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中文题名:

 基于Simulink的发动机ECU标定接口模块设计    

姓名:

 王云鹏    

学号:

 1049721302245    

保密级别:

 公开    

论文语种:

 chi    

学科代码:

 080204    

学科名称:

 车辆工程    

学生类型:

 硕士    

学位:

 工程硕士    

学校:

 武汉理工大学    

院系:

 汽车工程学院    

专业:

 车辆工程    

研究方向:

 发动机控制    

第一导师姓名:

 颜伏伍    

第一导师院系:

 武汉理工大学    

完成日期:

 2015-05-11    

答辩日期:

 2015-05-19    

中文关键词:

 CCP协议 ; 基于模型的设计 ; 标定接口 ; 代码的自动生成    

中文摘要:

       如今人们对于汽车发动机性能要求的提高导致了微型控制单元的大规模使用,面对当今ECU开发过程中动辄上千万行的代码,传统的手写代码方式的弊端已暴露无遗,传统的发动机电控系统开发方式也以开发周期过长而不能适应现代开发要求。基于模型的设计方法因其图形化的设计理念,近年来得到了快速的发展。国外的工程师已经能够充分利用MATLAB/Simulink等平台来进行建模仿真,然而国内在此领域仍没有太大的突破。本论文在MATLAB/Simulink开发平台中,利用基于模型的设计方法,对飞思卡尔S12X这一单片机的接口模块进行设计,并基于RTW技术完成了C代码及A2L文件的自动生成,提高了开发效率。

       首先解析了CAN总线的通信协议,介绍了ASAP标准产生的背景及意义,根据标定过程中不同设备间的接口分析各ASAP文件所描述的内容。分析了符合CCP协议的消息格式和8字节数据场信息,并以简单的CCP命令为例介绍数据场中各字节所代表的内容,进而解析了CCP接口程序的基本工作流程。

      然后基于MATLAB/Simulink平台设计了ECU底层接口模块。通过对Simulink库中已有的对于CAN接收以及发送模块的分析,掌握了CAN模块的基本设计思路与方法并发现了其中的不足,在此基础上对CAN模块进行了完善,使之能够完成CAN通信,模块设计完成后通过目标语言编辑器完成了由Simulink模型自动生成目标C代码,并对模型进行了验证。

      完成底层CAN模块的搭建之后,利用Stateflow有限状态机,完成了CCP模块的搭建。在解析了Simulink内原有的CCP模块之后,对其进行了功能上的补充,增加了FLASH烧写的功能,使CCP模块能行使其全部功能。通过调用main主函数文件控制代码的自动生成,最后通过描述在Simulink界面下的操作过程进一步完善表达了代码的自动生成过程。

      最后基于Simulink平台设计ECU数据接口,主要控制实现ASAP2描述文件即A2L文件的自动生成,A2L文件既可以用A2L编辑器手工生成也可以基于MATLAB/Simulink中RTW技术自动生成,本文基于MATLAB/RTW技术自动生成A2L文件,最终与上位机ATI VISION标定软件进行通信,实现了模型的硬件测试及代码有效性检查。

参考文献:

[1] 中国汽车工业协会. 2000-2014年我国汽车产销量[OL]. [2015-01]. http://www.caam.

org.cn/newslist/a35-3.html.

[2] 林建民. 嵌入式操作系统技术发展趋势[J]. 计算机工程, 2001(10).

[3] 杜乐. 基于模型的直喷汽油机标定技术研究[D]. 吉林大学, 2013.

[4] 任佳丽. 基于模型的嵌入式软件开发方法研究[D]. 山西大学. 2009.

[5] 杨灿. 基于模型的设计在ARM直流电机控制开发中的应用[D]. 华中科技大学, 2011.

[6] 郭丹, 刘杰. 基于模型设计与传统方式的联合设计开发[J]. 单片机与嵌入式系统应用, 2012(9).

[7] Paul F.Smith, Sameer M.Prabhu, Jonathan H.Friedman. 建立基于模型设计文化的最佳策略[J]. 电子设计应用, 2008(5).

[8] 陈磊敏. 嵌入式远程监控系统车载端开发[J]. 佳木斯大学学报, 2011(1).

[9] 叶险. 基于模型的汽油机电控系统快速原型的研究[D]. 西华大学, 2012.

[10] Liu Yuliang, Zhang Ying, Xu Guo, Zhang Yong. Rapid Development of Embedded Software Based on Matlab[C].The 2008 International Conference on Embedded Software and Systems SymPosia, ICESS2008, Washington, DC, USA, 2008.

[11] 李黎. 基于Simulink的汽车座椅减震研究[J], 科技信息, 2013(12).

[12] 琚新刚, 来清民, 赵立平. 基于Simulink的动态电路分析[J]. 河南教育学院学报(自然科学版), 2008(4).

