基于信息特征的车载CAN网络异常检测

控制器局域网（Controller Area Network,CAN）为当今汽车行业应用最广泛的现场总线。但标准CAN协议没有提供足够的安全措施,易遭受网络恶意攻击。针对这个问题,提出了一种基于信息特征的CAN网络入侵检测算法。并通过采用CAN总线网络数据对所提算法进行验证。实验结果表明,与传统的基于信息熵的车载网络入侵检查算法相比,所提算法在准确率和召回率方面都具有一定的优势。     

基于CAN的网络控制系统消息等待时间研究

网络时延的不确定性是网络控制系统(NCS)分析与设计面临的首要问题,目前多采用试验统计法进行研究,但该方法无法用于NCS早期设计.文中借鉴实时系统任务调度理论,针对基于CAN的NCS,采用理论分析法,对网络时延动态变化的主体-消息等待时间进行研究.首先,明确了基于CAN的NCS消息等待时间研究是一种固定优先级的非抢占式调度问题,并给出相应的模型描述;接着,对NCS关注的消息最差情况等待时间,分别确定了连续调度和离散调度两类计算公式;最后,通过具体算例,分析和对比了两类公式的优缺点.研究表明,理论分析法简单、可行,可用于NCS早期设计,为后续设计提供有益指导.     

CAN总线网络测试研究

介绍了CAN总线网络开发方法,搭建了CAN总线集成开发测试环境,对实际网络进行了测试,给出了位定时参数计算方法,比较了不同模拟终端电阻下的总线的报文正确率和总线负载率等性能指标.     

水下航行器制导系统仿真信息集成方法

提出了基于信息集成原理的一种水下航行器导引控制系统仿真的新方法。文中详细地介绍了仿真系统的结构，以及多任务调度和多帧速配置等一些典型问题的解决方法，研究结果可在并行和分布式计算机系统中仿真。     

水下控制系统CAN总线技术方案研究

控制器局域网(CAN)最初为汽车应用设计的数字协议,现在已经广泛应用于楼宇自动化、机械制造、安全监控、汽车工业、航空工业等领域。目前,国内尚未有油气开发领域水下控制系统CAN总线技术应用的规范。通过对CAN总线物理层、CAN-open协议的研究,结合道路汽车领域的ISO 11898和CAN-open的CAN-in-Automation(CiA)系列规范,探讨了在深水油气开发领域典型水下采气树CAN总线数据监测的工程设计方法,提出了水下控制系统中CAN总线完整的技术方案。该方案包括速率选择、接口界面、拓扑、线缆类型、数据协议等。随着水下控制系统国产化步伐加快,深入研究并掌握CAN技术,为水下电子模块国产化提供了嵌入式开发的技术方向,可对深水监测仪表及水下控制模块国产化研究的顺利进行起到促进作用。     

基于CAN总线的楼宇自动化照明网络设计

为了实现楼宇自动化中的灯光照明系统的网络设计,采用CAN总线协议实现各灯光节点的通信。硬件设计中,上位机节点使用PCI-CAN接口卡,各灯光节点主控制芯片使用PICl8F258,CAN收发器使用PCA82C250,并加入光耦隔离电路。同时对上位机节点及灯光节点进行软硬件设计,使各灯光节点能够实现相互之间的灵活通信,同时可实现调光、降低能耗等功能。经试验,该系统通信稳定,满足了基本的设计要求。     

水下航行器网络控制系统仿真

传统控制系统的设计方法中忽略了通信网络中的时延和数据包丢失等问题,仅通过传统方法设计的控制器来降低其对控制系统产生的不利影响,严重影响了系统的稳定性;对于水下航行器等对系统性能要求较高的水下控制平台,突破传统使其在网络环境下能够稳定运行显得尤为重要;在此背景下,提出了网络控制系统的设计方案,以水下航行器为控制平台,进行系统建模,设计反馈控制器,使用MATLAB仿真工具TrueTime,研究分析了网络体系结构下时延和丢包对传统控制系统动静态性能的影响;仿真结果表明该设计方法优化了系统性能,为系统在发生网络诱导时延和数据包丢失时能够稳定运行,提供了可靠的参考依据;该设计结果具有普适性,也可以用于导弹、坦克等航行器。     

基于CAN的OSEK COM规范研究与实现

OSEK/VDX是汽车电子行业的重要标准,其中的通信规范OSEK COM是ECU之间和ECU内部传递信息的统一平台.OSEKCOM可以基于CAN总线实现,但具体接口和行为在现有规范中没有定义.简要介绍了OSEKCOM规范和CAN总线技术,提出了一个基于CAN的TH-OSEK COM通信模型和实现方案,并对该方案的应用情况做了分析和展望.     

基于时延的现场总线网络监控系统跟踪控制研究

通过基于Matlab/Simulink的网络控制系统的仿真工具TrueTime,分析了网络控制系统中存在时延问题情况下的稳定性问题.在此基础上采用减少网络时延的网络调度算法.仿真结果表明该调度算法能够有效缩短网络时延,从而有效提高网络控制系统的控制稳定性和精度.     

