基于CAN总线在车辆通讯协议中的研究和应用
发布时间：2022-10-11 15:21
CAN（Controller Area Network）,即控制器局域网,它属于工业现场总线的一种,通常称为CAN bus,即CAN总线,应用十分广泛,是国际上应用范围最为广泛的开放式现场总线之一。CAN在上世纪80年代由德国的Bosch公司最先研发并提出,之后应用于汽车工业之中。现代汽车电子控制装置之间的通讯由于车中电子设备ECU不断增加变得越来越复杂。为了减少不断增加的车内信号线,进而研发出了这样一种串行的CAN总线。CAN总线的数据通信最为突出的性能就是它的可靠性、实时性以及灵活性,它的网络利用率也优于其它现场总线。因此它在汽车领域上的应用最为广泛,世界上许多著名的汽车制造厂商,如奔驰、现代、捷豹、大众等都已经开始采用CAN总线来实现汽车内部控制和各种电子设备之间的数据通信。随着汽车工业的不断发展,汽车控制系统对于网络实时性的要求也在日趋精确。仅仅利用CAN总线自带的非破坏性仲裁的调度方法已经难以满足现实情况中对于实时性的要求。将优秀网络调度算法结合应用于CAN总线之中,可以有效加强CAN网络中的消息及时且精准地传输,确保消息可以在规定的截止期内准确到达目标节点,可以有效避免安全...
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外现状
1.3 主要研究内容
1.4 本文结构安排
1.5 本章小节
2 CAN总线协议介绍
2.1 CAN总线概述
2.2 CAN技术规范
2.2.1 CAN模型
2.2.2 CAN基本术语
2.2.3 报文传送及帧结构
2.2.4 CAN总线错误处理
2.3 CAN总线通信机制
2.3.1 通信同步
2.3.2 CSMA/CD和逐位仲裁机制
2.4 本章小结
3 CAN网络调度方法研究
3.1 CAN网络实时性分析
3.2 网络调度相关概念
3.3 网络调度算法研究
3.3.1 静态调度算法
3.3.2 动态调度算法
3.4 本章小结
4 CAN总线混合调度算法改进
4.1 算法思路
4.2 最小截止期优先调度算法分析
4.3 最小截止期优先调度算法的改进
4.4 混合调度算法
4.4.1 分层调度策略
4.4.2 算法设计
4.5 本章小结
5 CAN总线实时性仿真实验
5.1 建模仿真工具CANoe概述
5.2 系统拓扑结构
5.3 数据库的建立
5.3.1 数据库信号的创建
5.3.2 报文的创建
5.3.3 节点的创建
5.3.4 信号、报文的所属拖动选择
5.4 系统CAPL编程
5.5 实验结果及结果分析
5.6 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后期展望
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FTT-CAN的电动汽车动态调度算法研究[J]. 刘应吉,王书举. 现代电子技术. 2017(23)
[2]纯电动汽车时间触发总通讯协议网络消息调度策略研究[J]. 武哲,高松,李军伟,孙宾宾,王鹏伟. 科学技术与工程. 2017(09)
[3]基于CAN总线网络控制系统的混合调度算法研究[J]. 李君,徐凤霞. 计算机测量与控制. 2014(11)
[4]CAN总线技术及其应用[J]. 寇念泽. 中国市场. 2014(31)
[5]浅谈汽车CAN总线传输[J]. 林文标. 电子制作. 2013(12)
[6]汽车控制的研究现状与展望[J]. 陈虹,宫洵,胡云峰,刘奇芳,高炳钊,郭洪艳. 自动化学报. 2013(04)
[7]基于CANoe软件的电动汽车CAN总线测试系统的研究[J]. 张军. 传动技术. 2012(03)
[8]CAN总线混合调度算法在HEV控制系统中的应用[J]. 尹安东,朱云骁,江昊,赵韩. 电子测量与仪器学报. 2012(01)
[9]混合动力汽车CAN网络优先级动态分配方法[J]. 张利,王跃飞,严刚,韩江洪,张建军. 农业机械学报. 2011(05)
[10]基于CAN的电动汽车控制系统动态调度算法研究[J]. 王书举,张天侠,张国胜. 机械与电子. 2010(06)
博士论文
[1]CAN网络控制系统的智能调度研究[D]. 周时莹.吉林大学 2009
硕士论文
[1]基于微控制器的分布式火灾报警控制器扩展系统设计与实现[D]. 赵昊宇.华中科技大学 2013
[2]CAN总线实时性研究[D]. 唐宗美.湖北工业大学 2013
