基于CAN总线的多传感器数字式自动找平衡控制系统
基于CAN总线的数字式自动找平控制系统设计
作者 简 介 ： 涛（９ ８ ） 湖北 武 汉人 ， 理 工 大 黄 １６一， 男， 武汉 学信 息工程 学 院副教 授 。
维普资讯
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《 国外 电子元器件）０ ７ ２０ 年第 ２期 ２ ０ 年 ２月 ０７
●应 用 与 设 计
基于 Ｃ Ｎ 总线的数字式 自 Ａ 动找平控制 系统设计
王 剑 波
（ 防科 技 大 学 机 器人 实验 室， 南 长 沙 ４ ０ ７ ） 国 湖 １０ ３
单 片机 为核心 而设 计 的 。
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京： 京航 空航 天 大学 出版社。０ ２ 北 ２０ ．
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［］ 勇， 宇．Ｃ 总线 设备 开发 宝典『 匕 北 京 ５尹 李 ＰＩ Ｍ 京：
１ 引言
随着微 型 电子技 术 的发 展 以及 成本 的降 低 ， 数
字 式 控 制 系 统 在 现 代 工 程 机 械 中 得 到 了越 来 越 广
２ Ｃ Ｎ 总 线 的 特 点 Ａ
Ｃ Ｎ Ｃ ｎｒｌｒＡ ｒ Ｎ ｔｏｋ Ａ ｆｏ ｔ ｌ ｅａ ｅｗ ｒ１总 线 是 德 国 ｏｅ
ｍｉｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ Ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｉ ｓｍｐ ｅ ｓ ｂ ｅ ｒ ａ — ｉ ｎ ｘ ａ ｓ ｅ ｃ ｏ ｏ ｔｏｌ ． ｈ ｙ ｔ ｍ ｓ ｉ ｌ ， ｔ ｌ ， ｅ ｌ ｔ ｅ ａ ｍｅ ａ ｄ ｅ ｐ ｎ ｉ ． ｖ
基于CAN总线的AMT控制器研究
2007年(第29卷)第6期汽 车 工 程Aut omotive Engineering2007(Vol .29)No .62007115基于C AN 总线的A MT 控制器研究33广东省科技攻关项目(2006A10501001)和广州市科技攻关项目(2006Z3D0091)资助。
原稿收到日期为2006年6月29日,修改稿收到日期为2006年9月18日。
罗玉涛,赵克刚(华南理工大学汽车工程学院,广东省电动汽车研究重点实验室,广州 510640)[摘要] 以某混合动力电动大客车应用为例,设计开发了基于CAN 总线的AMT 控制系统。
开发了基于H 桥电路执行机构的电动机驱动电路和基于P I D 的控制程序。
仿真及试验表明,该控制系统具有良好的稳定性和实用性,为混合动力电动汽车的多能源动力总成实现自动能量分配提供了可能。
关键词:混合动力电动汽车;自动机械变速器;CAN 总线A Study on Aut omatic Mechanical Trans m issi on Contr oller Based on CAN BusL uo Y ut ao &Zhao KegangCollege of A uto m otive Engineering,South China U niversity of Technology,Guangdong Provincial Key Lab .of EV Research,Guangzhou 510640[Abstract] A CAN 2bus based AMT contr ol syste m is devel oped based on a hybrid electric bus .An H bridge driving circuit for electric mot ors in actuati on mechanis m s is designed with a P I D 2based contr ol p r ogra m worked out .The results of si m ulati on and testing show that the AMT contr ol syste m has good reliability and p racticability,enab 2ling the realizati on of aut omatic power distributi on in the multi 2energy powertrain of hybrid electric vehicle (HE V ).Keywords:HEV;Auto ma ti c m echan i ca l tran s m issi on;CAN bus前言节能环保是开发混合动力电动汽车(HE V )的主要目的。
基于CAN总线的汽车检测线计算机控制系统
