基于CAN总线的车载分布式网络控制系统的研究及实现

以现场总线为基础的全数字控制系统,即现场总线控制系统(FCS)作为计算机网络技术在控制领域的延伸,同时又是计算机控制系统的更进一步发展,将是当今自动化领域技术发展的热门课题,受到各国自动化设备制造商与用户的广泛关注,是本世纪自动控制系统的主流。目前现场总线技术已经发展出适用于不同环境和场合的多种类型的总线技术。 CAN总线属于现场总线的一种,是一种有效支持分布式控制,具有极高的实时性,可靠性,安全性,灵活且开放的串行通信网络。本文采用CAN总线技术,设计开发了一种车载分布式网络控制系统,实现了整车电器连接的总线化,在不增加成本的情况下提高了系统的安全性、可维护性、可扩展性,满足了现代汽车的控制和管理要求。系统已经应用到实际,并取得了良好的效果。 本文首先介绍了现场总线技术和CAN总线技术的发展历程、相关概念及其在汽车电气控制系统中的应用情况,介绍了当前汽车电子产业的发展现状和前景,论述了发展我国自主产权的CAN总线车身控制系统的必要性和紧迫性。 其次从成本,性能方面重点阐述了CAN总线与LIN总线相结合的必要性和可行性,在此基础上,对车载分布式控制网络进行了结构分析和总体设计。 然后在硬件和软件两方面进行设计,最终实现了基于CAN总线,LIN总线和SAE—J1939协议的车载分布式控制网络的设计,并在试验台架和工程样车的应用中验证了该控制网络的可靠性和安全性,满足了现代汽车的控制要求。 文章最后总结了自己的研究工作,分析了今后进一步的努力方向。