单片机在汽车驾驶中的通信应用

单片机在汽车驾驶中的通信应用

一、单片机在汽车行驶中的通讯应用(论文文献综述)

孙阳[1](2021)在《全电调节式CVT电子控制系统研究》文中认为金属带式无级变速器与其他类型的变速器相比,在速比连续变化的同时保证了不间断的动力传输,从而保证发动机在运行过程中始终处于最佳工作状态。全电调节式无级变速器(Electro-Mechanical Continuously Variable Transmission,简称,EM-CVT)将传统耗能的油泵去除,利用电机来代替油泵完成速比的调节,与传统的液压控制CVT相比,EM-CVT降低了能耗,提高了燃油经济性。本文在分析EM-CVT结构和工作原理的基础上,提出了其速比控制策略及速比控制方法,对EM-CVT控制系统软硬件进行设计,主要工作内容包含以下几个方面:(1)对EM-CVT的结构与工作机理进行分析,重点分析EM-CVT速比控制的实现方式及速比控制要求。基于EM-CVT控制系统的功能需求分析,提出了EM-CVT电子控制系统的设计方法,并将控制器的资源进行了分配,为EM-CVT电子控制系统设计提供理论依据;(2)设计了汽车行驶过程中不同工况下的控制策略,根据EM-CVT的数学模型搭建了速比执行机构、目标速比、整车传动等各个模块的仿真模型,结合通过三次样条插值方式构造的发动机模型,最终完成装备EM-CVT的整车模型;(3)基于传统PID算法和人工蜂群算法(Artificial bee colony algorithm,简称,ABC)的优势,设计了ABC-PID控制算法,并将其应用于EM-CVT速比控制,通过仿真验证了该算法在EM-CVT速比控制中的可行性;(4)对EM-CVT控制系统进行硬件和软件设计,基于MC9S12G96单片机设计了执行电机转速输入、模拟量输入、开关量输入的接口电路,完成输出接口电路和串行、CAN两种通信接口电路设计。设计了主程序和模块化的子程序。针对环境的干扰,软件使用了极值判别法滤波、中位值滤波、一阶滞后滤波对采集信号进行处理,尽可能提高采集数据的精度;(5)针对速比控制干扰问题,设计了相应的抗干扰方法,为了使电子电路获得最佳性能,遵循PCB设计一般原则。通过EM-CVT电控系统的试验,验证了所设计的EM-CVT电子控制系统的合理性和可行性。

张旺[2](2021)在《混合动力汽车能量管理策略研究及快速控制原型系统设计》文中研究表明随着中国全面建成小康社会,汽车现如今已经发展成为人们出行过程中不可缺少的工具。混合动力车因为具有低排放等特点,近年来在汽车行业引起了广泛关注。混合动力汽车拥有多个动力源,能量管理策略是它的核心部分,需要对转矩进行合理分配,以提高整车的燃油经济性和优化排放。所以研究能量管理策略是混合动力汽车的一个重要环节。而快速控制原型系统是验证能量管理策略优劣的重要方式之一。为了较好地验证自己优化能量管理策略的有效性,本文在研究能量管理策略的同时重点完成了快速控制原型系统的设计。首先,在Simulink中研究了混联式混合动力汽车的整车动力模型,并且设计了考虑排放的等效燃油消耗最小能量管理策略。利用NEDC和WLTC工况对该控制策略进行试验,然后再根据结果进行优化分析,发现自己所设计的考虑排放的等效燃油消耗最小能量管理策略比规则算法的能量管理策略百公里油耗降低,污染物排放减少,在节能减排方面效果更佳,能够合理地对能量流进行分配,达到降低油耗和排放的目的。其次,研究了快速控制原型平台的架构,以开发板MPC5634M为核心搭建了快速控制原型系统。挑选了快速控制原型系统的硬件,开发了快速控制原型系统的部分软件。为了方便代码在线升级,设计了基于CAN的Bootloader程序代码。同时按照V开发模式,研究了自动代码生成技术,利用MATLAB代码生成的工具将自己设计的策略转化为控制器代码。为了整个快速控制原型系统的顺利通讯,在Simulink和单片机程序中利用IEEE 754格式设计了CAN通讯端口。最终自己所设计的能量管理策略能够正常生成控制器代码,下载到单片机后,上位机和下位机能够通过CAN通讯进行仿真,验证了能量管理策略的可靠性和准确度。最后在考虑所搭建的快速控制原型系统不能及时有效地获取并修改控制器中参数的特点之后,研究了CCP协议,并针对开发板MPC5634M开发了基于CCP协议的标定系统。实验时,单片机与标定软件之间能够正常连接,能够实时监测和标定单片机里的变量。整个过程依据V模式开发的流程,对能量管理策略开发高效规范,不仅仅通过测试的结果证明自己所设计的能量管理策略的优势,更在流程上证明了自己所设计的快速控制原型能够方便地用于实际的开发测试中。

