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混合动力汽车CAN网络调度算法研究与应用层协议设计
| 论文题名： | 混合动力汽车CAN网络调度算法研究与应用层协议设计 |
| 关键词： | CAN总线;综合调度法;应用协议;节点监控;混合动力汽车 |
| 摘要： | 随着节能减排理念的推广，新能源汽车应运而生。混合动力汽车作为其中重要的一员，集传统汽车大推力和新能源汽车小排放的优点于一身，备受业界重视。CAN总线作为国际上应用最广泛的现场总线之一，由于其具有高可靠性和良好的错误检测等能力而受到重视。它被广泛地应用在在分布式控制系统上，汽车控制系统就是其中的典型。总线技术在混合动力汽车上的应用，能够使其更加安全、舒适、节能、环保。CAN总线的性能主要由ID决定，因此通过应用层协议来保证CAN总线的实时性和可调度性成为了应用层协议研究的热点与难点。 针对控制器局域网即CAN总线报文受ID影响大的特点，论文在研究了优秀的静态调度算法--截止期优先算法和速率优先算法的基础上，结合二者的优点和应用对象的特点，提出了CAN总线综合调度算法，保证了总线的可调度性和实时性；针对混合动力汽车的网络节点信号多、种类复杂的特点，提出了信号和报文的映射规则，保障了信号的高效传输；针对混合动力汽车ECU多、报文多、能耗大的特点，设计了网络监测方案，实现了报文的同步、ECU状态及时监控和网络低功耗。 论文主要对CAN总线应用层协议进行研究，设计并实现了针对混合动力汽车的CAN总线应用层协议。主要内容如下： 1.分析了CAN总线及其相关协议，并对CAN总线的网络设计进行了研究，藉此提出综合调度算法； 2.设计混合动力汽车网络应用层协议的信号和报文，完成信号和报文的映射，根据综合调度算法为报文规划ID； 3.计算各个节点内每条报文的最坏传输时间，计算两个子网的总线负载率，分析应用报文的可调度性； 4.设计CAN总线的节点监控功能，实现所有节点报文发送定时器同步、节点状态监测和网络睡眠、唤醒功能； 5.设计基于CANoe的网络仿真、测试平台，对调度算法和网络性能进行测评。 通过CANoe建立网络模型，证明了综合调度算法的有效性和基于该算法所设计的混合动力汽车网络的可调度性和实时性。 |
| 作者： | 何川 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 冯辉宗 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆邮电大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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