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·86·2017年第5期文章编号：2095－6835（2017）05－0086－01基于CAN总线的汽车检测线计算机控制系统崔晓波（北方重工汽车转向系统分公司，辽宁沈阳110141）摘要：随着科学技术的进步，汽车检测技术得到了进步。
汽车检测线主要由计算机网络组成，各计算机控制不同的工位，进而得到检测数据信息，这种检测技术成本投入较大，而CAN总线的出现则弥补了这一不足，具有布线简单、多样化工作形式等特点。
因此，就CAN总线的汽车检测计算机控制系统进行了简要分析。
关键词：CAN总线；汽车检测线；计算机；控制系统中图分类号：TP273.5文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2017.05.086CAN总线是一种具有分散式控制的串行通讯网络，也是一种利用非破坏性总线仲裁技术，能够接收多数据信息，优先极高的节点优先发送数据信息，优先极低的节点将停止传输。
这样一来有效缩短了总线冲突仲裁的时间，具有较强的稳定性，无需较大的成本投入，推动了汽车检测线走向智能化、规范化。
1汽车检测线计算机控制系统分析1.1分布式计算机控制系统现阶段，我国的汽车检测线主要利用2级分布式计算机控制形式，第一级为工位控制，主要通过不同工位中工位机进行检测、控制，负责系统运行监测、数据搜集、通讯等；第二级为管理级别，主要通过总控机进行检测、控制，能够进行全线调度、检测、储存、管理等功能。
此外，登录机主要可对汽车的信息输入，包含车牌号、颜色、汽车车型等。
计算机控制形式通过以太网星型网络拓扑组织进行计算机二级控制，但这样的方式存在一定的弊端，比如安装程序过于繁杂、所需空间较大、成本投入大等，且当网络转换发生故障后，将直接导致系统故障，在稳定性和实效性上较低。
1.2CAN总线计算机控制CAN总线主要将嵌入式系统作为工位机的一种汽车检测线计算机控制系统。
基于CAN总线的智能控制系统设计
基于CAN总线的智能控制系统设计基于CAN总线的智能控制系统设计摘要本文介绍了智能控制系统中CAN总线现代通讯技术的应用，设计了智能控制系统中的CAN总线网络结构模型，阐述了基于该网络结构模型实现数据传输的方法，为系统智能化控制的实现提供了理论基础和理论依据，同时论文结合智能控制系统中通讯总线的特征，对控制系统中CAN总线的智能节点进行了设计。
关键词智能控制系统；CAN总线；智能节点0 引言智能控制系统中，各单元和部件的运行情况复杂，涉及大量的数据交换和实时处理。
CAN控制器局域网络为智能控制系统中的各部件、各单元稳定、高效、协调的运行提供了有力的通讯支撑。
基于CAN总线的通讯网络在分布式控制或实时控制方面具有优势，主要体现在无论基于高速网络还是多线路网络，多主站可依据优先权进行总线访问、通过接收滤波的多地址帧传送，以及中心控制器可基于优先权进行仲裁等；同时CAN总线具备全系统数据相容性，错误检测和出错信令，暂时错误或者永久性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离等优点。
很好的满足了现代控制理论对智能控制系统对象分散，处理高速，策略多样的潮流。
1 基于CAN总线的智能控制系统网络结构整个智能控制系统的双层网络拓扑结构请参照图1，即将智能系统控制分为两层，其中底层为智能控制系统内部各子系统，顶层为智能系统的中心控制器，在底层控制系统中，任意一子系统都有一块微处理器管理该子系统中的各智能仪器，该子系统的微处理器与各智能仪器之间的数据通讯均基于CAN总线，在底层CAN总线网络中各设备的CAN通讯接口和子站控制器CAN通讯接口通过组网构成为底层的CAN总线网络，在顶层系统中，智能系统中心控制器基于CAN 总线与各子系统的微处理器进行数据通讯，完成对整个智能控制系统的数据管理和指令控制。
中心控制器的CAN总线通讯接口和各子站控制器的CAN总线通讯接口通过组网构成为顶层CAN总线网络。
2 CAN智能节点硬件设计CAN的智能节点主要由四个部分组成，包括单片微处理器、总线通信控制器、总线收发器、电气隔离装置等。
基于CAN总线的数字式自动找平控制系统设计
基于CAN总线的数字式自动找平控制系统设计
基于CAN 总线的数字式自动找平控制系统设计
随着微型电子技术的发展以及成本的降低,数字式控制系统在现代工程机械
中得到了越来越广泛的应用,基于CAN 总线的控制系统在现代工程机械中正在
逐渐普及。
数字式自动找平控制系统可提高沥青混凝土摊铺机的性能,改善操纵
性等,由于具有高可靠性和灵活性。
因此对其研究具有重要的现实意义。
实现数
字式控制系统的方案很多,笔者所研制的控制系统是基于CAN 总线,以
C8051F040 单片机为核心而设计的。
2 CAN 总线的特点
CAN(Controller Aera Networ)总线是德国BOSCH 公司在80 年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。
