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电动汽车整车控制器中对象管理与任务调度的技术研究
| 论文题名： | 电动汽车整车控制器中对象管理与任务调度的技术研究 |
| 关键词： | 电动汽车;整车控制器;对象管理;任务调度 |
| 摘要： | 目前，电动汽车应用场合日趋复杂、功能日趋智能，而开发其整车控制器的模式依旧采用传统的“V”模式。通过该模式生成的裸奔软件在面对数量庞大的被控设备时，无法进行有效的设备管理与任务调度。由此就造成了电动汽车整车控制器开发过程中代码不通用、新功能开发周期过长、智能化进度缓慢的问题。 为解决上述问题，本文做了如下工作： 针对在电动汽车整车控制器的抽象层中，没有一种整车控制设备数字化（对象化）模型的问题，提出了一种“数据流向法”，对车载设备进行了分类；提出了一种“变化率判定法”计算出设备对象之间的层次关系，实现了对整车设备的对象化处理。 针对电动汽车中被控对象数量繁多、当前车载软件无法高效地管理数量较大的对象的问题，提出了一种“跳跃式哈希网格”对象管理方法。将所有对象组成一维线性表，进行连续编号，并分成子母节点，然后对一维线性表中的所有母节点添加子节点的编号值，以此形成跳跃出口，然后通过母节点生成哈希表，最后添加跳跃地址，就形成了整个表的结构。通过这个结构，调整这个网格中母节点和子节点的数量就可以实现在不占用太多资源的情况下，对所有节点进行高效管理的目的。 针对电动汽车中控制软件的数量十分庞大、当前车载软件没有实时任务调度功能的问题，提出了一种基于时间戳补偿和软中断的任务调度方法。通过测量任务上次执行的时间戳以及本次的执行时间戳，计算其周期性延迟偏差，并统计出整个操作系统内核环境的平均延迟，将得到的延迟时间作为补偿值对任务的周期属性进行补偿，并根据平均延迟值和优先级值来判断任务是否需要经过软中断进行剥夺式的调度。通过这一机制，可以实现对大量的任务进行周期精度在8微秒的实时调度。 最后，在某型号的纯电动客车整车控制器，将上述算法移植在该车的操作系统中，通过算法实测实验，验证了本研究的可行性。 |
| 作者： | 方凡涛 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 陈吉红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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