原文传递
纯电动轿车车门车窗电子控制单元的关键技术研究
| 论文题名： | 纯电动轿车车门车窗电子控制单元的关键技术研究 |
| 关键词： | 电动轿车;电子控制单元;现场总线;鲁棒故障诊断;线性矩阵不等式;台架试验 |
| 摘要： | 随着新能源汽车的发展，纯电动汽车作为新能源汽车的一个重要分类，实现了快速发展，并逐渐朝着产业化方向迈进。本文是国家科技部863电动汽车重大专项“XL纯电动轿车”项目的子课题-基于低速CAN总线的纯电动车车门控制系统的研制(No.2001AA501310)的后期研究课题，旨在将研究成功的基于低速CAN总线的纯电动车车门控制系统进一步提高电子控制单元集成度和防夹算法快速性、稳定性，进一步优化纯电动车车门车窗控制系统，降低成本。 本文研究车门车窗电子控制单元的关键技术，主要包括制定纯电动轿车车门车窗控制网络CANopen协议，提出基于线性矩阵不等式的车窗防夹鲁棒故障诊断算法，研究纯电动轿车车门车窗电子控制单元可编程片上系统设计方案和实现方法，研究纯电动轿车车门车窗电子控制单元的离线模式、硬件在回路模式和实际台架试验，主要做了如下创新工作： 1.以纯电动轿车的车门车窗控制网络为开发对象，进行了车门车窗控制网络的拓扑结构和控制方案设计，完成了中央电子控制单元和四个车门车窗电子控制单元的任务分配。制定了纯电动轿车车门车窗控制网络的CANopen协议，设计了车门车窗控制网络CANopen协议中对象字典、NMT网络管理、过程数据对象PDO通讯和服务数据对象SDO通讯。 2.提出了基于线性矩阵不等式的车窗防夹鲁棒故障检测算法，建立了车窗防夹控制对象的数学模型，针对车窗防夹的不确定因素，设计了车窗防夹鲁棒故障检测观测器，并将车窗防夹故障检测问题转化为H_/H∞性能指标的优化问题，利用线性矩阵不等式来进行求解，利用MATLAB/Simulink建立了车窗防夹鲁棒故障诊断算法的仿真模型，在施加能量有界干扰信号和噪声干扰信号条件下，仿真结果表明了该车窗防夹鲁棒故障诊断算法对防夹故障灵敏度高，而对不确定因素具有较强的鲁棒性。 3.提出了车门车窗电子控制单元的可编程片上系统设计方案和实现方法，设计了各模块电路，基于Altera SOPC Builder进行了车门车窗电子控制单元各IP核集成，完成了CANopen协议、车窗防夹鲁棒故障诊断算法等软件模块设计。 4.提出了基于CANoe/MATLAB的纯电动轿车车门车窗电子控制单元离线模式和硬件在回路模式试验方法，在硬件在回路试验基础上设计了车门车窗电子控制单元试验台架，并在该台架上进行了车门车窗控制网络CANopen协议、车门车窗电子控制单元控制功能及各种状态下车窗防夹效果的对比试验。 |
| 作者： | 李鸿强 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 苗长云 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 天津工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
