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原文传递基于汽车电子制动系统的CAN总线通信研究

论文题名：	基于汽车电子制动系统的CAN总线通信研究
关键词：	汽车电子制动系统;电子机械系统;总线通信;CAN网络
摘要：	当前，在飞机的制动方面，主要使用了电子机械控制系统。近年来，随着汽车技术的不断发展，电子机械制动系统逐渐在汽车领域得到了更加广泛地应用。该制动系统主要包括了通信模块、传感设备、制动设备以及制动操作设备等主要模块构成。相对于以往广泛使用的液压自动系统，电子机械制动系统最大的特点是执行制动的操作设备不同，在电子机械制动系统里，执行制动操作的设备主要包括运行转换器、减速机构、电机等设备构成，而传统的液压制动系统里，负责执行制动的主要设备包括制动盘、自动轮缸等设备。电子机械自动系统具有制动效果明显、反应快速等优点。它的理论基础是，传感设备负责搜集制动信号，并将其传递给中心控制器，中心制动器计算出制动力的大小，然后借助总线将制动力的信息传递给减速机构和运转器，以此实现对制动机构的掌控。当前，电子制动系统在世界范围内得到了越来越广泛地应用，相关的理论研究也随之深入。不少专家学者从通信线路、控制算法以及制动执行等多个方面，展开了深入研究，希望可以通过研究将电子机械制动系统应用到汽车领域。对此，本课题主要探讨了电子机械制动系统的总线通信问题。最后得出结论:电子机械制动系统CAN网络能够应用于汽车，具有实时性、拓展性较好的特点。　　本课题研究的主要内容如下：　　首先，确定了在汽车制动方面使用电子机械制动系统时，CAN总线的详细应用计划。具体包括建立CAN拓扑结构网络、分派各个节点的名称和位置、确定各个节点的工作内容等。然后对当前汽车制动中使用的ABS系统特点进行了细致分析，并在此基础上确定了CAN网络的各个控制节点，包括车轮控制节点、执行控制节点以及发动机控制节点等，并据此建立了拓扑网络。然后依据相关的通信协议要求，确定各个节点的位置和名称，然后依据相关的参数管理制度确定各个节点的内容。　　其次，对在汽车制动方面使用电子机械制动系统的情况进行了 CAN网络仿真。通过第一步工作，已经确定了CAN网络结构中各个节点的位置、名称以及报文内容，为了尽可能降低开发成本，缩短开发时间，有必要先使用相关软件系统对网络的效果先进行一次仿真实验。根据本课题的设计，该实验包括三个部分，第一部分是建立数据库，以此为汽车使用电子机械制动系统提供数据支持；第二部分是建立实验所需要的模型，第三部分是编写相关的程序来使得模型能够正常工作。完成这些工作后，展开了仿真实验，实验的结果显示，各个节点均能够正常工作，CAN总线的负载低于1％，属于较低水平，在汽车电子机械制动系统中总线具有较好的扩展性和时效性。　　接着，设计出了汽车电子机械制动系统的CAN电路图。在设计电路图时，首先确定了电机芯片、驱动芯片等多个关键芯片的类型，然后借助相关软件，设计出了控制芯片、中心节点以及电机驱动芯片的示意图。　　最后，设计了汽车电子制动系统的相关应用软件。先设计了 MSCA控制器的初始化模块软件，依据总线频率设置了相关的时间参数；然后设计了数据处理软件，包括数据接受模块和数据的发送模块。在数据的发送中，由于需要数据寄存，因此对相关的功能进行了简要描述；之后编写了相关的报文发送程序。
作者：	张钊
专业：	电子与通信工程
导师：	陈渤;方路成
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西安电子科技大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文