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《天津大学》 2010年
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CAN总线实时性和可靠性若干问题的研究

陈曦  
【摘要】:CAN总线以其成本低、性能好、灵活性高等优点在诸多领域得到了广泛的应用。工程上也将其用在如汽车、航空飞行器等与人性命攸关的场合,但是如何从理论研究和工程实践出发对CAN总线的实时性和可靠性进行定量评价,从而证明CAN总线可以应用于对实时性和可靠性都有严格要求的领域,这已然成为目前不少学者和工程技术人员的研究热点问题之一。 排队论主要研究系统平衡状态下包括均值在内的各种性能指标。依据CAN总线CSMA/CD协议,建立了具有优先级的非强占M/G/1排队论模型,给出了响应时间均值的计算方法,进而研究了响应时间均值和总线负载率之间的变化规律。上述研究结论为CAN总线通信系统的设计与优化提供了理论指导。 采用时间/事件混合触发的状态机实现方法,提出了基于混合触发状态机的最糟糕响应时间的计算方法;针对目前CAN总线最糟糕响应时间分析未考虑本地阻塞的情况,提出了基于硬件软件缓冲区的最糟糕响应时间计算方法;给出了相应的可调度判据并以电动汽车CAN总线通信系统为例进行了分析计算。 针对目前尚无直接测量CAN总线消息响应时间装置的情况,开发了CAN总线消息响应时间测试系统。该系统采用了三项关键技术,即基于GPS的时钟同步方法、锁相环电路设计和基于优先级信号量的互斥进程共享实时时钟的实现方法。通过实验说明该系统具有良好的精度,为基于实验数据的响应时间随机特性的研究奠定了基础。 对CAN总线消息响应时间的实验数据从时间序列角度进行了研究,结果表明不同的消息模型其响应时间的时间序列模型是不同的,有些符合ARMA模型,而有些则符合长记忆模型。上述内容为研究响应时间随时间的变化规律提供了新的思路和方法。 在证明了基于消息最糟糕响应时间的传输成功率不能用于CAN总线系统的可靠度计算的基础上,采用计算机仿真与神经网络相结合的方法来计算可靠度,解决了单纯利用仿真进行长时间可靠度计算时数据量大、耗时长的弊端;采用符合国际、国家标准的“电快速瞬变脉冲群”作为干扰信号,更加贴近可靠性分析的工程要求。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP273;O226

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 曹骞;赵加宝;禹庆荣;;基于CAN总线的光伏设备智能监控系统的研究与设计[J];计算机与现代化;2013年03期
2 王义;何立仁;;CAN总线时延网络控制系统稳定性研究[J];中北大学学报(自然科学版);2014年02期
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1 覃涛;客车气压制动系统时延分析及其控制技术研究[D];武汉理工大学;2012年
2 陈筠翰;车载网络的若干关键技术研究[D];吉林大学;2014年
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1 易辉;基于CAN总线的数据采集系统研究与开发[D];中南大学;2011年
2 刘青;汽车CAN总线实时性优化研究[D];吉林大学;2013年
3 郑晓宇;汽车CAN模块功能测试系统设计及其实时性研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
4 王华卫;CAN总线通信与应用实验的研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
5 肖世龙;天线伺服系统实时数据建模及其控制器设计平台[D];华南理工大学;2013年
6 胡耀东;基于CAN总线在线编程系统的研究[D];华中科技大学;2013年
7 唐宗美;CAN总线实时性研究[D];湖北工业大学;2013年
8 毕东阳;混合动力客车用复合电源电气架构优化设计[D];吉林大学;2014年
9 延娓娓;CAN总线位定时参数优化研究[D];吉林大学;2014年
【参考文献】
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1 朱学锋;韩宁;;基于小波变换的非平稳信号趋势项剔除方法[J];飞行器测控学报;2006年05期
2 杨龙山;王丽芳;;屏蔽双绞线在车用CAN总线中的抗干扰能力研究[J];汽车技术;2006年12期
3 徐立霞;刘次华;聂高琴;;长记忆模型的Bayes估计及其在汇率波动中的应用(英文)[J];应用数学;2006年03期
4 徐丽娜,邓正隆;陀螺仪漂移特性的小波分析[J];中国惯性技术学报;2001年03期
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1 陈辞;CAN总线在综合导航系统中的应用[D];东北大学;2006年
【共引文献】
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1 陈玉,温阳东;分布式配电自动化系统的研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年03期
