確定性CAN通信調度在BMS系統(tǒng)中的研究與實現.pdf

1、CAN總線作為當前主流的車載網絡，具有速度快、數據短等特點，其在汽車、工業(yè)控制、航天領域等有著廣泛應用。在汽車網絡中，CAN總線已成為動力總成、發(fā)動機控制等需要較高速度和容錯率的首選通信網絡。CAN網絡消息傳輸的實時性作為汽車網絡安全的關鍵點，研究其消息調度方法以及具體實現和應用方案，對建立和優(yōu)化汽車網絡系統(tǒng)具有重要意義。
　　本文在介紹了CAN通信協議的基礎上，結合電池管理系統(tǒng)，重點研究了CAN網絡消息集的動態(tài)調度機制。通過對調

2、度基本理論和國內外研究現狀分析，針對CAN網絡動態(tài)調度方法，本文設計對幀標識符ID進行分段處理，并對可變段進行動態(tài)編碼。對動態(tài)段的編碼，利用了―最小截止期‖動態(tài)調度方法，采用收斂性良好的基于指數函數和等差數列函數的雙分區(qū)編碼算法設計消息標識符ID動態(tài)分配方案。
　　在此基礎上利用CAN網絡消息集可調度性一般判斷結論，論證在本文調度機制下消息集滿足可調度性，并強化了消息集的可調度性判定條件；同時分析了最高優(yōu)先級消息在網絡負載極大情況

3、下可能被最壞阻塞的通信模型。為驗證本文動態(tài)調度機制和算法，利用了CANoe實驗平臺進行半實物仿真。通過軟硬件實現BMS通信節(jié)點的功能并將其作為仿真平臺的真實節(jié)點，結合創(chuàng)建虛擬節(jié)點實現CAN網絡實時通信仿真，本課題的研究提供了動態(tài)調度算法在CAN網絡中的應用方案。同時，基于冪函數的分區(qū)編碼方案相比常規(guī)的分區(qū)編碼方案（如平均分區(qū)），提高了標識符的編碼能力，使得系統(tǒng)對最高優(yōu)先級消息的截止期具有更高的分辨率，從而減小消息的最壞響應時間，提高了C