吴鹏飞[3](2021)在《高速工况下重型商用车队列行驶控制系统研究》文中研究说明近年来我国公路运输行业正处于快速发展阶段,与此同时也带来了一系列问题。公路运输效率低下、道路负荷较大、通行效率较低以及运输成本高等问题急需寻求解决办法。重型商用车队列行驶不但能提高高速公路通行能力,提高队列整体燃油经济性,还能提升商用车运输的安全性等。本文通过采用模型预测控制来建立队列控制器,以高速行驶工况下的重型商用车为研究对象,通过联合仿真软件对搭建的重型商用车队列稳定性和有效性进行分析,并通过智能小车平台进行实验验证。首先,利用相关理论对卡车系统建模。根据对卡车纵向行驶过程进行受力分析,从而建立其纵向动力学模型和逆纵向动力学模型以及模型的驱动制动切换逻辑模块,并对逆纵向动力学模型中的逆发动机模型进行优化。利用仿真软件Matlab/simulink与Trucksim建立联合仿真模型对模型的有效性进行验证,并将该车辆模型作为后续商用车队列联合仿真实验中的车辆模型。然后,对商用车队列行驶控制系统进行设计。对商用车队列采用分层控制的方法,上层为期望加速度决策层,下层为车辆机械驱动制动控制层。将商用车队列中的前后车的车辆间距,前车速度、后车速度、加速度等相关参数作为控制器的状态量进行输入,通过模型预测控制算法决策出跟随车辆所需的车辆加速度,从而驱动后车进行跟随行驶。根据相关理论,在队列控制器中考虑前车对后车的加速度干扰,将前车加速度考虑进控制器的输入状态量中。在后文中将所设计的优化后的队列控制器与一般控制器的控制效果进行对比,以验证在考虑前车加速度干扰的情况下控制器对队列的稳定性和有效性的提升效果。最后,对搭建的队列控制器进行联合仿真验证和智能小车实验验证。利用仿真软件Trucksim与Matlab/simulink将上述卡车车辆模型和设计的控制器模型进行联合仿真验证。选取典型行驶工况分别对优化和一般控制器进行对比验证,以分析优化后控制器的控制效果。并对优化后的控制器进行另外四种复杂工况下的联合仿真验证,分析其在各个工况下的控制效果。同时搭建智能小车实验平台,将设计的优化控制器进行多工况下的半实车实验,分析其在实物上的实验效果。通过对仿真实验和智能小车平台实验结果分析,表明优化后的队列控制器比一般控制器效果更好,具有较好的跟车效果,对队列稳定性和有效性都有较大的提升。而在智能小车平台上也具有良好的控制效果,证明了该控制器在实物平台上的有效性。

欧阳兵[4](2020)在《基于OBD的车辆监测系统研究》文中研究指明近年来,随着我国经济的高速发展,汽车的保有量也在快速增长,在方便人们出行的同时,也带来了极大的交通和环境压力。面对越来越复杂的驾驶环境,通过故障诊断、行驶状态的监测以及位置信息的获取,实时掌控车辆运行状态,不仅可以及时判断车辆是否故障,减少因此引发的交通意外,还能有效地改善车主的驾驶习惯,有助于车辆维护。为此,本文综合运用OBD诊断、汽车CAN总线、北斗定位及NB-Io T通信等技术,研究、设计了一整套车辆远程监测系统,可实现车辆故障诊断、行驶状态监测、定位跟踪以及远程管理等功能。本文所做主要工作如下:(1)根据系统的功能需求,提出了车辆远程监测系统的总体方案,系统由车载终端和远程监测平台两个部分组成。车载终端用于获取车辆故障情况、行驶状态和定位信息,经NB-Io T上传至云服务器。在云服务器上搭建远程监测平台,接收、解析终端数据并存入数据库,通过Web网页远程访问数据,实现车辆的远程监测。(2)进行车载终端硬件电路设计与软件开发。硬件方面,以STM32F103RCT6为主控制器,集成CAN收发模块、北斗定位模块和NB-Io T通信模块。软件方面,基于嵌入式开发,使用C语言进行车辆数据采集、北斗定位信息获取和NB-Io T无线通信的软件设计。(3)基于阿里云服务器,采用Socket服务和Java Web技术开发了远程监控平台的数据处理软件和数据管理软件,通过建立服务器与车载终端之间的TCP通信,接收、解析上传的数据后存入My SQL数据库,并在Web网页上管理、查询相关车辆状态信息。(4)开展了完整实验测试,车载终端能成功获取车辆CAN数据,服务器可接收终端经NB-Io T上传的车辆行驶数据和北斗定位数据,网页上可进行数据管理和查询,实验结果证明系统的可行性。综上所述,车载终端能采集车辆相关信息,远程监测平台实现数据管理与查询。整个系统达到预期设计效果,能有效地实现车辆故障诊断、行驶状态监测及实时跟踪等功能,对构建车联网、进行车辆管理提供了实现基础。

方友勇[5](2020)在《基于CAN总线的多ECU通信系统设计》文中指出典型小型汽车中采用的CAN总线主要分为动力CAN总线和舒适/信息CAN总线。舒适/信息CAN总线主要实现汽车内部灯具、汽车外部灯具、驾驶员侧车门门锁及车窗、副驾侧车门门锁及车窗、雨刮器、后视镜等的电子控制。我国的CAN技术引进较晚,在国际汽车电子技术快速发展的大环境下,也在高速发展,但是,国内大多国产品牌车企尚未建立自己的CAN协议标准,设计时主要使用零件供应商的标准,这就导致整个汽车的CAN协议难以统一,新车型的开发受到限制。本课题主要针对某国产汽车的CAN总线进行设计,主要完成了其舒适/信息CAN总线的多ECU通信系统总体设计,详细分析了系统中各个节点的控制功能,对CAN协议应用层进行了分析和设计,对四个车门控制模块的CAN总线网络进行了详细的软硬件及软件设计。实现车门在各种环境和工况下的自动开关功能,车窗、后视镜自动控制功能,从而实现该汽车车门控制ECU的自主研发。主要研究内容如下:(1)详细分析CAN网络的国内外应用现状及CAN总线技术特点,分析常用CAN网络拓扑结构特点,优化设计CAN总线拓扑结构,并对具体节点进行功能设计,实现车身舒适CAN总线的综合设计。(2)根据CAN节点具体功能,设计车门线束及接头组件。(3)基于CAN技术,对驾驶员侧前门ECU硬件结构、电源电路、车窗控制电路、车门控制电路、后视镜控制电路等进行了设计。(4)基于CAN总线技术,分析各个模块控制流程,实现各模块的软件设计。(5)进行系统的性能测试及实验验证,保证设计的合理性。

