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面向实时性的电动轮车CAN网络设计
| 论文题名： | 面向实时性的电动轮车CAN网络设计 |
| 关键词： | 电动轮车;CAN网络设计;通信协议;实时性分析;实时性 |
| 摘要： | 随着石油、煤等能源出现紧缺，世界各国相继推出应对之策。汽车行业电动汽车的发展已成必然之势。随着电动汽车及电机技术的发展，四轮采用轮毂电机独立驱动的电动轮车以其独特的优势成为未来电动汽车发展较有前景的方向之一。由于电动轮车四轮驱动采用轮毂电机，汽车上可采用线控技术，取消传统的机械结构，减轻汽车质量。 人类消费理念和价值观的变化，要求汽车必须同时兼备安全性、舒适性、动力性、经济性以及环保性。汽车功能的增多和升级，必然使汽车上的电子控制设备数量不断增多。汽车上各个功能系统的正常工作需要相互间协调，甚至重复利用传感器信号，而传统的点对点通信方式导致汽车上的线束不断成倍增加。线束的成倍增加使得汽车重量不断上升，还会增加汽车的维修难度，降低汽车工作的可靠性。CAN总线不仅能减少整车线束，而且数据传输速率高、可靠性高、便于实现诊断功能和控制器的软件升级。 文章立足电动轮车电子差速控制功能的实现，设计了电动轮车CAN网络，并对CAN网络进行分析与验证。首先介绍了文章的研究背景、意义以及国内外车用网络的发展情况。因目前尚无专门针对电动汽车制定的CAN应用层协议，对电动轮车CAN网络进行设计，包括电动轮车CAN网络拓扑结构的分析、通信协议的设计及各个报文数据段的定义。通过对不同拓扑结构的网络进行分析，选择最适合汽车功能实现的网络拓扑。对CAN网络性能进行分析，包括对分析软件CANoe简要介绍、创建仿真模型数据库、介绍网络实时性能评价参数、网络调度分析、网络通信延迟分析及网络负载率分析。网络节点的软硬件开发介绍了系统主要芯片，设计了相关电路、报文发送接收的软件程序和网络系统的抗干扰措施。四轮独立驱动电动轮车实车在电子差速控制试验时，采用该整车CAN网络进行多传感器和多控制器间通讯，可实现四轮的转向差速控制，验证了该整车CAN网络系统的实时性、可靠性及有效性。 文章中对电动轮车CAN协议的设计可为制订电动轮车CAN协议规范提供借鉴，同时设计的电动轮车CAN网络具有较好的实时性、可靠性，保证了电动轮车电子差速功能的实现。 |
| 作者： | 廖长英 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 黄妙华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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