2 李鑫;马国利;王昆;;矿井自动化信息集成系统[J];安防科技;2006年02期
3 吴强;陈琨;;基于现场总线的火灾报警监控系统[J];安防科技;2006年08期
4 赵雨斌;苗满香;陈宇;;基于CAN总线的楼宇智能监控报警系统研究与设计[J];安防科技;2009年01期
5 卫敏;HART调制解调器HT2012的原理和应用[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年Z1期
6 鲍现松;;继电保护故障信息子站现场总线的分析和应用[J];安徽电力;2009年04期
7 江明,王龙明;总线型分布式微机数据采集系统[J];安徽机电学院学报;2001年02期
8 江明,王龙明,夏晓珍;PROFIBUS总线接口在智能仪表中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
9 陈一飞;智能型遮阳控制系统的研究及构建[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年04期
10 吴建国,张培建,邵建新,周国建;基于现场总线的智能型配电控制柜设计[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年04期
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1 张维勇;潘承锦;陆阳;;大坝安全监测系统结构设计及采样数据处理策略研究[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 刘暾东;郑国祥;骆勤强;;基于现场总线的造气炉智能控制研究[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
3 张静;吴敏;;钢铁工业筛焦过程自动控制系统设计与实现[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 陈景文;;造纸涂布机传动系统的研究与设计[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 夏林稳;谢涛;;综合自动化信息系统在秦源煤业的应用[A];安全高效矿井机电装备及信息化技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
6 赵勇;;PLC在选矿厂自动控制系统中的应用[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
7 王雷;余岩;崔俊元;冯萍;郭振禹;;Profibus-DP现场总线故障诊断方法[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
8 李佳;;PROFIBUS—DP现场总线技术在固定式串联补偿控制系统中的应用[A];2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C];2010年
9 周鼎;姜波;;XY·CN总线在智能停车场管理系统中的应用[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
10 段江忠;;两种总线技术在火灾报警系统中的应用比较[A];2010中国消防协会科学技术年会论文集[C];2010年
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1 聂晓波;列车控制网络实时性能分析及调度策略研究[D];北京交通大学;2011年
2 赵虹;基于自由权矩阵的网络控制系统分析与设计[D];中南大学;2011年
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9 李婵娟;安全关键实时通信协议研究[D];兰州大学;2011年
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2 徐旭;基于ARM的电阻点焊控制器[D];南昌航空大学;2010年
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5 王永;消防单兵综合信息采集系统研究[D];山东科技大学;2010年
6 张睿;农电自动抄表技术研究[D];山东科技大学;2010年
7 房传礼;基于RS485总线的污水处理自动监控系统的研究[D];郑州大学;2010年
8 黄晗;基于HART协议的智能温度变送器设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 王晓亮;基于EtherCAT协议的网络控制系统研究[D];大连理工大学;2010年
10 陈波;基于CAN总线的制动能量回收实验台架测控系统研究[D];安徽农业大学;2010年
【同被引文献】
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1 夏巍;严辉;丁刚;;CAN网络的实时性与可靠性的研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年01期
2 黄四牛,陈宗基,魏晨;网络控制中传输延迟的接口延迟模型[J];北京航空航天大学学报;2004年05期