[13] Christian Wewetzer, Klaus Lamberg, Rainer Ottethach. Creating Test Patterns for Model-Based Development of Automotive Software[C].2006 SAE World Congress, Detroit, Miehigan, April3-6, 2006.

[14] LING Chun-Qing, Xu Cheng, LI Ren-fa. Modeling and simulation of embedded-computing systems in Ptolemy[J].Journal of System Simulation.

[15] Jinming Yang, Jason Bauman, Al Beydoun. An Effective Model-Based Development Process Using Simulink/Stateflow for Automotive Body Control Electronics[C]. SAE International, 2006.

[16] Jon Friedman, Jason Ghidella. Using Model-based Design for Automotive Systems Engineering-Requirements Analysis of the Power window example[J]. SAE 2006-01-1217.

[17] LING Chun-qing, XU Cheng, LI Ren-fa. Modeling and simulation of embedded-computing systems in ptolemy[J]. Journal of System Simulation, 2004, 16.

[18] Zeigler B P. Theory of system modeling and simulation [M]. New York: Academic Press, 2000.

[19] Institute For Software Integrated Systems.Model-Integrated Computing [EB/OL]. [2007-11-20]. http://www.isis.vanderbilt.edu/research/mic.html.

[20] Alexander Vikstr?m. A study of automatic translation of MATLAB code to C code using software from the Math Works [D]. Lulea University of Technology, 2009.

[21] 冯川放. 基于仿真开发平台实现单片机与嵌入式系统的设计[J]. 常州工学院学报, 2011(2).

[22] 杨国青. 基于模型驱动的汽车电子软件开发方法研究[D]. 浙江大学, 2006.

[23] 刘晨, 王维平, 朱一凡. 状态机嵌入DEVS 的组合建模方法研究[J]. 国防科技大学学报, 2005(5).

[24] 陈付龙, 樊晓桠. 嵌入式系统建模理论与方法[J]. 计算机工程与应用, 2009(13).

[25] 上海汽车利用 Simulink 开发荣威 750混合动力轿车的嵌入式控制系统[J], 电信科学, 2012(8).

[26] 屈敏. 汽车车身舒适系统的CAN总线及其测控技术的研究[D]. 南京林业大学, 2007.

[27] 霍宏煜, 刘巽俊, 李骏, 等. 电控柴油机的标定和性能优化[J]. 内燃机学报, 1998年(1).

[28] Marwedel. P.Embedded system design[M].Netherlands: Springer, 2006.

[29] 陈鹏. 基于CCP协议发动机标定系统应用研究[D]. 武汉理工大学, 2014.

[30] The Mathworks Company. MATLAB2014A help[OL]. [2014-12]. www.mathworks.cn/help.

[31] 齐星刚, 赵刚, 李原. 在MatlABSimulink平台上DSP代码的自动生成[J]. 中国测试技术, 2005(1).

[32] 张祥, 杨志刚, 张彦生. Matlab/ Simulink 模型到C/C++代码的自动实现[J]. 重庆工学院学报, 2006(11).

[33] 翁公羽, 刘杰. 基于模型的嵌入式代码快速生成[J]. 单片机与嵌入式系统应用, 2011(3).

[34] 杭勇, 刘学瑜. 利用代码自动生成技术实现柴油机电控系统控制算法的开发[J]. 内燃机工程, 2005年(2).

[35] 胡益汀. 基于Simulink/Stateflow的车身控制模块开发[D]. 上海交通大学, 2011.

[36] The Mathworks Company. MATLAB2014A Library [OL], [2014-12]. www.mathworks.

cn/help.

[37] 周广猛, 刘瑞林, 李骏, 等.基于模型的电控发动机标定技术[J]. 汽车技术, 2011(1).

[38] LING Chun-Qing, Xu Cheng, LI Ren-fa. Modeling and simulation of embedded-computing systems in Ptolemy[J]. Journal of System Simulation, 2004

[39] 齐政亮. 基于CCP协议的燃气发动机标定系统研究[D]. 清华大学, 2012.

[40] Tom Erskine. Model style guidelines for flight code generation[C]. The MathWorks Inc, 2005.

[41] 张彧, 冯辉宗, 岑明, 等. 基于CCP协议汽车电控单元标定系统的设计[J]. 汽车发动机, 2007(3).

[42] 杨向忠, 安瑾文, 崔文革. 嵌入式自动代码生成技术应用研究[J]. 弹箭与制导学报, 2008(3).

[43] 张翔. 汽车标定软件系统功能分析[J]. 汽车工程师, 2009(10).

[44] ChunyangMu, LiningSun, ZhijiangDu, YanehunChen. Researeh and Development of Device for Downloading and updating Software of Product ECU Based on Extended CCP[J]. Industrial Electronics and applications, 2007.

中图分类号:

 U467.5    

馆藏号:

 U467.5/2245/2015    

备注:

 403-西院分馆博硕论文库;203-余家头分馆博硕论文库    

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