汽车FlexRay网络静态段帧封装机制研究

在分析FlexRay消息帧格式和帧编码的基础上,推导出静态时隙长度和总线利用率计算公式,分析了影响总线利用率的主要因素;提出帧封装的前提条件,给出了帧有效负载段上下限精确计算方法;在此基础上,以超周期内总线利用率最高为优化目标,建立了解决帧封装问题的整数线性规划模型,并给出求解该模型的启发式算法。SAE实验结果证明该方法不仅能够提高总线利用率,而且可有效缩短算法执行时间。     

车载网络FlexRay协议——静态段结构分析

FlexRay是FlexRay共同体（FlexRayConsortium）制定的车载网络通讯协议。该协议基于TDMA的确定性访问方式,具有容错功能及确定的通讯消息传输时间,同时支持事件触发与时间触发通讯,具备高速率（10Mb/s）通讯能力,适用于下一代线控系统等。文中着重于分析车载网络FlexRay总线协议（V2.1）,针对于该种协议的静态段结构进行了详细解析,以促进对FlexRay总线阵结构的了解。     

基于时间约束的汽车FlexRay网络动态段参数设计

针对FlexRay网络参数设计问题,定性分析了动态段长度等参数和消息ID分配对网络性能的影响,推导出动态段带宽利用率和消息最坏响应时间计算方法。以消息响应时间为约束,以最大带宽利用率和最小整体响应时间为设计目标,给出了FlexRay动态段长度和帧ID的优化设计模型及求解算法。以CANoe和DaVinci Network Designer为仿真平台进行实验,结果表明,该设计方法能够保证较高的动态段带宽利用率和较小的消息响应时间。     

FlexRay网络通信时滞性分析

随着人们对汽车安全性的要求越来越高,车载网络通信的主干网络CAN网络在实时性和消息确定性等方面已经不能满足人们的要求,而FlexRay网络由于其基于时间触发的确定性、双通道容错性等特点开始引起重视,从而成为研究热点。但是在FlexRay的应用中仍然存在通信延时的缺陷。主要是针对网络的通信延时进行了分析。通信周期分为静态段与动态段,静态段采用TDMA(时分多址访问方式),因而主要是对数据帧自身的传输延时进行分析;动态段采用FTDMA(柔性的时分多址访问方式),因而主要是对传输延时和发送延时进行分析;最后利用了仿真软件进行理论计算的验证,旨在能够确定应用中所需要的确切通信时间。     

一种FlexRay总线数据通信的实现

传统的CAN、LIN等车载总线不能满足对可靠性和速度要求较高的控制系统。为了能实现高速可靠的FlexRay总线通信。文章提出了一种FlexRay总线数据通信的实现方案,并且根据该方案设计了一个具体FlexFay车栽总线网络,将其应用于线控刹车和线控转向系统中。实验结果显示无论在高速性还是在可靠性方面该方案都表现出很好的性能,可以预见文中提出的FlexRay总线数据通信的方案还可以应用于其他类似于线控悬挂等的线控系统中。     

车载FlexRay总线实时性分析与研究

FlexRay总线作为一种新的车载通信总线已经成为未来车载通信系统的事实标准。文章对FlexRay总线通信周期——包括内部的静态段（ST）和动态段（DYN）——进行了详细的时序分析,提出了一种分别计算静态段和动态段最长延迟时间的数学模型和方法,这种方法将传输延时和所有可能的影响因素考虑在内。此外,还提出了一种确定动态段消息是否能在该通信周期内传送的分析方法。最后,建立了一个基于FPGA的用于仿真理想节点状态和实际节点状态的应用模型,再对比两个仿真的结果来证明所提出的理论。     

基于FlexRay网络的飞行控制计算机总线通信系统

现代无人机对飞行控制计算机的性能与安全性要求越来越高,使得基于CAN总线技术的一类飞行控制计算机内部总线负载情况越来越严重,因此有必要研究一种高数据传输率和高安全性的总线FlexRay代替CAN。基于CAN总线的分布式飞行控制计算机的网络结构和内部通信机制,设计了基于FlexRay网络的飞行控制计算机总线通信系统,并进行了通信测试验证,结果验证了FlexRay相对CAN在实时性、通信速率和效率上的优越性,为日后在新型飞行控制计算机上用FlexRay总线替代CAN总线打下了坚实的理论基础。     

CAN总线传输延时特性的研究

本文研究的是CAN总线的传输延时特性,建立了统一的现场总线传输延时模型,给出了通用的传送延时公式及简化的延时公式,总结出了影响传输延时的2个主要方面:阻塞时间和帧时间。本文提出并建立了CAN总线阻塞时间的数学模型,剖析了CAN总线帧时间的组成并计算给出了不同参数下的帧时间。本文的工作对促进CAN总线的应用和理论研究均具有一定价值。     