张海兵[6](2020)在《基于方向盘握力的驾驶员状态识别系统设计》文中进行了进一步梳理随着汽车的普及,汽车驾驶员数量的快速增加,但是国内外各类汽车交通事故发生量增加,研究表明60%以上的交通事故都与驾驶员状态有着直接的关联。驾驶员在疲劳状态、情绪化状态以及紧张状态时与正常状态时相比,对道路信息的识别、驾驶决策及汽车驾驶行为都会发生一定的偏差,从而影响驾驶安全性。因此,研究识别驾驶员状态成为了安全驾驶领域研究的重要内容之一。大量的研究基于视频识别、生理信号等测试方式对驾驶员驾驶过程中行为特性进行识别,但是复杂的测试手段本身就对驾驶安全造成极大的影响,非接触测试方式又很容易受外界因素影响测试准确性较差。而驾驶员的方向盘握力特征有着采集方式简单、信号准确性高的特点,因此,本文设计一套方向盘握力测试系统,实现驾驶过程中方向信号的获取,并基于方向盘握力信号变化规律分析驾驶员状态,试验结果表明方向握力系统能够较好的预测驾驶员在疲劳状态与情绪化的状态。本文主要研究内容如下:(1)通过汽车方向盘操作过程获得了方向握力主要是克服车轮的回正力及助力特征,确定了方向握力采集的主要基于转弯过程中两个手臂上方向盘握力的变化。通过握力信号的时频特征及识别算法研究,确定方向握力的信号特征,为信号提供依据。研究对影响方向握力的因素进行分析总结,确定了个体差异、驾驶员状态及环境变化等因素对驾驶员方向握力的影响。(2)通过柔性力传感器、STM32微控制器等硬件设计对驾驶员方向盘左右手上的握力信号进行采集。通过芯片智能控制模块继续采集传感器信号并与系统设定值阈值进行比对,进行驾驶员状态识别,当超过设定阈值时,芯片智能控制模块发出信号,报警灯开始闪烁,蜂鸣器开始发出警报,提醒驾驶员处于危险驾驶状态。(3)通过RealView MDK来进行功能设计,功能模块主要包括操作系统、压力采集模块、识别判断模块、蜂鸣器模块、警报灯警报模块以及液晶屏显示模块的程序设计。(4)通过对设计的方向握力系统进行驾驶员处于疲劳驾驶、左右转弯以及面对应激状态下的测试试验。测试结果表明,该系统通过检测方向盘的握力就可以进行驾驶员状态判断。跟正常驾驶相比,疲劳驾驶时,方向盘握力较小,且左侧握力小于右侧握力。左转向时的方向盘左侧握力值小于右侧;右转向时的方向盘左侧握力值大于右侧;且左转向时的方向盘左侧握力要小于右转向时的右侧握力。接受应激之后,方向盘左右两侧的握力值均发生大幅变化,二者握力值均超越了正常驾驶时方向盘的握力值范围。本研究设计的基于方向盘握力的驾驶员状态识别系统通过对不同驾驶状态中方向握力特征信号的采集与总结,提出驾驶员特征与方向握力关联,为驾驶安全研究提供重要基础。

张吉诚[7](2020)在《汽车尾气排放遥感检测控制系统开发》文中研究说明汽车污染物排放已经成为城市大气污染的主要来源,传统汽车环保检测方式面对日益增长的汽车保有量压力倍增,未来汽车尾气排放检测将朝着高效、能反应实际排放状况、可实时在线检测的方向发展。遥感检测技术适应发展需求,已经成为汽车尾气排放检测的主要研究方向。目前遥测技术在光谱影响因素分析和车辆筛选模型算法中还存在瓶颈,本论文旨在通过现有光谱吸收技术设计遥感测试系统,对污染物浓度采集算法和高排污车辆筛选算法进行深入研究,优化现有汽车尾气遥感检测控制系统。首先,基于现有光谱吸收技术和遥感检测应用技术开展研究,确定遥测系统运用TDLAS技术检测CO2和CO气体浓度,DOAS技术检测HC和NO气体浓度,直接吸收光谱技术检测不透光度的方案。以Lambert-Beer定律为基础,系统分析激光检测原理,确定激光信号与目标浓度值的变化关系。查询光谱数据库,依据波段适用条件确定气体检测波长,定制光谱传感器。选用英飞凌SAK-XE164FN-40F80L单片机,确定AD采集电路,完成遥测系统控制板开发。其次,以硬件系统为基础设计TDLAS、DOAS和不透光度测试系统,在TDLAS测试中,利用不同浓度CO2和CO标准气测定浓度与二次谐波关系,拟合线性函数,测试温度、气室长度和激光回波能量对测量结果的影响,确定了温度补偿算法和二次谐波归一化算法。在DOAS测试中,利用不同浓度NO和1,3-丁二烯标准气测定差分吸收截面,通过背景光谱优化差分吸收算法,测试温度与光谱信号变化关系,确定温度补偿算法。在不透光度测试中,测定不同N值滤光片下的AD信号,采用三次样条插值函数进行拟合计算。构建发动机燃烧方程,通过相对体积比系数,反演尾气排放中各污染物浓度真实值。最后,基于车辆行驶工况构建高排污车辆筛选模型,通过简易瞬态工况法实验数据,分析污染物浓度与车辆行驶工况的变化关系,采用自组织映射神经网络进行行驶工况在线匹配,以车速、加速度、比功率、CO浓度、HC浓度和NO浓度六个特征参数构建高排污车辆筛选模型。在仿真测试中发现神经网络筛选模型检测误差在10%以内,在实车试验中,利用简易瞬态工况法验证遥测系统污染物浓度采集的准确性,CO2、CO、NO浓度检测最大误差为7.49%,通过神经网络筛选模型与固定限值筛选模型对比试验,表明神经网络筛选模型准确率能够提高7.5%。

