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基于SOPC的硬件在回路仿真器的开发
| 论文题名： | 基于SOPC的硬件在回路仿真器的开发 |
| 关键词： | 车辆防抱死制动系统;回路仿真器;现场可编程门阵列;硬件电路 |
| 摘要： | 车辆防抱死制动系统ABS (Anti-lock brake system)是在传统的制动系统的基础上采用电子控制技术，在制动时防止车轮抱死的一种机电一体化系统。作为汽车制动安全系统的重要组成部分，随着人们对乘车安全意识的增强以及国家相关法规的制定，ABS 目前在各种车辆上都得到广泛的应用。一般而言，现在由于汽车控制系统所完成工作的日渐复杂性，对其进行全面综合的测试，特别是在故障情况和极限条件下测试就显得尤为重要。传统方式在测试 ABS 电控单元 (ECU) 时，要用真实的汽车去试车，代价昂贵也易受到环境的限制，并且很难去做某些极限测试。 基于上述问题，课题小组共同开发了 ABS 仿真平台。本文主要介绍其中硬件在回路仿真器的开发。硬件在回路仿真器通过采用基于SOPO(System on a Programmable Chip)的软硬件协同开发技术完成。ABS 仿真平台通过硬件在回路仿真器实现了硬件在回路仿真的功能。在硬件在回路仿真器内运行车辆动力学模型，通过接收 ECU 的控制指令对刹车状态下车辆的动作特性进行仿真，从而达到对控制系统进行测试的目的。本文介绍了ABS控制系统的相关概念，及国内外汽车领域的“V模式”开发流程，着重介绍了其中硬件在回路仿真的概念以及当前国内外的研究现状；介绍了SOPC 以及 FPGA 技术的原理；具体分析了 ABS 硬件在回路仿真平台的系统功能，并具体针对其中硬件在回路仿真器的功能以及实现原理进行了详细阐述，在此基础上详细介绍了硬件在回路仿真器所使用到的关键技术及难点解决方案；并给出了硬件在回路仿真器的片上系统的设计、外围硬件电路的设计、汽车动力学模型的移植以及底层各个软件模块设计；最后介绍了整个 ABS 仿真平台的仿真效果，并对仿真结果进行了说明。 硬件在回路仿真器采用了 Altera 公司推出的软核处理器 NiosⅡ作为主控制器，它是一款较新的软核处理器，文中对 Nios Ⅱ处理器以及它使用的 Avflon 总线也做了相关介绍。 本文所介绍的硬件在回路仿真器，各项功能基本实现，性能也基本达到要求，通过了测试，效果比较理想。 |
| 作者： | 王蒙 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 张晓春;王平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆邮电大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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