基于FlexRay总线的车载网络控制系统调度算法的研究

发布时间：2017-08-31 10:40

  本文关键词：基于FlexRay总线的车载网络控制系统调度算法的研究

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【摘要】：FlexRay总线相比传统的CAN网络具有高通信速率、可靠性与灵活性等优势,进而逐渐取代CAN总线应用于汽车控制网络。随着科学技术的发展需求,越来越多的学者都投入到FlexRay总线的科研工作中。但是随着人们对电子产品更加智能化的要求,所以智能汽车、智能机器人等产品应运而生,其中智能汽车的辅助驾驶功能的实现对线控系统高速和可靠性有着更高的要求,FlexRay总线能很好满足这些要求。目前,FlexRay总线系统的实时调度的研究在我国还处于初级阶段,所以更加详细深入的了解研究FlexRay总线相关技术知识是非常必要的。系统中调度算法的合理选取对车载网络的功效有着至关重要的作用,所以选取合适的网络调度算法是研究本课题的重点所在。基于对众多中英文相关文献的查阅研究,对FlexRay网络通讯环节实施调度管控,科学合理地配置F1exRay通信集群参数,研究分析F1exRay的通信机制、消息调度和网络性能影响因素。本文运用保留带宽的思想,对动态段调度算法进行优化改进。在研究中采用CANoe.FlexRay和DaVinci Network Designer.FlexRay建立数据库进行实验仿真。并最终证实了改进后的算法具有更好可行性和有效性。在F1exRay技术的实际应用中,该研究发挥着重要的理论价值和实践意义。本文完成了F1exRay网络通信方案的设计和系统需求的分析,利用现有的设备进行了实验仿真,结果达到预期目标。本课题的研究对FlexRay总线系统实时性和可靠性的提高提供了理论依据及参考价值。
【关键词】：F1exRay 车载网络 实时性 调度 CANoe.FlexRay
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.67;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 课题研究的背景及意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.2.1 车载总线国内外研究现状8-9
• 1.2.2 FlexRay总线国内外研究现状9-10
• 1.3 课题来源、论文主要研究内容和组织架构10-12
• 第二章 FlexRay协议分析12-27
• 2.1 FlexRay简介12-14
• 2.1.1 FlexRay概述12
• 2.1.2 FlexRay协议特性12-14
• 2.2 FlexRay网络拓扑结构14-16
• 2.3 FlexRay节点内部结构16-17
• 2.4 FlexRay协议规范17-26
• 2.4.1 FlexRay协议状态控制17-18
• 2.4.2 数据帧结构18-20
• 2.4.3 通信模式20-21
• 2.4.4 编码与解码21-25
• 2.4.5 时钟同步25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 FlexRay网络调度算法研究27-36
• 3.1 实时调度技术27-28
• 3.1.1 调度相关概念27
• 3.1.2 实时调度分类27-28
• 3.2 典型车载网络调度算法28-30
• 3.3 FlexRay总线调度算法研究30-34
• 3.3.1 FlexRay静态段调度算法30-32
• 3.3.2 FlexRay动态段调度算法32-34
• 3.4 本章小结34-36
• 第四章 FlexRay动态段调度算法的改进36-43
• 4.1 FlexRay总线性能分析36-37
• 4.2 动态段调度算法的改进37-40
• 4.2.1 保留带宽体系的建立37-38
• 4.2.2 基于保留带宽的网络时延计算38-39
• 4.2.3 最小保留带宽的网络模型建立39-40
• 4.3 算法实现40-41
• 4.4 本章小结41-43
• 第五章 FlexRay网络通信系统方案设计与仿真验证43-60
• 5.1 FlexRay网络模型建立与仿真43-50
• 5.1.1 Network Designer FlexRay的应用43-48
• 5.1.2 CANoe.FlexRay软件的应用48-50
• 5.2 FlexRay网络通信系统方案设计50-53
• 5.2.1 通信模块硬件设计50-52
• 5.2.2 通信模块软件设计52-53
• 5.3 FlexRay网络通信仿真系统实验53-56
• 5.3.1 仿真系统搭建53-54
• 5.3.2 网络拓扑与报文帧设计54-56
• 5.4 数据整理与结果分析56-59
• 5.5 本章小结59-60
• 第六章 总结与展望60-62
• 6.1 论文总结60-61
• 6.2 论文展望61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-67
• 附录67-68

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本文编号：765127