基于CAN网络的自动泊车控制器测试研究

发布时间：2020-07-05 00:24

【摘要】：自动泊车ECU在自动泊车过程中主要负责车辆的横向和纵向控制,其性能直接影响到车辆在泊车过程中的稳定性和安全性,所以需要建立一个能够满足自动泊车CAN总线系统的要求并能够对自动泊车ECU的功能和控制策略进行测试和仿真分析的CAN网络仿真测试系统,而且建立的CAN网络仿真测试系统必须能够在自动泊车ECU研发过程中,将整个自动泊车控制系统所需要的电子器件的工作环境及工作状态真实的反映出来,并且还要保证电控单元之间能够进行正确地信息交互。为了达到上述目的,本文利用CANoe软件建立了一个完整的自动泊车CAN网络仿真模型,并选用一系列的测试工具建立了自动泊车CAN网络仿真测试系统,然后对建立完成的仿真测试系统进行了测试验证,最后还基于自动泊车CAN网络仿真测试系统对自动泊车CAN进行了仿真分析和功能测试。本文内容包括如下几个部分:(1)建立自动泊车CAN网络仿真测试系统。首先完成了自动泊车CAN网络架构设计、通讯矩阵设计、网络数据库建立、控制面板和显示面板设计以及利用CAPL编程语言对节点和整个网络的行为进行规范,从而完成仿真模型的建立,最后利用选取的一系列测试工具建立了完整的自动泊车CAN网络仿真测试系统。(2)测试验证自动泊车CAN网络仿真测试系统。本文主要对建立的仿真测试系统进行CAN网络测试,并利用自动泊车ECU进行基于测试系统的仿真测试和实车测试,然后对比仿真测试结果和实车测试结果来验证其有效性。CAN网络测试主要对CAN网络仿真模型进行物理层、数据链路层以及网络管理等做一系列的测试,以此验证自动泊车CAN网络符合设计规范。仿真测试与实车测试是利用CANcase的硬件接口,将真实的自动泊车ECU与建立完成的自动泊车CAN网络仿真测试系统连接在一起对自动泊车ECU进行测试与仿真分析,然后在同样的测试条件下再对自动泊车ECU进行实车测试,最后通过对比自动泊车控制器仿真测试测试结果和实车测试结果,验证了建立的自动泊车CAN网络仿真测试系统的实时性、准确性和可靠性。(3)自动泊车ECU测试用例设计与测试。通过分析自动泊车控制策略和测试规范设计了自动泊车ECU性能和功能方面的测试用例。然后根据测试用例进行了自动泊车ECU的功能和控制策略等方面的测试,并通过分析自动泊车ECU仿真测试结果和实车测试结果,评价其控制策略正确性以及其功能的稳定性和可靠性。通过CAN网络测试以及自动泊车ECU仿真测试与实车测试对比证实自动泊车CAN网络仿真测试系统测试功能完善、信号响应迅速、测试数据准确,完全能够满足自动泊车ECU的仿真测试需求,具有应用在自动泊车ECU开发过程中的可行性和实际应用价值。最后,对自动泊车ECU进行了基于CAN网络仿真测试系统的测试和实车测试并将在测试过程中自动泊车ECU出现的问题进行了整改,从而使自动泊车ECU的稳定性和安全性得到了进一步的保障。
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U463.6
【图文】：

流程图,流程,仿真建模,车辆控制

图 1.1 V 模式开发流程总线技术应用于实车过程中，CAN 网络系统的开发以及及学者的研究重点及难点[18-19]。在国外，CAN 总线网络国 Vector 公司的 CANoe[20]、美国 Intrepidcs 公司的 VEHento 公司的 PANTERA[21]等。其中德国的 CANoe 软件主在进行仿真建模阶段，可以很好地完成车辆控制器的开以对整个系统以及总线系统和 ECU 的功能进行评估[22]能够进行简化或自动完成测试功能，并生成详细的报告因此广泛运用于工程师对控制器的开发及测试工作；美对整车各控制器所获取的数据进行监测及分析，同时可编写自动化脚本进行测试研究，具备高效性和方便性[23]软件主要完成网络的仿真建模、验证以及测量分析等工的物理信号的控制、诊断以及测试进行综合分析，并具

数据帧,总线

安全性：保证安全地进行数据传送，CAN 总线上的任何一个控制单元实施错误检测、标定以及自检。连接：CAN 总线理论上允许连接多个控制单元，但是能够连接单元数少受总线延迟和负载的影响。如果连接单元数太多的话，通信速率就会有降低，对单元数量做相应的减少处理的话，通信速率就会有相应的提高。网络睡眠与唤醒：网络睡眠可以降低系统的功率消耗，当总线单元设置模式时，各个控制单元就会暂停运行同时会断开与总线驱动器的连接。当元需要被唤醒时，可以通过激活总线或者系统内部来唤醒。.2 CAN 报文的帧结构CAN 消息的帧格式分为标准帧和扩展帧两类[31]，但无论是标准帧还是，发送到 CAN 总线上的报文都是用下文介绍的帧形式来表示和控制的。1）数据帧数据帧的作用是在发送单元和接收单元之间传输数据。其标准帧的数据成如图 2.1 所示。

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