新能源汽车电控系统二次开发平台研究

【摘要】：发展新能源汽车已成为减少空气污染、促进汽车产业战略转型和社会可持续发展的重要举措。新能源汽车涉及技术广、革新速度快,因此要求汽车研发厂商具备高效的开发能力。电控系统作为汽车控制的中枢,关系到汽车整体性能,但现有的开发平台和工具并不能很好地解决新能源汽车电控系统中控制功能的差异性以及技术更新的快速性等问题。因此,本文针对新能源汽车电控系统的开发进行二次开发平台的研究:首先,提出了电控系统二次开发模式及二次开发平台的总体设计。二次开发过程分为两步:第一次开发实现电控系统的基础功能,得到快速原型电控系统(RP-ECU);第二次开发使用二次开发平台,基于Simulink框图模型进行电控系统控制功能开发。二次开发平台由RP-ECU、MATLAB/Simulink软件和软件开发环境(SDE)构成。其次,讨论了Simulink框图模型转化为指令流描述的可行性,并设计了一种面向控制的解释性语言(COIL)来规范指令流的表示。COIL的“模块-函数对”的特性应用在了二次开发平台的设计中。再次,对SDE和RP-ECU进行重点设计研究:SDE由通信模块、自动代码生成器、应用功能、操作界面等组成;RP-ECU由硬件系统和基础软件系统组成,其中基础软件系统又包括通信模块、COIL解释器及辅助二次开发的若干功能。最后,针对一个新能源汽车具体控制应用场景,使用二次开发系统进行开发实验,并总结了本文设计的电控系统二次开发平台的特性。 【关键词】：新能源汽车 电控系统 二次开发 自动代码生成
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U463.6;TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.1.1 新能源汽车的发展背景10
• 1.1.2 采用二次开发模式开发电控系统的意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 现有的针对电控系统的开发模式11-13
• 1.2.2 现有的新能源汽车电控系统开发平台13
• 1.2.3 二次开发模式相关技术研究现状13-16
• 1.3 本文的主要内容、特色和创新16-18
• 1.3.1 本文的主要内容16-17
• 1.3.2 本文的特色和创新17-18
• 1.4 本文的组织结构18-19
• 第二章 电控系统二次开发平台总体设计19-28
• 2.1 电控系统二次开发模式19-21
• 2.2 电控系统二次开发平台的构成21-23
• 2.2.1 快速原型电控系统（RP-ECU）22-23
• 2.2.2 MATLAB/Simulink23
• 2.2.3 软件开发环境（SDE）23
• 2.3 电控系统开发过程中的三种操作23-27
• 2.3.1 RP-ECU基础软件系统开发24-25
• 2.3.2 自动代码生成及下载25-26
• 2.3.3 RP-ECU系统运行及监控26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 一种面向控制的解释性语言的设计28-53
• 3.1 控制功能转化为指令流的探讨28-40
• 3.1.1 Simulink框图模型29-30
• 3.1.2 控制系统转化为DTCS的探讨30-36
• 3.1.3 DTCS转化为指令流的探讨36-40
• 3.2 一种面向控制的解释性语言（COIL）的设计40-52
• 3.2.1 COIL的规范40-42
• 3.2.2 COIL的应用实现42-52
• 3.3 本章小结52-53
• 第四章 软件开发环境（SDE）的设计53-83
• 4.1 软件开发环境（SDE）的总体设计53-54
• 4.2 自动代码生成器的设计54-74
• 4.2.1 框图解析器的设计54-63
• 4.2.2 代码产生器的设计63-73
• 4.2.3 自动代码生成器功能调试73-74
• 4.3 通信模块及应用功能的设计74-82
• 4.3.1 通信模块的设计74-78
• 4.3.2 应用功能的设计78-82
• 4.4 本章小结82-83
• 第五章 快速原型电子控制单元（RP-ECU）的设计83-98
• 5.1 RP-ECU硬件系统的设计83-85
• 5.1.1 RP-ECU的CAN接口电路设计84-85
• 5.1.2 RP-ECU存放COIL代码的存储区设计85
• 5.2 RP-ECU基础软件系统的设计85-97
• 5.2.1 通信模块的设计85-87
• 5.2.2 片上flash擦写模块和软件重启功能的设计87-90
• 5.2.3 COIL解释器及模块功能函数库的设计90-96
• 5.2.4 任务调度的设计96-97
• 5.3 本章小结97-98
• 第六章 电控系统二次开发实验98-104
• 6.1 新能源汽车电控系统二次开发实验98-102
• 6.1.1 系统整体构成98-99
• 6.1.2 电控系统的第一次开发99-100
• 6.1.3 电控系统的第二次开发100-102
• 6.2 电控系统二次开发平台总结102-103
• 6.2.1 面向控制的解释性语言（COIL）的特点102-103
• 6.2.2 二次开发平台的特点103
• 6.3 本章小结103-104
• 第七章 结论104-106
• 7.1 本文工作总结104-105
• 7.2 未来工作展望105-106
• 参考文献106-110
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果110-111
• 致谢111-112
• 附件112

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