確定性CAN通信調(diào)度在BMS系統(tǒng)中的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、CAN總線作為當(dāng)前主流的車載網(wǎng)絡(luò)，具有速度快、數(shù)據(jù)短等特點(diǎn)，其在汽車、工業(yè)控制、航天領(lǐng)域等有著廣泛應(yīng)用。在汽車網(wǎng)絡(luò)中，CAN總線已成為動(dòng)力總成、發(fā)動(dòng)機(jī)控制等需要較高速度和容錯(cuò)率的首選通信網(wǎng)絡(luò)。CAN網(wǎng)絡(luò)消息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性作為汽車網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵點(diǎn)，研究其消息調(diào)度方法以及具體實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用方案，對(duì)建立和優(yōu)化汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有重要意義。
　　本文在介紹了CAN通信協(xié)議的基礎(chǔ)上，結(jié)合電池管理系統(tǒng)，重點(diǎn)研究了CAN網(wǎng)絡(luò)消息集的動(dòng)態(tài)調(diào)度機(jī)制。通過對(duì)調(diào)

2、度基本理論和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析，針對(duì)CAN網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)調(diào)度方法，本文設(shè)計(jì)對(duì)幀標(biāo)識(shí)符ID進(jìn)行分段處理，并對(duì)可變段進(jìn)行動(dòng)態(tài)編碼。對(duì)動(dòng)態(tài)段的編碼，利用了―最小截止期‖動(dòng)態(tài)調(diào)度方法，采用收斂性良好的基于指數(shù)函數(shù)和等差數(shù)列函數(shù)的雙分區(qū)編碼算法設(shè)計(jì)消息標(biāo)識(shí)符ID動(dòng)態(tài)分配方案。
　　在此基礎(chǔ)上利用CAN網(wǎng)絡(luò)消息集可調(diào)度性一般判斷結(jié)論，論證在本文調(diào)度機(jī)制下消息集滿足可調(diào)度性，并強(qiáng)化了消息集的可調(diào)度性判定條件；同時(shí)分析了最高優(yōu)先級(jí)消息在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載極大情況

3、下可能被最壞阻塞的通信模型。為驗(yàn)證本文動(dòng)態(tài)調(diào)度機(jī)制和算法，利用了CANoe實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行半實(shí)物仿真。通過軟硬件實(shí)現(xiàn)BMS通信節(jié)點(diǎn)的功能并將其作為仿真平臺(tái)的真實(shí)節(jié)點(diǎn)，結(jié)合創(chuàng)建虛擬節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)CAN網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)通信仿真，本課題的研究提供了動(dòng)態(tài)調(diào)度算法在CAN網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用方案。同時(shí)，基于冪函數(shù)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(biāo)識(shí)符的編碼能力，使得系統(tǒng)對(duì)最高優(yōu)先級(jí)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(yīng)時(shí)間，提高了C