CAN 总线与其他总线相比有如下特点：
1)CAN 总线是多主总线结构,即每个节点机均可成为主机,且节点机之间也可
相互通信。
2)CAN 总线通信接口集成了CAN 协议的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的成帧处理,包括位填充、数据块编码、循环冗余校验、优先级判别等。
3)通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维,通信速率最高可达1
Mb／s。
4)CAN 协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,取而代之是对通信
数据块进行编码。
数据块的标识码可由11 或29 位二进制数组成。
因此可以定
义11 或29 个不同的数据块,这种数据块编码方式还可使不同的节点同时接收相。
CAN总线在自动找平控制系统中的应用
２Ｃ ＡＮ总线 的特点
Ｃ Ｎｆｏ ｔ ｌ ｅ ｅ ｏ ） 线 是 德 国 Ｂ Ｓ Ｈ 公 司从 ８ Ａ Ｃ ｎｍｌｒＡ ｒ Ｎ ｔ ｒ 总 ｅ ａ ｗ ｋ ＯＣ Ｏ 年 代初 为解 决 现 代 汽 车 中 众 多 的 控 制 与 测 试 仪 器 之 间 的 数 据 交 换 而开发的一 种串行数据通信协议。 Ｃ Ｎ 总 线 与 其 他 总线 相 比有 如 下 特 点 ： Ａ ｆ 他 是 多 主 总 线 结 构 ， 每 个 节 点 机 均 可 成 为 主 机 ， 节 点 １ ） 即 且 机之间也可进 行相互通信 。 ＋ ｆ Ｃ Ｎ总线通信接 口中集成了 Ａ ２Ａ ） Ｃ Ｎ协议的物理层和数据链 路层功能 ， 可完成对通信数据 的成帧处理 ， 包括位填充 、 数据块编 系统 的扩 展 。
求， 模块之间通信采用 Ｃ Ｎ总线方式 。 Ａ Ａ Ｃ Ｎ总线已广泛应用于工 程机械设备等方面 ， 已经形成 国际标准 ， 具有突 出的可靠性 、 实时
性 和 灵 活 性 。 由 于模 块 化 的设 计 ， 有 利 于 系统 的 集 中 操 作 以及 它
本文在分析了 Ｃ Ｎ总线 特点的基础上 ，介绍了系统的硬件 Ａ 实现 ， 并对该系统的特点 和应用做 了简单分析。 ．
ｔ —ｌｖ ｌ ｇ ｃ ｎ ｏ ｙ ｔ ｍ ａｅ ｎ ＣＡＮ ｓｉ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｈ ｓｐ ｐ ｒ Ｉ ｕ ｅ ｏ ｅ ｅｉ ｏ ｔ ｌ ｓ ｎ ｒ ｓ ｅ ｂ ｓｄ ｏ Ｂｕ ｓ ｎｒ ｄ ｃ ｄ ｉ ｔ ｉ ａ ｅ ． ｔ ｓ ｄ ＣＡＮ ｓ ｓ ｈ ｔ ｏ ｆｃ ｍｍｕ ｉａｉ ｎ ａ ｄ ｃｅ ｔｓＰ Ｍ ｎ Ｂｕ ｅ ｍｅｈ ｄ ｏ ａｔ ｏ ｎ ｃ ｔ ｎ ｒａｅ Ｗ ｏ ｓ ｎ ｌｂ ｒｇａ ｉ ａｓ ｙ ｐ ｏ ｒ ｍｍａ ｌ ｃ ｕ ｔｒａｒｙ ｉ ０ １ ０ ０ Ｍ ｉｒ ｃ ｎ ｏ ｅ ．Ｉ ｉ ｐ ｏ ｅ ｈ ｏ ｇ ｍｃ ｃ ｐ ｌ ａ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｓｓｅ ｉ ｓ ｌ ， ｔ ｌ， ｇ ｂ ｅ ｏ ｎ ｅ ｒａ Ｃ８ ５ ４ ｃ ｏ ｏ ｔ Ｕ ｒ ｔｓ ｒ ｖ ｄ ｔｒ ｕ ｈ ｐ ｔ ａ ａ ｐ ｉ ｔ ｎ ｔ ａ ｈ ｙ ｔｍ ｓ ｉ ｅ ｓ ｂ ｅ ｎ Ｆ ｒ ｉｌ ｃｉ ｍ 控 制 系统 。 谊 系统 以 Ｃ Ｎ 总线 作 为 通 信 方式 。Ｗ Ｍ 控 制 信 号 通 过 Ｃ ０ １０ ０单 片 机 内部 的 Ｐ Ａ 可编 程 计数 Ａ Ｐ ８ ５Ｆ ４ Ｃ
基于CAN总线的AMT综合控制策略研究
第22卷 第3期2005年3月 公 路 交 通 科 技Journal of Highway and T ransportation Research and DevelopmentV ol 122 N o 13 Mar 12005文章编号:1002Ο0268(2005)03Ο0115Ο04收稿日期:2004Ο02Ο05作者简介:雷雨龙(1970-),男,吉林浑江人,博士,副教授,主要研究方向为车辆动力传动系统的集成与控制1基于CAN 总线的AMT 综合控制策略研究雷雨龙1,阴晓峰2,谭晶星2(11吉林大学,吉林 长春 130025,21西华大学,四川 成都 610039)摘要:为适应AMT (机械式自动变速器)车辆动力传动系统综合控制的需要,提出AMT 电控系统与发动机电控系统通过C AN 总线来实现AMT 起步、换档过程综合控制的构想。
本文概述了C AN 总线协议及其特点;在分析AMT 和发动机电控系统共用信息的基础上,定义T C U (变速器控制单元)与EC U (发动机控制单元)的通信信息,根据功能的不同将其划分为指令信息和共享信息;并提出基于C AN 总线的AMT 起步、换档过程综合控制策略。
