資源編輯44-45
• 3.4.2 CAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境資源編輯45-52
• 3.5 通信功能模擬系統(tǒng)52-56
• 3.5.1 總線報文數(shù)據(jù)池52-53
• 3.5.2 通信功能處理模塊53-54
• 3.5.3 報文發(fā)送模塊54-55
• 3.5.4 報文接收模塊55-56
• 3.5.5 報文跟蹤模塊56
• 3.6 分析診斷系統(tǒng)56-58
• 3.6.1 報文解析57
• 3.6.2 故障診斷57-58
• 3.7 本章總結(jié)58-59
• 第四章 柴油車SCR系統(tǒng)CAN仿真分析平臺59-74
• 4.1 SCR系統(tǒng)工作原理及組成59-60
• 4.2 SCR系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)60-61
• 4.3 SCR系統(tǒng)添藍(lán)噴射控制策略61-68
• 4.3.1 添藍(lán)基本噴射量的計算61-64
• 4.3.2 添藍(lán)噴射量的修正64-66
• 4.3.3 原機排放MAP圖的獲取66-67
• 4.3.4 MAP圖的儲存67-68
• 4.4 柴油車SCR系統(tǒng)CAN仿真分析平臺68-73
• 4.4.1 計量泵調(diào)試模塊68
• 4.4.2 計量泵信息反饋模塊68-69
• 4.4.3 發(fā)動機監(jiān)控模塊69
• 4.4.4 虛擬DCU模塊69-70
• 4.4.5 OBD仿真控制模塊70-71
• 4.4.6 DTC監(jiān)測模塊71-73
• 4.5 本章總結(jié)73-74
• 第五章 CAN仿真平臺試驗驗證74-84
• 5.1 CAN仿真平臺試驗設(shè)備74-76
• 5.1.1 SCR系統(tǒng)DCU74
• 5.1.2 尿素計量泵74-76
• 5.2 CAN仿真通用平臺功能測試76-78
• 5.2.1 CAN仿真通用平臺半實物仿真試驗方案76
• 5.2.2 試驗及仿真結(jié)果分析76-78
• 5.3 柴油車SCR系統(tǒng)CAN仿真分析平臺功能測試78-83
• 5.3.1 柴油車SCR系統(tǒng)CAN仿真分析平臺半實物仿真試驗方案78
• 5.3.2 添藍(lán)噴射控制策略試驗驗證78-82
• 5.3.3 DTC監(jiān)測模塊功能試驗82-83
• 5.4 本章總結(jié)83-84
• 第六章 總結(jié)與展望84-86
• 6.1 本文的研究結(jié)論84-85
• 6.2 不足與展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-88
• 致謝88-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文89

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本文編號：592145