[3]基于CAN总线的现场总线继电器研究[D]. 黄俊才.电子科技大学 2012
[4]汽车CAN网络的实时调度方法研究[D]. 刘啸然.合肥工业大学 2012
[5]基于CAN总线的工业测控通信系统的研究[D]. 吴涛.江西师范大学 2011
[6]接触网作业车总线安全控制系统构建与实现[D]. 翟守才.西南交通大学 2010
[7]CAN总线网络的实时性能分析、改进和测试[D]. 关学峰.西华大学 2008
[8]基于CAN总线的塔吊防碰撞系统研究[D]. 朱军辉.西安理工大学 2008
本文编号：3690811
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外现状
1.3 主要研究内容
1.4 本文结构安排
1.5 本章小节
2 CAN总线协议介绍
2.1 CAN总线概述
2.2 CAN技术规范
2.2.1 CAN模型
2.2.2 CAN基本术语
2.2.3 报文传送及帧结构
2.2.4 CAN总线错误处理
2.3 CAN总线通信机制
2.3.1 通信同步
2.3.2 CSMA/CD和逐位仲裁机制
2.4 本章小结
3 CAN网络调度方法研究
3.1 CAN网络实时性分析
3.2 网络调度相关概念
3.3 网络调度算法研究
3.3.1 静态调度算法
3.3.2 动态调度算法
3.4 本章小结
4 CAN总线混合调度算法改进
4.1 算法思路
4.2 最小截止期优先调度算法分析
4.3 最小截止期优先调度算法的改进
4.4 混合调度算法
4.4.1 分层调度策略
4.4.2 算法设计
4.5 本章小结
5 CAN总线实时性仿真实验
5.1 建模仿真工具CANoe概述
5.2 系统拓扑结构
5.3 数据库的建立
5.3.1 数据库信号的创建
5.3.2 报文的创建
5.3.3 节点的创建
5.3.4 信号、报文的所属拖动选择
5.4 系统CAPL编程
5.5 实验结果及结果分析
5.6 本章小结
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后期展望
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FTT-CAN的电动汽车动态调度算法研究[J]. 刘应吉,王书举. 现代电子技术. 2017(23)
[2]纯电动汽车时间触发总通讯协议网络消息调度策略研究[J]. 武哲,高松,李军伟,孙宾宾,王鹏伟. 科学技术与工程. 2017(09)
[3]基于CAN总线网络控制系统的混合调度算法研究[J]. 李君,徐凤霞. 计算机测量与控制. 2014(11)
[4]CAN总线技术及其应用[J]. 寇念泽. 中国市场. 2014(31)
[5]浅谈汽车CAN总线传输[J]. 林文标. 电子制作. 2013(12)
[6]汽车控制的研究现状与展望[J]. 陈虹,宫洵,胡云峰,刘奇芳,高炳钊,郭洪艳. 自动化学报. 2013(04)
[7]基于CANoe软件的电动汽车CAN总线测试系统的研究[J]. 张军. 传动技术. 2012(03)
[8]CAN总线混合调度算法在HEV控制系统中的应用[J]. 尹安东,朱云骁,江昊,赵韩. 电子测量与仪器学报. 2012(01)
[9]混合动力汽车CAN网络优先级动态分配方法[J]. 张利,王跃飞,严刚,韩江洪,张建军. 农业机械学报. 2011(05)
[10]基于CAN的电动汽车控制系统动态调度算法研究[J]. 王书举,张天侠,张国胜. 机械与电子. 2010(06)
博士论文
[1]CAN网络控制系统的智能调度研究[D]. 周时莹.吉林大学 2009
硕士论文
[1]基于微控制器的分布式火灾报警控制器扩展系统设计与实现[D]. 赵昊宇.华中科技大学 2013
[2]CAN总线实时性研究[D]. 唐宗美.湖北工业大学 2013
[3]基于CAN总线的现场总线继电器研究[D]. 黄俊才.电子科技大学 2012
[4]汽车CAN网络的实时调度方法研究[D]. 刘啸然.合肥工业大学 2012
[5]基于CAN总线的工业测控通信系统的研究[D]. 吴涛.江西师范大学 2011
[6]接触网作业车总线安全控制系统构建与实现[D]. 翟守才.西南交通大学 2010
[7]CAN总线网络的实时性能分析、改进和测试[D]. 关学峰.西华大学 2008
[8]基于CAN总线的塔吊防碰撞系统研究[D]. 朱军辉.西安理工大学 2008
本文编号：3690811
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