通用型硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)仿真控制器硬件設(shè)計與研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,汽車電子控制技術(shù)的應(yīng)用得到了很大的推廣,特別是汽車動力的電控技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展。同時,由于排放、油耗等方面的原因,使得汽車動力電子控制系統(tǒng)(ECU)功能需要大大增強(qiáng),控制系統(tǒng)本身也趨于復(fù)雜化,同時隨著市場競爭的日趨激烈,開發(fā)周期也要求縮短。以往的ECU開發(fā)周期長,耗費(fèi)了大量的人力物力,為了縮短開發(fā)時間,提高開發(fā)效率,就必須得使用更先進(jìn)的系統(tǒng)開發(fā)平臺。ECU硬件在環(huán)實時仿真系統(tǒng)可以方便地進(jìn)行ECU軟硬件的調(diào)試

2、,檢測ECU硬件與軟件、優(yōu)化控制算法,進(jìn)行極限測試、故障模擬等,因此,可以加快ECU的開發(fā)過程、降低開發(fā)成本,提高整個系統(tǒng)開發(fā)過程的安全性。本文采用全新的集成式的硬件在環(huán)系統(tǒng)方案,使得此系統(tǒng)針對各種汽車動力控制系統(tǒng)的研發(fā),具有通用性和兼容性。主要研究內(nèi)容如下: ⑴硬件設(shè)計上采用NEC的32位單片機(jī)V850E/GP1作為仿真ECU的MCU,并且各個功能模塊均采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,并提供標(biāo)準(zhǔn)的外圍接口,使硬件資源具有復(fù)用性、通用性。實現(xiàn)了

3、仿真ECU的功能:根據(jù)實際需要發(fā)送凸輪軸信號、曲軸信號及車速信號;發(fā)送相關(guān)的傳感器信號;測量電控單元驅(qū)動信號;同時實現(xiàn)CAN通訊功能。 ⑵軟件設(shè)計上,針對V850E/GP1采用匯編語言和C混合編寫。上位PC機(jī)的軟件采用了多線程的編程技術(shù)。共實現(xiàn)了三個線程:監(jiān)控界面線程、實時模型運(yùn)行線程及通訊線程。監(jiān)控界面采用簡單的圖形化編程語言Labview完成,在前臺運(yùn)行,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示、參數(shù)設(shè)定、工況調(diào)整及數(shù)據(jù)保存等功能。實時模型運(yùn)行線程和

4、通訊線程用C++開發(fā),在后臺運(yùn)行。 ⑶實時模型上,系統(tǒng)利用MATLAB/SIMULINK對整個實時模型(包括柴油機(jī)、電池和電機(jī))進(jìn)行仿真。在設(shè)計中,人工將SIMULINK模型轉(zhuǎn)換成C++的代碼,同時在模型線程里采用高精度的時間函數(shù),保證模型線程每個循環(huán)的運(yùn)行時間就是實際發(fā)動機(jī)每個循環(huán)的運(yùn)行時間,這樣就滿足了模型的實時性要求。 ⑷CAN通訊設(shè)計分兩部分進(jìn)行,分別針對V850E/GP1的FCAN模塊和USBCAN。對于FCA

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