車載控制單元的軟件開發(fā)技術(shù)和信號處理方法研究.pdf

1、車載控制單元的復(fù)雜性和高可靠性以及車輛行駛過程中工況和環(huán)境的變化對嵌入式軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、傳感器信息處理提出了眾多挑戰(zhàn)性問題。本文以可靠、可多次復(fù)用以及可移植的車載控制單元軟件開發(fā)為主要目標,對車載控制單元軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)、傳感器信息處理及車輛信息模擬技術(shù)進行了分析和討論。本文第二章根據(jù)OSEK/VDX嵌入式實時操作系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范,提出了車載控制單元軟件開發(fā)中普遍存在的任務(wù)、報警、中斷、事件、通信等問題,并分析了OSEK/VDX規(guī)范對此類

2、問題的處理方法。在此基礎(chǔ)上,以轎車組合儀表的軟件開發(fā)為背景,討論了確定開發(fā)需求后的軟件設(shè)計問題,軟件開發(fā)中的任務(wù)分析及實現(xiàn)技術(shù),任務(wù)調(diào)度技術(shù)、中斷管理技術(shù)和通信技術(shù),給出了如何劃分任務(wù)、確定軟件結(jié)構(gòu)以滿足實時性要求的方法及實現(xiàn)技術(shù),此外,本文還闡述了在任務(wù)間通信中基于消息隊列的處理思想。傳感器信息處理是車載控制單元嵌入式軟件開發(fā)中面臨的另一類重要問題。車輛工況的變化,電磁污染的存在以及行駛環(huán)境的多變性使得傳感器測量結(jié)果無法直接應(yīng)用,呈現(xiàn)

3、真實信號、噪聲信號和環(huán)境因素疊加的狀態(tài)。本文第三章以油位傳感器、水平軸傳感器為例,討論了基于模型的傳感器信息處理方法,通過建立油位和自動光軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,討論了車輛在一種典型非平整路面上勻速行駛時油面和懸架波動對油位及自動光軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)水平軸傳感器的影響,分析了傳感器輸出信號的頻譜特性,設(shè)計了一種有效處理傳感器輸出信號的濾波器。仿真與實驗結(jié)果表明,本文給出的方法是可行和有效的。建立高精度的車輛信息模擬環(huán)境,可縮短軟件的開發(fā)周期、提高開