马骏[8](2020)在《便携式汽车制动性能检测仪研究》文中提出随着中国经济的高速增长,我国汽车工业得到巨大发展,机动车保有量得到了迅猛增长。庞大的汽车保有量也导致了交通事故的多发,这给汽车行驶的安全性以及交通事故中事故车辆的鉴定带来了巨大挑战。而车辆制动系统是整个汽车的一个重要部分,制动系统制动性能的好坏,关系到驾驶员在驾驶时的安全。所以,制动系统的检测对于整个汽车检测具有非常重要的意义。汽车制动性能测试随着便携式智能检测设备的发展,越来越多的检测机构采用路试法检验制动性能。现在许多的公司和科研院校都在致力于开发更加便捷和准确的路试检测设备。但是大部分的测试仪器在检测时都是由驾驶员去完成车辆制动,检测过程中被测车辆驾驶员对制动信号的反应时间往往会导致车辆制动时初速度的衰减。针对这一问题,本文设计了一种由直线电机和机械腿组成的自动制动机构,将其与制动检测仪相结合,提高制动反应的速度,减少制动初速度的衰减。文中首先研究了路试检测制动性能的相关国家标准,确定了检测仪的测量指标;又研究了惯性传感器的导航坐标系统姿态解算的相关理论,确定了以惯性传感器作为加速度采集仪器,制定了制动检测仪的总体方案。然后,对检测仪的硬件组成进行了详细说明,对不同类型的传感器进行了研究,并选用MPU-6050传感器采集加速度信息,同时阐述了工作原理;对所选择的STM32单片机微控制器进行阐述;介绍了液晶显示屏组成及相关原理;对本文所设计的制动机构进行重点研究,介绍了设计要求及制动原理,并进行运动学仿真,验证了制动机构能够达到制动要求。其次,在MDK5环境下基于嵌入式C语言完成检测仪软件程序的开发,主要包括:研究了传感器加速度信号积分算法,开发了传感器信号的读取和处理程序;开发了汽车制动性能评价参数的计算程序;开发了检测仪操作界面以及显示界面程序。最后,对本文所开发的便携式汽车制动性能检测仪进行实车试验,并与MBK-01型检测仪进行对比试验。对试验结果进行分析,证明本仪器的制动性能测试的准确性,同时本仪器所独有的制动机械腿,能够很好地完成车辆制动,减少了测试过程中驾驶员对测试过程的影响,减少初始制动初速度的衰减,达到了本文的研究目的。

仇海波[9](2020)在《并联混合动力汽车电控系统设计与实现》文中研究表明随着世界能源危机和环境问题的加剧,各国纷纷都对汽车高效率、低排放提出了更高的要求。整车电控系统是混合动力汽车的核心之一。本文先从常用的混合动力系统如何发挥功效的工作原理分析出发,以此分析为基础,将并联混合动力汽车作为本次研究的重点,同时在其电控系统层面上做出设计构建并给出调试,研究内容可概括以下几个部分:(1)对混合动力汽车整车控制系统进行需求分析,制定研究的总体方案。在方案执行环节中实现了对几种常用的混合动力系统如何运作的原理及其具备的特征和性能展开了分析并加以比对,经过比对后在混合动力系统结构组成上最终选取了并联形式。分析了并联混合动力技术的背景和研究意义,总结了国内外并联混合动力技术的研究现状,分析了并联混合动力汽车未来发展的关键技术。结合具体车型,设计了并联混合动力系统方案,并对汽车的运行模式进行划分。(2)根据整车电控系统功能和性能的要求,完成控制系统硬件的模块化设计。同时对构建形成混合动力电控系统的要素展开了研究,基于此,给出混合电控系统的硬件方案,并设计了硬件电路。本文电控系统的主芯片选用单片机作为控制系统的核心,硬件设计采用模块化方案,具体包括:最小系统模块、电源模块、功率检测模块以及输入信号调理模块,还含有信号控制电路设计和通信接口模块等多个策略形式。(3)研究混合动力车辆的控制方式和策略,编写了电控系统的相关软件。包括:发动机怠速启停控制策略、配电控制策略和马达排量调节的模糊控制策略:分析了混合控制系统的软件功能,构建出控制系统的主程序以及子程序,同时,在子程序的设计中含有对信号计算模块的构建、运行方式程序构建以及对总线通信程序的构建。(4)对所设计整车控制系统展开试验台架验证。在整个测试环节中是以普锐斯的发动机动力仿真系统试验台上为平台加以试验执行。结合得出的验证结果,可以证实本文提出并研发的混合电控系统具有一定的有效性及可行性,在混合动力汽车的稳定运作中起到很大的作用。

解钊[10](2020)在《储能电池组高精度参数检测及SOC估算设备研发》文中研究说明随着工业化和城市化的发展,电动汽车越来越成为各国关注的焦点产业,锂离子电池作为电动汽车的重要储能元件,实际应用中仍存在着一系列的相关问题,制约了电动汽车行业更好的发展。为了对锂离子电池在不同运行工况下研究,提高电池的工作效率和安全性能,设计一套针对电动汽车电池荷电状态(State of Charge,SOC)估算的电池管理系统(Battery Management System,BMS)装置是非常有必要的研究。本文以额定容量42Ah的三元锂电池为目标电池进行了相关试验,介绍了锂离子电池充放电基本工作原理和在不同温度、放电倍率下的基本特性。本文还介绍了一些常用的电池模型并进行了比较,最终选择一种较为准确、便于实际应用的Thevenin等效模型用于描述锂离子电池;设计了一种应用于参数辨识的充放电特性试验,对Thevenin模型所需基本参数基于最小二乘法离线辨识,给出了参数辨识结果。研究了线性卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波(EKF)的工作原理,基于电池自身非线性动态系统特性和电池等效模型推导出EKF估算SOC的计算公式。在matlab/simulink环境下建立模型仿真,结果证明EKF算法可以较好的收敛于真实值附近,具有良好的准确性。针对电池状态参数检测设计了一种高精度同步数据采样装置,可以通过硬件电路对电池电压、电流参数高精度测量,克服了现有BMS技术对电压、电流分时循环检测的问题。设计了各个模块的软件程序并给出了设计流程图,给出了主程序、AD采集程序、CAN通讯程序和SOC估算程序的工作原理。最后搭建试验台进行了一些必要的试验验证,结果证明,该装置可以很好的完成数据高精度检测功能和通讯信息传输功能,具有一定的实际应用价值。

