基于can总线的汽车控制网络实时性优化分析

《基于can总线的汽车控制网络实时性优化分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。⋯名：蘑逋学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采

2、用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“／”)翩繇爷毛El期：年月日日期：曲＼b等Iz月7日基于CAN总线的汽车控制网络实时性优化研究摘要现代汽车工业发展迅速，车辆上的控制机构越来越多、越来越复杂。传统的汽车电控方式使得车身线束数量增加、线路复杂、故障率上升，车内可利用的空间随之变小。利用汽车现场总线技术，建立车体控制局域网，实现对车体电器设备的分布式控制和管理，可以减少车内线束数量，提高系统工作的可靠性和稳定性。车体网络技术已成为汽车电子领域

3、的一个研究热点。本文对汽车控制系统中CAN总线网络的实时性优化技术进行了研究。主要的研究工作包括以下几个方面：(1)分析了汽车控制网络的发展历程、技术优势以及应用特点，研究了CAN总线应用于汽车控制网络时出现的实时性问题和可靠性问题，并提出了解决策略；(2)设计了拥有高／低速CAN总线的层次化汽车控制网络系统，完成了硬件电路和软件程序的实现，搭建了整个实验平台。该系统中的高速网络连接发动机控制单元、防抱死制动单元和电动助力转向单元三个子系统，低速网络连接车身控制子系统；(3)提出了一套针对汽车控制网络应用的实时性优化方案，并设计了相应的CA

4、N应用层协议。该方案采用了时间触发与分布式优先权队列动态调整相结合的混合调度算法，可有效提升实时性能；(4)建立了汽车CAN控制网络的实时性分析评估模型，从理论分析和实验验证两方面检验了本文优化方案的有效性。设计的混合调度算法针对网络上数据的周期性与非周期性及其优先权动态变化的特性，利用基于时间触发的矩阵周期调度表管理总线上的报文传输任务。本文算法的优势是：在独占时间窗内传送周期性数据，在仲裁时间窗内传送非周期性数据；对仲裁时间窗内的报文实行优先权动态调整；矩阵周期可用多种优化算法静态构造，也可在网络运行时动态更新。通过这些措施，既解决了标

5、准CAN协议在网络负载繁重情况下低优先级报文无法取得总线控制权而无限延时的问题，又克服了TTCAN技术中静态调度表不能适应网络参数变化以及优先级动态变化的不足，也克服了动态优先级技术不能保证周期性数据传输实时性的缺陷。．实验结果表明，在对网络实时性的优化效率方面，本文方案比单独的TTCAN技术或动态优先权技术效率提升10％以上。关键词：CAN总线；汽车控制网络；实时性Ⅱ工程硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofthemodernautomobile，thecontrolmechanismsbecome

6、moreandmorecomplex．Thetraditionalwayofmakingelectricvehiclesincreasedbodyharness，circuitcomplexity,thefailurerate，andsmallerspacethatacarcanbeused．Useofthecal"fieldbustechnology,abodycontrolLAN，andelectricalequipmentonthebodyofdistributedcontrolandmanagementofasmallcarwiri

7、ngharnesscanbesimplythenumberofworkingtoimprovethesystemreliabilityandstability．Therefore，thebodyofnetworktechnologyforautomotiveelectronicshotcontent．ThispaperbasedonCANbusautomotivenetworkcontrolsystem，andsomekeytechnologiesarestudied．Themainresearchworkcontainsthefollow

8、ing．(1)Analysisedtheautomotivenetworkcontrolsystemdevelopmentprocess，technologyandapplica