FlexRay車載網(wǎng)絡的調(diào)度與控制協(xié)同設計.pdf

1、隨著計算機網(wǎng)絡和“線控”技術的迅猛發(fā)展，汽車內(nèi)部逐漸形成了以共享網(wǎng)絡為媒介以電為信號的網(wǎng)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(wǎng)絡中，對車載網(wǎng)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(wǎng)絡控制系統(tǒng)能夠滿足現(xiàn)代車輛中大量數(shù)據(jù)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(zhuǎn)向系統(tǒng)。
　　由于網(wǎng)絡資源的有限性，網(wǎng)絡調(diào)度的目的就是為了合理

2、地對網(wǎng)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(wǎng)絡的控制性能，就需要較高的采樣周期，而在網(wǎng)絡系統(tǒng)中，過高的采樣周期會加重網(wǎng)絡的負擔而不能保證所有的消息能夠得到傳輸，所以網(wǎng)絡的控制和調(diào)度是相互矛盾的。調(diào)度和控制協(xié)同設計目的就是通過同時約束網(wǎng)絡調(diào)度和控制來設計控制系統(tǒng)，保證網(wǎng)絡的穩(wěn)定性的同時也提高網(wǎng)絡資源的利用率。本文對網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的協(xié)同控制做出了分析，同時結(jié)合FlexRay網(wǎng)絡的特點，對其靜態(tài)段的通信機制以及調(diào)度做了研

3、究分析，主要工作如下：
　　首先，介紹了網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的調(diào)度問題以及FlexRay總線的通信機制，結(jié)合RM調(diào)度研究了調(diào)度和控制協(xié)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(shù)設置方法。然后，針對FlexRay網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的調(diào)度，提出了基于主動丟包的切換策略來減少網(wǎng)絡時延對控制性能的影響。為了減少信息的沖突且提高網(wǎng)絡資源的利用率，