二、单片机在汽车行驶中的通讯应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、单片机在汽车行驶中的通讯应用(论文提纲范文)

(1)全电调节式CVT电子控制系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 金属带式CVT的发展历史与研究现状
        1.2.1 国外金属带式CVT发展历史及研究现状
        1.2.2 国内金属带式CVT的发展历史及研究现状
    1.3 金属带式无级变速器的发展趋势
    1.4 论文的主要工作
第二章 EM-CVT结构原理及功能设计
    2.1 EM-CVT结构及工作原理
        2.1.1 EM-CVT调速机构
        2.1.2 EM-CVT速比控制原理
    2.2 EM-CVT控制系统设计
        2.2.1 EM-CVT控制系统功能要求
        2.2.2 EM-CVT控制系统功能分析
        2.2.3 EM-CVT电子控制系统设计
    2.3 本章小结
第三章 EM-CVT速比控制策略及其仿真研究
    3.1 EM-CVT控制策略
        3.1.1 起步加速工况
        3.1.2 缓加速与急加速工况
        3.1.3 普通减速与全减速工况
        3.1.4 稳定工况
    3.2 EM-CVT系统仿真模型研究
        3.2.1 EM-CVT速比传动仿真模型
        3.2.2 EM-CVT速比电机仿真模型
    3.3 整车模型研究
        3.3.1 整车传动仿真模型
        3.3.2 发动机仿真模型
        3.3.3 目标速比仿真模型
        3.3.4 EM-CVT工况仿真模型
        3.3.5 EM-CVT整车模型
    3.4 本章小结
第四章 EM-CVT速比控制算法及其仿真结果分析
    4.1 EM-CVT速比控制方法
        4.1.1 PID控制
        4.1.2 人工蜂群优化算法
        4.1.3 人工蜂群优化PID控制器(ABC-PID)设计
    4.2 基于人工蜂群算法的EM-CVT控制仿真
    4.3 EM-CVT仿真分析
    4.4 本章小结
第五章 EM-CVT控制系统硬件设计
    5.1 核心控制器
        5.1.1 MC9S12G96的PWM模块
        5.1.2 MC9S12G96的ADC模块
    5.2 最小系统设计
        5.2.1 电源模块
        5.2.2 复位电路与晶振模块
    5.3 输入接口电路设计
        5.3.1 模拟量输入信号处理
        5.3.2 开关量输入信号处理
        5.3.3 转速测量电路
    5.4 输出接口电路设计
        5.4.1 速比电机(无刷直流电机)输出接口电路
        5.4.2 离合器(有刷直流电机)输出接口电路
        5.4.3 OLED屏接口电路
    5.5 通信接口设计
        5.5.1 串行通信接口电路
        5.5.2 CAN通信接口电路
    5.6 本章总结
第六章 EM-CVT控制系统软件设计
    6.1 主程序设计
    6.2 子程序设计
        6.2.1 EM-CVT系统的AD转换程序设计
        6.2.2 EM-CVT系统脉冲信号处理程序设计
        6.2.3 参数计算程序设计
        6.2.4 执行机构驱动模块程序设计
    6.3 软件滤波
    6.4 本章小结
第七章 EM-CVT电子控制系统抗干扰措施及试验研究
    7.1 EM-CVT电子控制系统的抗干扰措施
        7.1.1 过程通道干扰以及抗干扰措施
        7.1.2 供电系统干扰以及抗干扰措施
        7.1.3 空间干扰以及抗干扰措施
        7.1.4 PCB电路设计
    7.2 EM-CVT电子控制系统试验研究
        7.2.1 EM-CVT电子控制装置软硬件调试
        7.2.2 EM-CVT速比控制试验验证
    7.3 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间研究成果
致谢

(2)混合动力汽车能量管理策略研究及快速控制原型系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 混合动力汽车的国内外发展现状
        1.2.1 混合动力汽车的国外发展现状
        1.2.2 混合动力汽车的国内发展现状
    1.3 混合动力汽车能量管理策略的研究现状
        1.3.1 基于规则的能量管理策略
        1.3.2 基于优化的能量管理策略
    1.4 快速控制原型国内外研究现状
        1.4.1 快速控制原型国外研究成果举例
        1.4.2 快速控制原型国内研究成果举例
    1.5 本文的主要研究内容和结构安排
2 混联式混合动力汽车动力模型研究和控制策略模型构建
    2.1 整体模型研究
    2.2 汽车子系统研究
    2.3 控制器子系统设计
        2.3.1 基于规则算法的混合动力能量管理策略研究
        2.3.2 基于ECMS算法的混合动力能量管理策略研究
    2.4 可视化子系统设计
    2.5 对比结果
3 混联式混合动力汽车快速控制原型系统搭建
    3.1 快速控制原型仿真平台架构
    3.2 快速控制原型平台硬件选择
        3.2.1 控制器
        3.2.2 CAN卡
    3.3 快速控制原型平台软件开发
        3.3.1 基于CAN总线的Bootloader的实现
        3.3.2 RTW自动代码生成技术研究
        3.3.3 通讯互联端口设计
    3.4 快速控制原型系统应用
4 混联式混合动力汽车快速控制原型系统标定与测试
    4.1 CCP标定协议简介
    4.2 CCP报文结构
    4.3 基于MPC5634M的CCP驱动设计
    4.4 系统标定软件
    4.5 系统测试
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录 MPC5634M的CAN Bootloader驱动
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢

(3)高速工况下重型商用车队列行驶控制系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 卡车队列行驶发展及研究现状
        1.2.1 卡车队列行驶国外研究现状
        1.2.2 卡车队列行驶国内研究现状
    1.3 系统控制方法的研究现状
        1.3.1 PID控制
        1.3.2 LQR控制
        1.3.3 模型预测控制
    1.4 本文的主要内容
2 卡车队列系统建模
    2.1 引言
    2.2 车辆纵向动力学模型
        2.2.1 汽车的驱动力
        2.2.2 汽车的行驶阻力
    2.3 车辆纵向逆动力学模型
        2.3.1 卡车逆发动机燃油消耗模型
        2.3.2 逆发动机模型的优化
        2.3.3 卡车逆制动系统模型
    2.4 卡车行驶过程中驱动/制动控制切换
    2.5 逆纵向动力学模型验证
    2.6 本章小结
3 重型商用车队列行驶控制系统设计
    3.1 引言
    3.2 商用车队列运动学模型
    3.3 商用车队列控制器设计
        3.3.1 卡车队列行驶控制目标
        3.3.2 MPC控制参考轨迹跟踪
        3.3.3 控制系统预测模型
        3.3.4 系统控制目标及约束
    3.4 预测模型优化
    3.5 本章小结
4 重型商用车多车队列控制对比仿真与分析
    4.1 引言
    4.2 Trucksim与 Matlab/simulink联合仿真平台
    4.3 离线仿真试验
        4.3.1 不考虑前车干扰的MPC控制器验证
        4.3.2 考虑前车加速度干扰的MPC控制器验证
    4.4 本章小结
5 重型商用车队列行驶智能小车验证平台搭建及分析
    5.1 引言
    5.2 智能小车验证平台搭建
    5.3 智能小车平台构造
        5.3.1 控制器(SMT32F103ZET6 单片机)
        5.3.2 通讯模块
        5.3.3 传感器
        5.3.4 执行器
    5.4 智能小车队列实验
        5.4.1 走-停工况实验
        5.4.2 换道切出工况实验
    5.5 本章小结
6 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果

(4)基于OBD的车辆监测系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 OBD系统的发展
    1.3 车辆监测研究现状
    1.4 本文主要的研究内容
第2章 系统设计方案及关键技术介绍
    2.1 需求分析
    2.2 总体方案设计
    2.3 汽车CAN总线网络
    2.4 OBD诊断服务
        2.4.1 OBD-II标准接口
        2.4.2 OBD诊断体系架构
        2.4.3 ISO15765-2网络层协议分析
        2.4.4 ISO15031-5应用层协议分析
    2.5 本章小结
第3章 车载终端硬件设计
    3.1 车载终端硬件需求分析
    3.2 车载终端硬件整体方案设计
    3.3 电源模块电路
    3.4 主控制器电路
    3.5 CAN收发器电路
    3.6 北斗模块电路
    3.7 NB-IoT通信模块电路
    3.8 本章小结
第4章 车载终端软件设计
    4.1 车载终端软件功能需求分析
    4.2 车载终端软件整体设计
    4.3 硬件层驱动软件
        4.3.1 CAN总线驱动软件
        4.3.2 USART驱动软件
        4.3.3 FLASH读写驱动软件
    4.4 应用层功能软件设计
        4.4.1 车辆数据采集软件设计
        4.4.2 北斗定位软件设计
        4.4.3 NB-IoT通信软件设计
    4.5 本章小结
第5章 远程监测平台设计
    5.1 通讯协议制定
    5.2 远程监测平台软件整体设计
    5.3 数据处理服务软件设计
        5.3.1 数据库设计
        5.3.2 数据处理服务软件设计
    5.4 数据管理服务软件设计
    5.5 本章小结
第6章 实验测试与分析
    6.1 实验准备
    6.2 车载终端数据采集功能测试
        6.2.1 对比实验
        6.2.2 原始CAN数据解析
    6.3 NB-IoT模块联网测试及通讯协议解析
        6.3.1 NB-IoT模块联网测试
        6.3.2 通讯协议解析
    6.4 远程监测平台测试
    6.5 本章小结
第7章 总结与展望
参考文献
附录1 车载终端原理图
致谢
攻读学位期间参与的科研项目和成果

(5)基于CAN总线的多ECU通信系统设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题来源和研究目的
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本课题的主要研究内容
第2章 CAN总线技术
    2.1 CAN总线技术简介
    2.2 CAN总线技术特点
    2.3 CAN总线协议规范
        2.3.1 协议结构及功能
        2.3.2 CAN的报文及结构
    2.4 本章小结
第3章 车身舒适CAN总线综合设计
    3.1 车身CAN总线的拓扑结构方案
    3.2 车身舒适CAN总线总体设计方案
    3.3 节点功能需求分析
    3.4 网络通信协议制定
        3.4.1 CANopen协议简介
        3.4.2 CANopen协议设计
    3.5 本章小结
第4章 车门控制ECU硬件设计
    4.1 节点线束及组件设计
        4.1.1 驾驶员侧前门线束及接头组件
        4.1.2 驾驶员侧后门线束及接头组件
        4.1.3 副驾侧前门线束及接头组件
        4.1.4 副驾侧后门线束及接头组件
    4.2 车门模块硬件设计
        4.2.1 车门模块硬件结构原理
        4.2.2 车门模块电源电路
        4.2.3 车窗电机驱动电路
        4.2.4 门锁电机驱动电路
        4.2.5 后视镜电机驱动电路
    4.3 本章小结
第5章 车门控制ECU软件设计
    5.1 车门节点主控功能设计
        5.1.1 驾驶员侧前门ECU主控功能设计
        5.1.2 副驾侧前门ECU主控功能设计
        5.1.3 驾驶员侧后门ECU主控功能设计
        5.1.4 副驾侧后门ECU主控功能设计
    5.2 控制程序开发
    5.3 本章小结
第6章 车门控制ECU的应用及性能测试
    6.1 部分性能测试
        6.1.1 通讯性能测试
        6.1.2 车窗防夹功能实验
        6.1.3 转向灯控制测试
        6.1.4 耐受性能测试
    6.2 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 全文工作总结
    7.2 工作展望
致谢
参考文献

