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车身控制器设计及功率芯片热仿真方法研究
| 论文题名： | 车身控制器设计及功率芯片热仿真方法研究 |
| 关键词： | 车身控制器;功率芯片;热仿真法;分层结构;模块化设计;功能配置 |
| 摘要： | 车身控制器作为汽车车身控制系统的核心部件,负责对车身系统进行综合控制,对于车身控制技术的研究主要分为集中式和分布式两个领域。本文重点研究了集中式车身控制器的开发方式,包括硬件和软件设计方法,并以车身控制器为例对功率芯片热仿真技术进行了研究。其中,对软件设计方法和功率芯片热仿真技术的研究同样适用于其它汽车电控单元,为汽车电控单元的软件设计和热设计提供了依据。 在硬件设计方面,本文首先根据车身控制器集成度高、控制任务多、逻辑复杂等特点对集中式车身控制器进行了模块划分,随后依照模块化的设计方法进行了具体电路设计,结合理论计算和仿真分析为电路设计过程中参数选取提供依据,解决了车身控制器功耗过高、信号不可靠和驱动方式不当等普遍存在的硬件问题使得硬件电路的功能和性能满足设计要求。在软件设计方面,与以往的针对特定硬件系统的汽车电控单元软件开发方式不同,本文参考AUTOSAR软件架构的设计思想,采用分层结构设计了集中式车身控制器的软件架构,实现底层和上层软件的解耦,大大提高了软件的可移植性、可剪裁性和可重复使用性。通过定义标准接口函数实现设备驱动层和信号处理层的交互,减少了软件系统对硬件系统的依赖程度,避免了功能配置变更或硬件系统更新时大量的软件重复开发问题。 在本文最后,针对汽车电控单元功率芯片散热设计不良导致的发热问题,进行了功率芯片热仿真技术研究。本文以车身控制器为对象,基于PERIMA法建立了功率芯片的双热阻模型并应用于板级热仿真中,分析了不同工况下功率芯片的温度特性并通过实验验证了仿真结果的可行性。同时通过仿真分析,讨论了热阻参数、印制电路板敷铜覆盖率和功率芯片布局对功率芯片温度仿真结果的影响。为汽车电控单元功率芯片模型建立和热设计提供参考和依据。 |
| 作者： | 赖祺 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 宁永臣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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