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基于车载以太网多域控制器架构的中央网关的研究与设计
| 论文题名： | 基于车载以太网多域控制器架构的中央网关的研究与设计 |
| 关键词： | 智能网联汽车;车载以太网;多域控制器架构;中央网关;硬件设计;软件开发 |
| 摘要： | 在科学技术飞速发展的时代，人们对汽车的需求已经不再局限于驾乘服务，大量装载着高新技术的设备进入汽车内部，拥有强大的智能控制系统和多样化的服务体验的同时，也为传统的“分布式”电子电气架构带来了新的挑战。在此背景下，开发新一代电子电气架构，解除智能网联汽车发展的制约因素，成为学者和工程师们共同的研究目标。本文以中央网关为研究对象，面向“车载以太网”和“域控制器”的“集中式”电子电气架构，设计满足智能化与网联化场景下的实车应用。 本文通过研究和分析当前中央网关系统的功能和应用场景，结合业内总线技术的发展趋势，对车载以太网技术进行了研究和对比分析。针对汽车总线复杂多样难以管理而导致的汽车网络安全风险增高和在封闭性高以及分布式网络下无法通过统一的接口实现整车级OTA升级的问题，本文提出了一种基于车载以太网多域控制器架构的中央网关。本文主要完成的工作如下： 本文依托主动安全与智能驾驶研究所，以沙滩原型车实验平台为开发对象，采用“集中式”电子电气架构取代传统“分布式”架构的升级改造方案，设计了基于车载以太网（100BASE-T1）通信的中央网关硬件系统解决方案。该方案为整车通信和软件设计提供了良好的硬件基础。 基于中央网关的硬件基础，以智能化和网联化场景下的应用为目标设计中央网关功能，完成沙滩原型车基于车载以太网多域控制器的线控改装。在满足功能安全和信息安全的条件下，实现了整车通信、整车级OTA升级和汽车网络管理的实车应用。 为了验证中央网关软硬件系统的稳定性和可靠性，本文首先搭建了仿真测试平台进行开发和测试。测试结果表明，中央网关软硬件系统的性能均达到预期设计目标。最后进行了实车测试，进一步验证了中央网关系统和整车架构的可行性。 |
| 作者： | 钱毓铃 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 张友兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖北汽车工业学院 |
| 学位年度： | 2020 |
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