基于CAN的电动汽车控制网络设计与实现

发布时间：2017-05-13 12:19

  本文关键词：基于CAN的电动汽车控制网络设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为汽车控制系统的重要发展趋势之一,车内控制网络必须具有更好的实时性和容错性。本文在综合分析了电动汽车及其控制网络的研究现状和发展动态的基础上,对基于CAN的燃料电池电动汽车的控制网络进行了研究。 本文首先介绍了CAN总线的体系结构和技术特性,并分析了CAN光纤网络可采用的几种拓扑结构的优缺点,进而提出了基于CAN总线的电动汽车控制网络结构。 由于电动汽车的电磁环境非常恶劣,网络传输速率较高,传统的传输介质难以满足可靠性要求。本文给出了一种CAN总线的光纤传输方案,采用双环冗余结构,使得网络传输的可靠性大大增加。本文给出了CAN总线的光纤接口电路的设计和基于CPLD的双环冗余控制逻辑的实现方法。 针对电动汽车内各电子控制单元(ECU)对数据传输的需求,在深入分析了各种CAN总线应用层协议设计的基础上,本文设计了车内控制网络的应用层协议。提出了基于RM(Rate Monotonic)的报文调度分析方法,并进行了实时性分析,以保证所有数据报文的传输满足各自的截止时间需求。 本文最后还介绍了一个基于PC的CAN网络监控与协议分析器的设计与实现方法。介绍了一种CAN网络适配卡及其WDM驱动程序的设计与实现方法。并在Windows下使用多线程技术设计了CAN网络监控与协议分析器上层软件。利用PC机丰富的软硬件资源来提高CAN网络系统开发的效率。
【关键词】：电动汽车 控制网络 CAN总线 光纤 双环
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘 要 3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-18
• 1.1 课题来源8
• 1.2 课题的研究背景、目的及意义8-9
• 1.3 国内外发展与现状9-11
• 1.4 车内控制网络的发展趋势11-12
• 1.5 车内控制网络还存在的问题12-13
• 1.6 CAN总线技术及主要特点13-16
• 1.7 本课题研究的指导思想及技术路线16-17
• 1.8 本文所做的工作17-18
• 2 电动汽车控制网络总体设计18-24
• 2.1 引言18
• 2.2 电动汽车网络化控制系统的总体架构18
• 2.3 电动汽车各电子控制单元(ECU)功能简介18-20
• 2.4 电动汽车控制网络总体设计20-23
• 2.5 本章小结23-24
• 3 电动汽车控制网络自愈物理层的设计与实现24-31
• 3.1 引言24
• 3.2 光纤在CAN总线物理层的应用24-25
• 3.3 光纤和光纤收发器的选择25-26
• 3.4 CAN总线光纤环型网络接口的设计与实现26-28
• 3.5 CAN总线光纤自愈环路的实现方法28-29
• 3.6 双环自愈逻辑的实现与实际网络运行测试29-30
• 3.7 本章小结30-31
• 4 电动汽车控制网络应用层协议设计与可调度性分析31-44
• 4.1 引言31
• 4.2 CAN应用层协议主要功能分析31-34
• 4.3 电动汽车控制网络应用层协议设计34-38
• 4.4 电动汽车CAN控制网络的可调度性分析38-43
• 4.5 本章小结43-44
• 5 电动汽车控制网络监控与协议分析器设计与开发44-58
• 5.1 引言44
• 5.2 基于PC的监控与协议分析器的总体设计44-45
• 5.3 CAN网络适配卡的设计45-46
• 5.4 CAN适配卡基于WDM的驱动程序设计46-50
• 5.5 PC监控与协议分析器上层软件的开发50-57
• 5.6 本章小结57-58
• 6 全文总结与展望58-59
• 6.1 全文总结58
• 6.2 下一步工作的展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-63
• 附录1 作者在攻读学位期间发表的论文63-64
• 附录2 主要研究成果申请国家专利受理通知书64-65

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 王玺;;分布式计算机联锁系统安全信息传输网络研究[J];中国科技信息;2006年16期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘木林;基于CAN总线的直接甲醇燃料电池控制系统的设计[D];大连交通大学;2011年

2 王玺;基于安全信息传输网的分布式计算机联锁系统设计[D];北京交通大学;2007年

3 郭海涛;集成CAN/GPS/GSM的嵌入式电动车车载终端的研究与设计[D];北京交通大学;2007年

4 吴智强;基于嵌入式实时操作系统的电动汽车充电站网络监控系统的研究[D];北京交通大学;2007年

5 李晓举;微机化站间自动闭塞冗余控制系统研究[D];西南交通大学;2007年

6 黄李;充电站电能监测系统的研究[D];北京交通大学;2008年

7 张锐;纯电动公交电池管理系统的设计与实现[D];北京交通大学;2008年

8 葛少伟;燃料电池客车镍氢动力电池组管理系统的研究[D];北京交通大学;2008年

9 张圣_";现代船舶监测和报警系统的研究[D];大连海事大学;2010年

10 高祖昌;分布式燃料电池UPS监控系统的设计与实现[D];西南交通大学;2009年

  本文关键词：基于CAN的电动汽车控制网络设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：362544