[毕业论文] 基于CAN总线的电动车辆通讯系统的设计和仿真 [复制链接]

资料简介：
毕业论文-基于CAN总线的电动车辆通讯系统的设计和仿真，正文共49页，29305字，附英文翻译。
摘 要
电动汽车是既节能又环保的新型车辆，正是一种清洁的交通工具，成为了人们关注和研究的热点。电动汽车动力总成在工作时各个系统的控制器之间需要相互通讯信号，为了实现数据共享，提高系统实时性和信号的可靠性能，因此在系统设计中加入CAN总线通讯技术。本文利用CAN总线实现电动汽车动力总成控制系统内部数据信息的实时交换，提出了电动车辆动力系统控制的CAN总线高层应用协议。
首先，对车载CAN网络的基础——网络协议进行了详细的研究。仔细分析了CAN2.0技术规范，包括分层结构及其关系，帧格式、帧类型、数据帧、CAN的通信机制以及网络拓扑结构。简略介绍ISO11898的服务原语与物理层。网络协议的深入研究分析为本文的后序工作打下了理论基础。
其次，对电动汽车总体结构进行了深入学习，结合电动汽车的结构设计动力系统控制体系网络拓扑，主要完成主控制器系统、电机控制系统以及电池及能量管理系统网络的设计，为下一步设计做好准备。
再次，分析电动汽车动力总成控制系统对CAN网络的要求，在研究整车网络的基础之上建立电动汽车动力总成控制系统通信网络，对各节点进行具体分析。根据CAN2.0技术规范，提出用于系统中各通讯节点的应用层协议，为应用协议的仿真分析奠定工作基础。
最后，遵循设计的基本思路，协议制定完后，通过使用Vector公司的总线分析设计软件CANoe，利用其中的CANdb++构建数据库、模型配置，用CAPL模拟各节点间的通信进行仿真分析，验证了协议的可行性与合理性。
关键词：CAN总线；电动汽车；控制系统；仿真分析

目 录
1 绪论 1
1.1课题的研究背景、目的及意义 1
1.2 电动汽车国内外发展现状 2
1.3 CAN总线网络在电动汽车上的应用 3
1.4 课题主要研究内容 4
2 CAN总线技术及主要特点 5
2.1 CAN总线技术发展现状 5
2.2 CAN总线特点 6
2.3 CAN基本概念 6
2.3.1 CAN的分层结构 6
2.3.2 报文 8
2.3.3 信息路由 8
2.3.4 标示符 8
2.3.5 优先级 8
2.3.6 远程数据请求 8
2.3.7 多主机 8
2.3.8 仲裁 9
2.3.9 安全性 9
2.4 CAN的通信机制 10
2.4.1 报文发送 10
2.4.2 位填充 11
2.4.3 报文接收过滤 11
2.5 数据帧 12
2.5.1 帧格式 12
2.5.2 帧类型 12
2.5.3 数据帧 12
2.5.4 位填充区域 16
2.5.5 远程帧 16
2.6 CAN网络拓扑结构 16
3 纯电动汽车动力总成控制体系 18
3.1 纯电动汽车的基本结构 18
3.2 动力系统控制体系网络拓扑 18
3.2.1 主控制系统 19
3.2.2 驱动电机及控制系统 21
3.2.3 电池能量管理系统 22
3.2.4 动力系统控制体系网络拓扑 25
3.3 控制系统间的通讯要求 26
3.3.1 实时性要求 26
3.3.2 通讯协议的同步性 26
4 纯电动汽车动力总成控制系统CAN通讯设计 28
4.1 主控制单元CAN节点协议设计 28
4.2电机控制单元CAN节点协议设计 31
4.3电池管理单元CAN节点协议设计 33
5 电动汽车动力总成控制通讯系统CAN通信仿真 36
5.1 仿真软件的概述与特点 36
5.2 电动汽车动力总成控制系统CAN网络仿真过程 36
5.2.1 数据库的构建 36
5.2.2 模型的配置 37
5.2.3 节点通信的实现 38
5.3 仿真结果及分析 39
5.4本章小结 40
结 论 41
参考文献 42
致 谢 43

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