车身网络控制系统关键技术的研究与实现

作     者：徐军辉 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘志远

授予年度：2010年

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：车身网络控制 低功耗 直接网络管理 蓄电池 能源管理 

摘      要：在汽车车身网络控制系统越来越复杂的背景下,有必要对车身网络控制系统的设计深入研究,优化对车身网络的控制,因此本文在实际工程项目中提出车身网络控制系统中的若干技术问题,并进行深入的分析和研究,最后将这些研究成果应用于工程项目中,取得了一定的成果。 首先,针对车身网络控制系统中的单个节点控制器,分析了低功耗问题的来源、目前使用的低功耗设计手段,在车身控制器设计时,结合功耗来源和降低功耗的手段,通过系统级的低功耗设计方法,有效降低了车身控制器的静态功率消耗,即通过准确判断控制单元的状态,切换不同的低功耗模式。 其次,根据汽车网络的发展趋势,分析了网络管理的复杂问题。简单介绍了OSEK规范中的两种网络管理方案。本文基于直接网络管理方案实现了车身网络的六个节点的网络管理,给出了实验结果。 然后,车身系统中的车窗控制技术方面,主要分析了先进车窗控制带来的问题和存在的难点问题,通过建立车窗电机模型和负载的特性分析,基于Simulink建立仿真模型,通过仿真验证了试验算法,并在车身台架上测试,得到了较好的测试结果。 最后,介绍了车身网络中的蓄电池的电化学原理,并分析了前人长期的测试结果和电池模型的内部阻抗特性,给出了蓄电池的物理模型和实际工程中使用的SOC模型。基于蓄电池的SOC模型,使用Kalman滤波方法估计蓄电池的SOC状态,然后根据SOC初步提出蓄电池的能源管理方法。