FlexRay車載網絡的調度與控制協同設計.pdf

1、隨著計算機網絡和“線控”技術的迅猛發(fā)展，汽車內部逐漸形成了以共享網絡為媒介以電為信號的網絡控制系統(tǒng)。同時，隨著越來越多的電子控制單元（ECU）加入到車載網絡中，對車載網絡總線的要求越來越高，需要其具有更高的傳輸速率、容錯能力、實時性以及擴展性等。以FlexRay總線形成的網絡控制系統(tǒng)能夠滿足現代車輛中大量數據實時通信的要求，其主要應用于汽車安全系統(tǒng)的通信，如剎車系統(tǒng)和轉向系統(tǒng)。
　　由于網絡資源的有限性，網絡調度的目的就是為了合理

2、地對網絡資源進行分配以解決各個回路的消息沖突的問題。但是若需要提高網絡的控制性能，就需要較高的采樣周期，而在網絡系統(tǒng)中，過高的采樣周期會加重網絡的負擔而不能保證所有的消息能夠得到傳輸，所以網絡的控制和調度是相互矛盾的。調度和控制協同設計目的就是通過同時約束網絡調度和控制來設計控制系統(tǒng)，保證網絡的穩(wěn)定性的同時也提高網絡資源的利用率。本文對網絡控制系統(tǒng)的協同控制做出了分析，同時結合FlexRay網絡的特點，對其靜態(tài)段的通信機制以及調度做了研

3、究分析，主要工作如下：
　　首先，介紹了網絡控制系統(tǒng)的調度問題以及FlexRay總線的通信機制，結合RM調度研究了調度和控制協同設計模型，并通過Matlab的TrueTime工具箱進行仿真比較驗證。其次，分析了FlexRay靜態(tài)段的通信機制，詳細介紹了FlexRay靜態(tài)段的參數設置方法。然后，針對FlexRay網絡控制系統(tǒng)的調度，提出了基于主動丟包的切換策略來減少網絡時延對控制性能的影響。為了減少信息的沖突且提高網絡資源的利用率，