通过试验证实了控制策略的有效性。
关键词:C AN 总线;机械式自动变速器;综合控制;起步;换档中图分类号:U463 文献标识码:AStudy on Integrated Control Strategy for AMT Ba sed on CAN BusL EI Yu Οlong 1,YIN Xiao Οfeng 2,T AN Jing Οxing 2(11Jilin University ,Jilin Changchun 130025,China ;21X ihua University ,S ichuan Chengdu 610039,China )Abstract :T o meet the demand of the integrated control for drive line of vehicle equipped with AMT (Automated Mechanical T ransmis 2sion ),an integrated control concept in the start and shift processes for AMT through the serial communication between T C U (T ransmis 2sion C ontrol Unit )and EC U (Engine C ontrol Unit )was put forward ,which was realized by means of C AN (C ontroller Area Netw ork )bus 1In the paper ,the communication protocol and characteristics of C AN bus were summarized ;by analyzing the comm on in formation of T C U and EC U ,the communication in formation between them were defined ,which were divided into instructive in formation and shared in formation according to their different functions ;and an integrated control strategy in the start and shift process for AMT based on C AN bus was als o put forward 1The proposed integrated control strategy is proven to be practicable through the start and shift tests of an AMT prototype car 1K ey words :C AN Bus ;AMT;Integrated C ontrol ;S tart ;Shift0 引言电子技术的含量已经成为衡量现代汽车技术水平的一个重要标志。
基于CAN总线网络技术的分布式全自动可控顶控制系统
国 控 制技 术赢 得 重 大 的荣 誉 ，对今 后进 一 步 开发 国
际 市场 具有 重要 的战略 意义 。
负 责处 理 测重 前 置 模 块 上传 的 测重 数 据 ，采 集 １ 分 布式 全 自动 驼峰可 控顶 控制 系 统的 构成 和硬 件
结 构
并 分 析 测 重传 感 器 两端 测 速 传 感器 的 信号 。当分 析 完毕 后 ，通 过 网络 将 各种 信 息传 给 控制 模 块 。测 重 模块 是 整 个 系统 的 龙 头 ，是 系 统 实时 跟踪 检 测 和 自
１ ０Ｍ，在中国使用频段为９０ １０Ｍ。美国移动 ９０ ０Ｍ／８ ０
通 讯公 司种 类 繁 多 ，且 大 多使 用 无 卡 Ｃ ＭＡ 讯方 Ｄ 通 式 ，美 国四 大移 动运 营商 ：Ｖ ｒｏ ｒｌｓ Ｔ＆Ｔ ｅｉ ｎＷｉ ｅ 、Ａ ｚ ｅｓ
Ｗ ｉ ｌ （Ｃｎ ｕａ） 、 Ｓ ｒ ｔ ｒｅ ｅｓ ｉ ｌｒ ｐｉ Ｎｅｔ［ Ｔ ｇ ｎ ｘｅ、 Ｍｏ ｉ ｂｔ ｅ
一
方式 ，模 板 结构 化 ，具 有短 路 、开路 声 光报 警 ，负
载短路 自动保 护等 功能 。
驱 动 电源箱 所 用 的 材料 器 件 和结 构 均采 用 独特 的 防潮 、防 震设 计 ，特别 是 在 防 寒性 能设 计 上 采用
２ 一
基 ＩＣ 总 线 网络 技 术的分 布 式全 自动 可控 顶控制 系统 ｆ Ａ ＇Ｎ
该 功 能通 过 与驼 峰 信 号连 锁 ，判 定 溜放 与 机 车
下峰 作业 。
管 理模 块 ， 电源 驱动 模 块 ，副板 执行 模 块 ，具 有 的
功 能与Ｍａｎ 制 区域相 同 。 ｉ控
１ ３ Ｓ ｕｈ 制 区 域 ： ． ｏ ｔ控