(6)基于方向盘握力的驾驶员状态识别系统设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 疲劳驾驶状态识别
        1.2.2 情绪化驾驶状态识别
        1.2.3 突发情况驾驶状态识别
    1.3 方向握力研究动态
    1.4 本文主要研究内容
第二章 驾驶员方向握力的影响因素研究
    2.1 驾驶员方向盘握力传递模型
        2.1.1 方向盘操作过程
        2.1.2 方向盘握力分析
    2.2 驾驶员方向盘握力信号特征
        2.2.1 方向盘握力的时域特征
        2.2.2 方向盘握力的识别
    2.3 驾驶员方向盘握力影响因素分析
        2.3.1 个体差异对方向盘握力的影响
        2.3.2 驾驶员状态对方向盘握力的影响
        2.3.3 环境变量对方向盘握力影响
    2.4 本章小结
第三章 驾驶员状态识别系统的硬件设计
    3.1 驾驶员状态识别系统的总体方案设计
        3.1.1 系统的总体方案
        3.1.2 系统的组成
    3.2 驾驶员状态识别系统的硬件系统设计
        3.2.1 STM32 最小系统设计
        3.2.2 压力检测电路与STM32 最小系统的连接设计
    3.3 本章小结
第四章 驾驶员状态识别系统软件设计
    4.1 驾驶员状态识别系统设计总体思路
    4.2 开发环境及设计原理
        4.2.1 开发环境
        4.2.2 软件设计原理
    4.3 软件设计框图
        4.3.1 主程序设计
        4.3.2 系统初始化子程序
        4.3.3 压力自动采集子程序
        4.3.4 警报灯子程序
        4.3.5 蜂鸣器子程序
        4.3.6 执行程序
    4.4 本章小结
第五章 模拟车内环境的系统实验与分析
    5.1 握力信号采集系统
    5.2 手握方向盘姿势
    5.3 实验流程
    5.4 实验结果
        5.4.1 疲劳驾驶实验结果及分析
        5.4.2 转弯驾驶实验结果及分析
        5.4.3 应激驾驶实验结果及分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间发表的成果
致谢

(7)汽车尾气排放遥感检测控制系统开发(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 汽车尾气遥测技术研究现状
        1.2.1 光谱技术与信号采集
        1.2.2 汽车遥测系统污染物排放限值
        1.2.3 遥感检测控制算法
    1.3 研究内容及技术路线
2 汽车尾气排放遥感检测控制系统硬件设计
    2.1 激光吸收光谱技术检测原理
        2.1.1 可调谐激光吸收光谱技术检测原理
        2.1.2 差分吸收光谱技术检测原理
        2.1.3 不透光度检测原理
    2.2 遥测系统传感器选型
        2.2.1 TDLAS光谱控制器选型
        2.2.2 DOAS光谱仪选型
        2.2.3 绿激光控制器选型
    2.3 遥测系统控制板设计
        2.3.1 控制板基础模块设计
        2.3.2 不透光度AD采集电路设计
    2.4 本章小结
3 汽车尾气排放遥感检测控制系统软件设计
    3.1 遥测系统污染物浓度采集
        3.1.1 CO_2和CO浓度采集
        3.1.2 HC和NO浓度采集
        3.1.3 不透光度采集
    3.2 车辆行驶工况信息采集
    3.3 燃烧方程在遥测系统的应用
    3.4 本章小结
4 汽车尾气遥测系统高排污车辆筛选模型研究
    4.1 简易瞬态工况法检测数据分析
        4.1.1 简易瞬态工况法适用性分析
        4.1.2 污染物浓度与行驶工况关系
    4.2 神经网络在高排污车辆筛选模型的应用
        4.2.1 自组织映射神经网络
        4.2.2 高排污车辆筛选模型构建
    4.3 遥测系统实车试验
    4.4 本章小结
5 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 本文主要创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
在校期间主要研究成果

(8)便携式汽车制动性能检测仪研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 汽车检测技术国内外研究现状
        1.2.1 国外发展现状
        1.2.2 国内发展现状
        1.2.3 路试制动检测方法研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第二章 便携式汽车制动检测仪设计方案研究
    2.1 制动性能检测系统的测量指标
    2.2 坐标系统及姿态解算
        2.2.1 姿态坐标系
        2.2.2 常用姿态解算
    2.3 汽车的制动效能
    2.4 总体设计方案
    2.5 本章小结
第三章 便携式汽车制动性能检测仪的硬件设计
    3.1 传感器模块设计
        3.1.1 传感器的选型
        3.1.2 传感器的测量原理
    3.2 微控制器模块
    3.3 液晶显示屏模块
        3.3.1 液晶显示屏基本原理
        3.3.2 ILI-9341液晶控制器
        3.3.3 液晶屏与单片机的通讯
    3.4 制动执行模块
        3.4.1 制动机构的总体要求
        3.4.2 制动机构的总体结构及工作原理
        3.4.3 制动机械腿的运动学及动力学建模
        3.4.4 制动机构虚拟样机仿真分析
    3.5 USB转串口
    3.6 电源模块
    3.7 本章小结
第四章 便携式汽车制动性能检测仪的算法与软件设计
    4.1 加速度信号积分算法
        4.1.1 加速度积分原理
        4.1.2 多项式拟合去除趋势项
    4.2 检测仪软件开发
        4.2.1 IIC通讯
        4.2.2 加速度数据读取与处理
        4.2.3 显示界面的开发
    4.3 本章小结
第五章 便携式汽车制动性能检测仪试验研究
    5.1 试验的目的和内容
    5.2 试验方法
    5.3 试验结果分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 后续展望
参考文献
攻读硕士学位期间研究成果
致谢

