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时间触发合作式调度的分布式嵌入式系统及在汽车ACCS控制系统中的应用
| 论文题名： | 时间触发合作式调度的分布式嵌入式系统及在汽车ACCS控制系统中的应用 |
| 关键词： | 分布式嵌入式系统;硬件回路仿真;汽车;CAN总线;仿真测试系统;嵌入式控制器 |
| 摘要： | 基于CAN总线的分布式嵌入式控制系统的应用日益普遍，系统控制和保护功能愈来愈复杂。在研制这些安全性要求很高的系统过程中，必须对其数字控制器进行充分的测试和参数整定。在完全消除控制器硬软件错误之前，就直接使用实际系统进行测试是不合适的。 解决上述问题的途径之一是采用实时仿真系统，即将实际“执行器——整车——传感器”代之以实时模型，与实际控制器构成闭环控制系统。由于该实时仿真测试系统回路中具有实际微控制器和接口硬件，因而被称为硬件回路仿真(Hardware-In-the-LoopSimulation)，简称HIL。本文跟踪国内外的最新研究成果，建立了一种软硬件相结合的基于ARM7LPC2119的HIL嵌入式仿真测试系统。 本文还深入分析了嵌入式操作系统合作式与抢占式任务调度策略的优劣，依据Pont等人提出的时间触发合作式调度的思想，在单个ARM微处理上，实现了该嵌入式调度器的移植。时间触发的合作式调度器使用定时器驱动任务调度，任务之间不可抢占且具有毫秒级的响应时间，具有实时性、可预测性和可靠性高等特点。 通信和协调是分布式控制系统的关键技术，它将物理上分散配置的子系统有机的联系在一起，实现系统资源的共享。本文在详细分析标准CAN总线协议和现有CAN总线高层协议的基础上，在分布式的多个ARM微处理器平台上，实现了一种使用时间触发方式的CAN总线协议和基于此CAN总线高层协议的多处理器的时间触发合作式调度器。并通过HIL的仿真测试平台，验证时间触发调度器和CAN总线协议的实时性、稳定性和可靠性。 随着现代汽车工业的进步，嵌入式控制器在汽车上使用呈一种快速递增的趋势，特别在中高档轿车上，已经普遍采用微控器替代原先的机械控制系统，称为电子式线控驾驶(Drivebywire)系统。汽车ACCS、ABS和ASR电子控制系统是这类电子式线控驾驶的代表。本文通过HIL嵌入式测试平台验证时间触发的调度器和高层CAN总线协议，能够满足电子式线控驾驶这类系统对实时性、安全性和可靠性的要求。 |
| 作者： | 王冉 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 曾文华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 厦门大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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