一种新型时间触发CAN消息动态调度算法的设计及实现

CAN总线网络在高负载率时,消息间碰撞的概率增大,低优先级消息的传输延迟不确定,针对该问题推出的TTCAN协议解决了周期性消息的延迟不确定性,但是事件性消息传输延迟较大。针对上述问题,提出了一种新的基于时间触发的CAN消息实时调度算法。算法规定,在周期性消息的调度窗口中,事件性消息也可参与总线仲裁,并采用最小松弛度优先算法对事件性消息进行动态调度,以确保其实时性。此外,还探讨了算法在嵌入式微控制器中的实现方法。     

基于MODBUS无线总线测控系统

本文提出了将工业现场总线ModBus通讯标准引入到nRF无线通讯技术中,组成ModBus无线总线测控系统.采用nRF905芯片作为无线收发模块的核心,主机和分机的信息交换以射频无线总线的方式实现,数据的无线传输遵循ModSus(RTU)通讯协议,采用半双工的工作方式,频率工作在ISM频段.按照ModBus协议的RTU模式,设计RTU消息帧的结构和格式,通过无线总线实现了主机与分机之间的信息传输和控制各个分机的工作.     

基于FlexRay总线的线控转向系统通信网络

给出了一种汽车线控转向系统通信网络设计.首先对线控转向系统总体方案进行设计,重点介绍了线控转向系统对通信网络的要求;之后设计了基于FlexRay总线的线控转向系统通信网络,包括FlexRay通信网络设计、各节点通信任务分配以及节点初始化;最后进行了通信实验,结果表明所设计的通信网络安全可靠性好,满足汽车线控转向系统通信要求.     

车身控制CAN总线系统开发

本文以长安公司SC6350车型为实验对象,依据CAN2.0B标准协议设计了车身CAN总线应用层协议,定义了报文的标识系统和数据域报文编码方式。同时,根据车身电器的特点,制定了长安SC6350车身CAN报文具体格式,设计了3类控制报文服务过程,并通过了CAN/LIN测试平台软件的测试,实现了车身电器的CAN总线控制系统。     

轮毂电机网络化控制器研究

对四轮独立驱动汽车中轮毂电机的控制需求进行分析,设计了一种具有FlexRay总线接口的网络化轮毂电机控制器,给出了控制器的软硬件结构和通信协议; 采用广义预测控制策略对轮毂电机速度环控制参数进行校正,以消除负载扰动对轮毂电机控制过程的影响,通过对指令数据进行实时预测,补偿传输过程中的延迟和丢包带来的数据缺失;构建了测试平台,通过模拟指令突变、负载扰动及数据丢包等工况,对所设计的网络化轮毂电机控制器性能进行评估。实验结果表明,预测控制策略和指令实时预测能使轮毂电机控制系统获得准确稳定的控制性能。     

汽车车架的优化设计方法

有限元分析已经成为汽车结构设计中的一项重要技术,现利用有限元的方法对边梁式客车的车架进行结构优化分析,用有限元法进行静态分析的同时,进行模态分析。考虑汽车运行的主要工况所受到的不同冲击载荷。通过综合各种车况的优化数据最后进行优化分析。确定最终的优化方案。     

基于小波变换的客车车内振动噪声源识别

测定了不同工况下车内噪声信号和车架车身等处的振动信号，利用Daubechies小波函数对噪声信号和振动信号做小波变换，获取信号能量分布的特征向量和相关系数，确定两种信号相关程度，根据相关系数大小识别车内振动、噪声源，经过识别发现发动机为该车的主要振动噪声源。试验表明，该方法比传统的分析方法更为简单、有效。     

工程机械轮边电力驱动线控制动技术研究

利用MATLAB/Simulink仿真模块,分别对工程机械轮边电力驱动在制动工况下CAN(Controller AreaNetwork)、FlexRay总线对制动性能的影响进行了分析.仿真结果表明,在考虑总线传输延时的情况下,总线控制制动具有较好的制动效能,同时可以看出FlexRay总线相比CAN总线具有更加稳定的制动控制性能.     

基于多目标优化的氢燃料电池客车车身骨架轻量化设计

以某公司生产的10m氢燃料电池客车为研究对象,建立氢燃料电池客车车身骨架的有限元模型,并完成了四种典型工况静力学分析和模态分析,得到了车身骨架的应力应变分布和模态频率.然后将全部骨架分组处理,以厚度为设计变量,进行了灵敏度分析,根据灵敏度分析的结果,筛选出对骨架性能响应不敏感,但是对质量响应比较敏感的部件,完成了以厚度...