3 李晓汀;丁凡;熊华钢;;基于OPNET的CAN网络建模与仿真[J];北京航空航天大学学报;2009年03期
4 夏继强;薛利强;满庆丰;;时间触发CAN总线实时性分析及评估方法[J];北京航空航天大学学报;2012年02期
5 李哲;魏志军;张平;;调压阀内流场数值模拟及动态特性分析[J];北京理工大学学报;2007年05期
6 张成才;詹涛;;汽车气压制动系反应时间测量系统的实现[J];北京汽车;2009年06期
7 邓红星;;基于AMESim的汽车制动管路波动效应仿真[J];东北林业大学学报;2009年10期
8 邓红星;;汽车ABS制动管路压力波动特性试验[J];东北林业大学学报;2009年12期
9 王然;苗小丽;;大功率超级电容器的发展与应用[J];电池工业;2008年03期
10 孙招凤;;CAN总线网络报文标识符编码研究[J];导弹与航天运载技术;2009年02期
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1 方晓柯;现场总线网络技术的研究[D];东北大学;2005年
2 褚瑞;基于虚拟计算环境的内存资源共享技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
3 周时莹;CAN网络控制系统的智能调度研究[D];吉林大学;2009年
4 赵伟;汽车动力学稳定性横摆力矩和主动转向联合控制策略的仿真研究[D];长安大学;2008年
5 刘文静;分布式网络化控制系统故障检测方法研究[D];天津大学;2009年
6 白涛;网络化控制系统性能分析与调度优化[D];上海交通大学;2005年
7 束根荣;基于CAN网络控制的新型信息显示系统研究[D];中国科学技术大学;2010年
8 巴巍;实时系统动态优先级任务调度算法的研究[D];大连理工大学;2010年
9 郭洪艳;车辆速度估计非线性观测器方法研究[D];吉林大学;2010年
10 汪峥;车联网蠕虫传播与防治研究[D];南京理工大学;2013年
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1 柴卫红;汽车底盘主动安全集成控制技术研究[D];长春工业大学;2010年
2 陶顺兴;基于厚薄差的盘式制动器制动抖动研究和热—结构耦合分析[D];浙江大学;2010年
3 刘通;基于模糊卡尔曼滤波的车速估计方法研究及硬件实现[D];吉林大学;2011年
4 陈宇峰;机电混合模拟技术的制动器惯性试验台研究与设计[D];吉林大学;2011年
5 关鹏;面向制动系匹配设计的整车简化模型的建立[D];吉林大学;2011年
6 赵莹莹;基于串联排队网理论的通信网络建模与性能分析[D];吉林大学;2011年
7 田帅帅;基于CAN总线的测量系统通信网络的设计[D];中北大学;2011年
8 于成毅;CAN总线数据记录仪的研究与设计[D];中北大学;2011年
9 丰敏;网络控制系统时延问题及其仿真研究[D];河北工程大学;2011年
10 阮广东;汽车浮钳盘式制动器关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
【二级引证文献】
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1 谢建国;赵加宝;;以技术创新推动晶体硅太阳能电池智慧生产线建设[J];电子工业专用设备;2014年03期
2 狄婧;;基于CAN的楼宇门禁管理系统设计[J];长春师范大学学报;2014年06期
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1 韩正铁;商用车电控制动系统迟滞特性及补偿控制策略研究[D];吉林大学;2014年
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1 马丹丹;基于CAN-BUS和STM32的智能步进电机驱动控制模块设计[D];杭州电子科技大学;2013年
【二级参考文献】
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1 齐国清,贾欣乐;船舶综合导航系统[J];大连海事大学学报;1998年01期
2 熊江;三种嵌入式操作系统的分析与比较[J];单片机与嵌入式系统应用;2003年05期
3 王洪坡,李杰,常文森;基于CAN_BUS的控制器调试系统的设计[J];电子技术应用;2004年08期
4 张培仁,王洪波;独立CAN总线控制器SJA1000[J];国外电子元器件;2001年01期
5 周雪赞,张宏;基于Vxworks操作系统的BSP开发[J];工业控制计算机;2004年02期
6 黄超,傅建纲,艾德峰,谷勇;基于VxWorks平台的CAN总线数据采集系统的实现[J];工业控制计算机;2004年12期
7 罗雪梅;基于SJA1000的CAN总线接口电路的设计与实现[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2003年04期
8 龚民;SJA1000CAN网络控制芯片的应用[J];沈阳航空工业学院学报;2004年02期
9 张丙平;Vx Works操作系统环境下一种周期任务管理方法[J];航空计算技术;2003年01期
