基于CAN总线的电动汽车网络性能的仿真与分析

来源 :中国农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiaomy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
CAN(Controller Area Network)总线作为一种串行总线,有结构简单、实时性好、可靠性高、技术成熟等优点,已在国外汽车控制领域得到广泛应用。近年来,随着能源和环境问题的日益突出,电动汽车作为一种节约石油资源、低污染的汽车越来越受到人们的重视和关注。与传统汽车相比,电动汽车的电子装置更多而且相互间的关联性也更强,数据通信便更为重要。因此,电动汽车的网络性能研究具有重大意义。 本文以国家“863”计划课题“网络、总线、通讯协议的研究”为依托,广泛收集国内外研究资料和信息,对CAN总线在汽车和电动汽车上的应用与研究现状作了深入的分析与评述。 通过对各种车用网络协议进行对比分析,指出了CAN在中高速网络协议中处于主流地位。从CAN协议的理论传输机理和CAN控制器的要求出发,分析了CAN位定时参数及其要求、CAN总线传输速率的计算方法等。讨论了CAN总线速率的影响因素及其影响关系,并根据CAN总线数据传输延迟的分析推导出最大总线长度的计算公式,通过该公式计算了三种主要晶振频率下实现不同总线速率时的最大总线长度,为汽车CAN总线的设计提供了参考。 分析比较了传统汽车和电动汽车中动力传动系统、车身系统的区别,以及它们对数据通讯和网络结构的需求;根据电动汽车各控制系统的功能、控制特点及应用环境,确定电动汽车的网络拓扑结构;同时用CANoe软什仿真对比了混合动力电动汽车两种拓扑结构的优劣。 通过对电动汽车各系统信号的分析,并参考SAE J1939,制定了我国自主的电动汽车CAN总线通讯协议。在此自主协议的基础上,以混合动力电动汽车为例,分析了ECU的负荷,为电动汽车CAN网络的硬件设计提供了很好的参考意见。 对按照自主协议所设计的儿种混合动力电动汽车的CAN网络,采用单调速率分析(RMA)方法进行了性能分析,确定总线平均负载率及所有信息帧的实时性都能满足通讯要求,从理论上验证了所制定通讯协议的合理性。 根据自主制定的电动汽车CAN网络通讯协议,利用CANoe仿真软件分别在自制的仿真测试平台上和PC机上对混合动力、燃料电池和纯电动汽车等三种电动汽车的不同拓扑结构的CAN网络进行了仿真,仿真结果与理论计算结果相吻合。进一步证明了所制定的协议能够满足电动汽车的要求。 设计了基于低速CAN总线的车身电器试验台,进行了节点的软、硬件设计,在试验台上实现了基丁CAN总线的几个车身模块的低速网络。
其他文献
写话是小学语文低年级教学的重要组成部分.在统编版教材中,教师要研读课标、立足教材、遵循学生的心理特点,注重“激发兴趣、以说促写、范文引航、拓展思维”等教学策略,鼓励
本文在分析了声强测量系统发展趋势的基础上,剖析了国内外现有声强测量设备的组成,研制成功了基于微型计算机、DASP软件、windows软件平台的一体化双传声器互谱声强测量分析系统。利用声强法测量噪声是一种比别的方法更为有效的方法,特别是使用双传声器法弥补了以往噪声测量受环境限制的缺陷,大大降低了测量和实验的成本。分析系统将采集的数据首先进行ASCII码转换,然后对ASCII码文件进行读取、处理;测量
谐波齿轮传动是近几十年发展起来的一种新型传动技术。谐波齿轮传动主要靠柔轮的弹性变形来传递运动,具有传动比大、体积小、重量轻、传动精度高、回差小等独特的优点,国内外已将谐波齿轮传动成功地应用在航空航天、原子反应堆和高能加速器、雷达系统、机器人、军事、光学仪器以及通用机械等领域,虽然国内外学者几乎对该领域所有问题都进行过不同程度的研究,但仍有大量的基础性工作有待开展。因此,研究谐波齿轮传动具有重要的意
随着现代工业和精密制造业的发展,越来越多的领域的研究向微型化的方向进军,微纳米级加工及定位技术成为现代科学研究和产业发展的一项关键技术,而压电陶瓷因其有着响应快、良好