(9)并联混合动力汽车电控系统设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 混合动力技术国内外研究现状
        1.2.1 国外研究发展状况
        1.2.2 国内研究发展状况
    1.3 混合动力汽车的主要控制性能
    1.4 本论文主要研究内容
第二章 混合动力汽车控制系统的需求分析和总体方案设计
    2.1 混合动汽车模型分析
    2.2 控制系统需求分析
        2.2.1 整车控制系统的功能
        2.2.2 整车控制系统的设计要求
    2.3 混合动力汽车电控系统基本类型及特点
        2.3.1 串联式
        2.3.2 并联式
        2.3.3 混联式
    2.4 混合动力系统构成
    2.5 混合电动汽车总体方案设计
        2.5.1 混合电动汽车特点分析
        2.5.2 总体方案设计
    2.6 本章小结
第三章 混合动力电控系统模块化设计与实现
    3.1 系统功能需求
    3.2 设计目标
    3.3 电控系统硬件电路设计
        3.3.1 单片机选型及最小系统设计
        3.3.2 电源电路及电源检测电路设计
        3.3.3 输入信号调理电路设计
        3.3.4 控制信号执行电路设计
        3.3.5 通讯接口电路设计
    3.4 本章小结
第四章 混合动力控制策略与软件设计
    4.1 电控系统软件功能
    4.2 基于模糊控制的控制策略设计
        4.2.1 模糊控制分析
        4.2.2 模糊隶属度函数设计
        4.2.3 动态协调控制算法
    4.3 控制系统的程序设计
        4.3.1 信号采集模块
        4.3.2 各模式子程序设计
        4.3.3 CAN通讯程序设计
    4.4 软件调试结果
    4.5 本章小结
第五章 混合动力电控系统试验
    5.1 试验台架及试验设备
    5.2 混合动力电控系统试验方案
    5.3 电控系统功能测试试验
        5.3.1 发动机起动控制试验
        5.3.2 再生制动控制试验
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(10)储能电池组高精度参数检测及SOC估算设备研发(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 电动汽车发展概述
        1.1.2 动力电池发展概述
    1.2 电池管理系统研究现状
        1.2.1 SOC估算方法研究现状
        1.2.2 蓄电池模型研究现状
        1.2.3 电池参数高精度检测意义
    1.3 课题研究内容
第二章 锂离子电池特性及建模
    2.1 锂离子电池的工作原理
    2.2 锂离子电池基本特性
        2.2.1 开路电压特性
        2.2.2 内阻特性
        2.2.3 容量特性
    2.3 锂离子电池等效模型
    2.4 实验电池模型参数辨识
        2.4.1 电池参数辨识实验
        2.4.2 开路电压辨识
        2.4.3 欧姆内阻辨识
        2.4.4 极化参数辨识
    2.5 本章小节
第三章 基于EKF的 SOC算法实现与验证
    3.1 线性卡尔曼滤波器
    3.2 扩展卡尔曼滤波器
    3.3 基于Thevenin模型的EKF估算SOC
    3.4 SOC估算结果仿真分析
        3.4.1 基于EKF的 SOC模型建立
        3.4.2 间歇工况仿真验证
        3.4.3 恒流工况仿真验证
    3.5 本章小结
第四章 电池管理系统方案设计
    4.1 系统方案设计
    4.2 高精度采样电路设计
    4.3 硬件设计
        4.3.1 电源设计
        4.3.2 AD采样模块设计
        4.3.3 CAN通讯设计
        4.3.4 CPU外围电路设计
    4.4 本章小节
第五章 软件设计及实验
    5.1 软件开发环境介绍
    5.2 电池管理系统主程序设计
    5.3 AD采样程序设计
    5.4 数据校准程序设计
    5.5 CAN通讯程序设计
    5.6 EKF在单片机中设计
    5.7 实验验证
        5.7.1 实验平台搭建
        5.7.2 电压、电流采集精度测试
        5.7.3 CAN通讯测试
    5.8 本章小节
第六章 总结与展望
    6.1 主要工作内容
    6.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

四、单片机在汽车行驶中的通讯应用(论文参考文献)

  • [1]全电调节式CVT电子控制系统研究[D]. 孙阳. 江苏理工学院, 2021(02)
  • [2]混合动力汽车能量管理策略研究及快速控制原型系统设计[D]. 张旺. 西华大学, 2021(02)
  • [3]高速工况下重型商用车队列行驶控制系统研究[D]. 吴鹏飞. 重庆理工大学, 2021(02)
  • [4]基于OBD的车辆监测系统研究[D]. 欧阳兵. 浙江科技学院, 2020(03)
  • [5]基于CAN总线的多ECU通信系统设计[D]. 方友勇. 南昌大学, 2020(02)
  • [6]基于方向盘握力的驾驶员状态识别系统设计[D]. 张海兵. 太原理工大学, 2020(01)
  • [7]汽车尾气排放遥感检测控制系统开发[D]. 张吉诚. 山东交通学院, 2020(04)
  • [8]便携式汽车制动性能检测仪研究[D]. 马骏. 山东理工大学, 2020(02)
  • [9]并联混合动力汽车电控系统设计与实现[D]. 仇海波. 合肥工业大学, 2020(02)
  • [10]储能电池组高精度参数检测及SOC估算设备研发[D]. 解钊. 北京交通大学, 2020(03)

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单片机在汽车驾驶中的通信应用
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