flexray总线静态段参数优化及其在线控制动中的应用

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1、学校代号10532学号S1302W1037分类号TP336密级公开工程硕士学位论文FlexRay总线静态段参数优化及其在线控制动中的应用学位申请人姓名项欣楠培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称彭晓燕教授张华平高级工程师学科专业机械工程研究方向汽车电子与总线技术论文提交日期2016年5月18日学校代号：10532学号：S1302W1037密级：公开湖南大学工程硕士学位论文FlexRay总线静态段参数优化及其在线控制动中的应用学位申请人姓名：项欣楠导师姓名及职称：彭晓燕教授张华平高级工程师培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：201

2、6年5月18日论文答辩日期：2016年5月27日答辩委员会主席：程军圣教授OptimizationofStaticSegmentParametersforFlexRayandApplicationofFlexRayintheBrake-by-wireSystembyXIANGXinnanB.E.(HunanUniversity)2013AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMechanicalEngineeringi

3、ntheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorProfessorPENGXiaoyanAndSeniorEngineerZHANGHuapingMay,2016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标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己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Ｗ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。作者签名：於而曰期：茄／峰＾＞月

4、３曰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口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＾处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Ｗ采用影印、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１、□。保密，在年解密后适用本授权书２、不保密囚。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）作者签名：衣取＾曰期年月曰《导师签日期：知各年月＾日FlexRay总线静态段参数优化及其在线控制动中的应用摘要新能

5、源汽车是《中国制造2025》实施纲领的十大重点领域之一，其中，纯电动汽车的发展，使汽车内部电子控制单元数量需求不断增长，同时，人们对汽车驾驶安全性和舒适性的要求也越来越高。过去的主动安全系统主要包括传统液压制动和防抱死制动系统，虽然目前已广泛应用于车辆上，但理论上并未达到最佳制动效果。由线控技术构建的汽车安全性能的电子控制系统，可极大地提高驾驶安全性和可靠性，为纯电动汽车在制动性能上带来根本性变革。基于以上事实，传统车载网络由于带宽不足、通信速率慢、容错性差等问题已不能满足日益苛刻的驾驶要求。FlexRay总线作为近年新兴的车载网络，具有高带宽、高传输速

6、率、双通道冗余容错机制等特点，能够满足线控系统的高可靠性和高实时性要求，具有广阔的应用前景，能为汽车电子技术和纯电动汽车提供更大的发展空间。本文在详细分析FlexRay车载网络协议规范的基础上，首先阐述了网络带宽利用率对车载网络性能的影响，并以最大化网络带宽利用率为目标提出了一种FlexRay总线静态段参数优化模型，该模型能有效提高数据传输速率。通过使用三种参数优化方法对多组信号数目不同、数据长度不同的系统示例在CANoe软件中进行系统仿真对比实验，结果表明该参数优化模型能显著提高带宽利用率。将所提出的静态段参数优化模型应用于线控制动系统，搭建了线控制动

7、系统硬件架构。分析线控制动系统具体功能需求，对系统的静态段参数进行优化配置并在优化的静态段参数基础上设计集群全局参数和节点参数。使用错误模型对优化的线控制动通信系统进行可靠性设计与分析，理论上验证通信系统可靠性。以系统通信集群协议参数为基础设计仿真模型数据库，通过CANoe.FlexRay仿真软件对线控制动系统通信模型进行功能建模和仿真。设计了由五个节点组成的线控制动FlexRay总线硬件控制平台，并对节点ECU软件进行设计，包括锁相环时钟模块配置、协议参数寄存器配置和消息缓存配置等，充分保证通信系统消息收发正确无误。构建了基于FlexRay总线的线控制

8、动系统通信测试平台。五个节点的通信数据由LCD和OLED显示器实时显示，之后将设