基于网络控制系统的水下航行器制导系统结构

研究基于网络控制原理的水下航行器制导系统结构,详细分析了基于时间触发的TFCAN高层协议在水下航行器网络控制系统中的应用;针对目前水下航行器制导系统的控制现状,提出基于NCS的水下航行器制导系统一般性结构和设计方法,有效地解决了水下航行器制导系统中信息传送的实时性和信息共享性问题,同时论证了水下航行器网络控制系统中影响其系统稳定性的时延问题：论文旨在通过对水下航行器网络控制系统结构的研究,指出其结构的意义和进一步的研究领域。     

单个CAN控制器的双总线冗余网络实现

提出了一种新的双CAN总线冗余网络拓扑,其每个CAN节点只需一个CAN控制器和模拟多路开关,当一条总线上出现短路或断路等故障致使通讯不能正常进行时,系统可自动切换到另一条无故障的总线上继续工作,使总线通讯的可靠性得到大大提高。另外,系统还可对总线上的节点进行周期性的查询,及时发现节点故障。对实验系统的测试结果表明,该系统动作可靠,方案可行,成本低廉,便于实现。     

一种网络化汽车传感器系统的实现

讨论基于汽车的全CAN网结构,介绍网络化汽车传感器的设计,给出总体框架和基本结构。论述汽车传感器CAN网络接口的设计,结合具体的硬件结构框图和电路图说明接口软件的实现。系统采集到的数据能正确地传送到汽车的CAN总线。     

基于CAN总线的实时DSP应用算法

根据控制局域网络（CAN）的特点及应用要求,提出一种新的动态调度协议（DSP）,通过动态选择时间间隙调度信息,同时考虑实时数据的重传机制,并在此基础上介绍基于CAN总线的实时DSP应用算法,该算法不仅能满足CAN网络中实时应用系统的性能要求,还能充分利用CAN网络带宽。实验结果表明,该算法降低了传输请求程序的平均信号延迟,同时提高了网络利用率。     

基于CAN总线的电子控制单元功能测试方法

随着汽车电子市场的快速发展,汽车控制器的电子控制单元(ECU)已越来越多,对ECU的功能测试也变得日趋复杂。为解决车载ECU功能测试,研究了基于控制器局域网络(CAN)的ECU自动测试方法。以NI公司的软硬件为开发平台、CAN总线为通信平台搭建测试系统与被测ECU形成闭环结构。通过CAN总线传输测试信息,可实现对同型号ECU的批量测试。此系统采用了新的测试方法来降低测试误差,并支持ECU的流水线测试,大大降低了测试的复杂度,减少了工作量。同时,在完善仿真信号产生模块和测试模块用例库后,也能适用于其他类型ECU的功能测试。     

A new error handling algorithm for controller area network in networked control system

An effective error handling mechanism plays an important role to ensure the reliability and robustness of the application of controller area network (CAN) in controlling dynamic systems. This paper addresses a new online error handling approach or named per-sample-error-counting (PSeC) technique that tends to replace native error handling protocol in controller area network (CAN). The mechanism is designed to manage transmission errors of both sensor and control data in networked control system (NCS) used in controlling dynamic system such that the stability of the feedback system is preserved. A new parameter denoted as maximum allowable number of error burst (MAEB) is introduced in which MAEB is selected based on available bandwidth of the CAN network. MAEB serves as the maximum number of attempt of re-transmission of erroneous data per sample which allows the maximum transmission period to be known and guaranteed for time-critical control system. The efficacy of the proposed method is verified by applying the algorithm on the fourth order inverted pendulum system simulated on Matlab/Truetime simulator and the performance is benchmarked with the existing CAN error management protocol. The simulation run under various systems conditions demonstrate that the proposed method results in superior system performance in handling data transmission error as well as meeting control system requirement.     

Interconnection of CAN segments through IEEE 802.16 wireless MAN

The Controller Area Network (CAN) is a high-performance and highly reliable advanced serial communication protocol, which efficiently supports distributed real-time control. CAN-based distributed control systems have generally two main problems that are the size of distributed area and the need for communication with other LANs and with remote CAN segments. A straightforward solution is to use internetworking devices with wireless support to extend CAN segments. In this paper, a new solution to interconnect CAN segments is proposed, which uses a wireless MAN based on the IEEE 802.16 standard as a backbone system. Also, the solution describing a model for internetworking unit integrates the traffic generated by CAN segments into IEEE 802.16 wireless MAN using encapsulation technique.     

CAN总线在电动汽车上的应用研究

本文主要探讨了CAN总线在电动汽车上的应用。给出了电动汽车CAN通信网络的拓扑结构,并搭建了实验室模型进行研究。最后指出了CAN总线在电动汽车计算机控制系统中有着广泛的应用前景。     

CAN控制系统的时延分析及混合算法

在车载控制器局域网络(CAN)总线的通信中,消息之间的碰撞及低优先级消息的等待时延过长严重影响了通信的稳定性和实时性。通过对CAN控制系统中的消息时延分析,确定排队等待时间是影响通信的关键因素,结合改进的共享时钟算法和动态ID序列算法,提出一种共享ID序列混合算法。将节点消息按ID序列发送,减少消息在同一时刻碰撞,消除消息的排队等待时延,从而提高网络的实时性和稳定性。仿真结果表明,该算法能够避免消息的碰撞,增强消息的确定性,有效改善网络性能。     

淡水鱼糜加工生产线中控制器局域网络抗干扰设计

在分析淡水鱼糜加工生产线工艺流程的基础上,介绍了自动生产线中控制器局域网(CAN-Controller Area Network)的硬件组成,然后在分析各种网络抗干扰措施的基础上,对自动生产线CAN进行了抗干扰设计。重点介绍了系统的安全接地措施,在本CAN通信网络中,主要采用"浮地—屏蔽接地方案"解决网络的抗干扰问题。     

延迟容忍传感器网络中基于网络编码的可靠传输

针对延迟容忍移动传感器网络(DTMSN)的随机移动特性和连通的间歇性等问题,提出了基于网络编码的可靠传输机制。基于DTMSN传感器节点的移动性和网络编码技术,综合考虑了影响DTMSN服务质量保障的各种因素,将数据包以簇为单位映射到网络中,基于误码率机会选择中继转发节点确定最佳传输方案。仿真实验分析结果表明,所提可靠传输机制在误码率、实时性和能效方面与直接传递和泛洪算法相比具有更优越的性能。