10 解月江,张梅;Vx Works下设备驱动技术研究[J];航天控制;2004年06期
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1 杨如锋,伍爱莲,朱华伟;基于CAN总线的变电站监控系统[J];电力自动化设备;2005年01期
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1 王文伟;鲁植雄;袁越阳;;基于CAN总线的拖拉机虚拟仪表系统设计[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
2 陈海生;田广强;;混合动力汽车CAN总线控制系统的设计[A];第四届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2007年
3 王宜海;;江淮格尔发重卡CAN总线应用[A];2008年安徽省科协年会机械工程分年会论文集[C];2008年
4 王时胜;李昌;刘祥印;欧阳伟;沈力军;徐贞华;;基于CAN总线的配电网故障选线数据采集机的设计[A];中国计量协会冶金分会2011年会论文集[C];2011年
5 刘涛;赵洪刚;刘新泉;孙全江;;CAN总线技术在变电站预警系统中的应用[A];煤矿自动化与信息化——第21届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第3届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集(上册)[C];2011年
6 孙渝兰;;CAN总线在汽化冷却系统中的应用[A];工业自动化应用实践——全国(第五届)炼钢、连铸和轧钢自动化学术会议论文集[C];2002年
7 应士君;;CAN总线在IBS中的应用[A];中国航海学会通信导航专业委员会2003学术年会论文集[C];2003年
8 刘显贵;;基于CAN总线的燃料电池轿车网络系统研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 许明华;;船舶自动化机舱CAN总线控制系统[A];2011年苏浙闽沪航海学会学术研讨会论文集[C];2011年
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1 李映;汽车业迎接CAN总线应用时代[N];中国电子报;2004年
2 上海汽车电子工程中心主任 夏冠群;基于CAN总线的汽车网络应用系统的研究[N];中国电子报;2003年
3 西门子威迪欧汽车电子车身底盘电子部项目经理 Roland Traub;应用驱动CAN解决方案升级[N];中国电子报;2004年
4 杨英 陆海春;船舶机舱自动化进入现场总线控制时代[N];中国船舶报;2005年
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6 中国汽车技术研究中心 许秀香;汽车电子标准期待快速推进[N];中国电子报;2005年
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10 本报记者 何京玉;汽车电子:当机会来临[N];计算机世界;2004年
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3 张卫钢;纯电动试验车及其相关技术研究[D];长安大学;2006年
4 易纲;液驱混合动力车辆控制系统研究[D];南京理工大学;2007年
5 千承辉;基于嵌入式实时系统的汽车检测线测控系统研究[D];吉林大学;2008年
6 万仁君;电动汽车分布式控制系统的总线调度与整车控制策略的研究[D];天津大学;2004年
7 陈勇;不良气候条件下道路交通安全事故预防系统研究[D];重庆大学;2007年
8 姜立标;载货汽车电控空气悬架的匹配设计与控制研究[D];吉林大学;2007年
9 郭伟;基于全分布式数控系统的自治式控制单元及关键技术研究[D];上海交通大学;2008年
10 王帅宇;闭环网络伺服控制技术研究[D];北京理工大学;2006年
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1 杨洁;CAN总线在移动机器人中的应用研究[D];西安科技学院;2002年
2 徐明礼;基于CAN总线的蓄电池状态监测网络[D];山东轻工业学院;2010年
3 黄波士;基于CAN总线的集散控制系统的研究与设计[D];山东科技大学;2003年
4 吴晓华;基于CAN总线和组态王的监控系统软件设计[D];武汉理工大学;2005年
5 刘梅;基于CAN总线的汽车车身控制系统的研究与设计[D];合肥工业大学;2005年
6 张立忠;基于CAN总线的船舶机电设备监控系统的设计与实现[D];大连海事大学;2010年
7 张海清;基于嵌入式系统的CAN总线汽车组合仪表的研究[D];安徽工程大学;2010年
8 张剑武;基于CAN总线的汽车信息平台的数据获取[D];华东师范大学;2011年
9 齐永;基于CAN总线的网络控制实验平台研究与开发[D];南京航空航天大学;2003年
10 陈雪强;基于DSP和CAN总线的飞/推综合控制优化计算机设计[D];南京航空航天大学;2004年
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