純電動汽車車門車窗控制系統(tǒng)CANopen協(xié)議設計與實現(xiàn).pdf

1、目前由于車輛增多，汽車尾氣排放增多，我國面臨著石油短缺和環(huán)境污染的嚴峻挑戰(zhàn)，急需開發(fā)新能源來應對能源安全。本著環(huán)保和節(jié)能的目標，純電動汽車的研發(fā)得到了國家的高度重視，并且隨著技術的進步和政策的支持，純電動汽車的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。車門車窗控制網(wǎng)絡是純電動汽車車載網(wǎng)絡中重要的組成部分，它主要包括中央、左前、左后、右前、右后五個電子控制單元，主要實現(xiàn)對車門、門鎖、后視鏡等單元的控制。目前車門車窗控制網(wǎng)絡通常采用CAN總線技術，但是CAN

2、總線只是一種針對物理層及數(shù)據(jù)鏈路層的底層協(xié)議，應用層的協(xié)議需開發(fā)者自行定義用。CANopen作為一種真正開放的CAN高層協(xié)議，在工業(yè)控制和自動化領域獲得了廣泛應用，并可進一步推廣到汽車領域。本論文的研究目的就是設計并實現(xiàn)純電動汽車車門車窗控制系統(tǒng)的CANopen協(xié)議。
　　 本論文首先分析了純電動汽車車門車窗控制系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡構(gòu)成，介紹了中央電子控制單元、左前門電子控制單元、右前門電子控制單元、左后門電子控制單元和右后門電子控制

3、單元的功能。其次詳細說明了CANopen應用層協(xié)議，包括對象字典、網(wǎng)絡管理報文對象(NMT:NetworkManagement)、過程數(shù)據(jù)對象(PDO:ProcessDataObject)、服務數(shù)據(jù)對象(SDO:ServiceDataObject)、特殊功能對象等通信對象的定義、標識符的分配。然后根據(jù)車門車窗控制系統(tǒng)控制需求設計了各電子控制單元的對象字典(OD:ObjectDictionary)、網(wǎng)絡管理報文對象、過程數(shù)據(jù)對象、服務數(shù)據(jù)

4、對象、特殊功能對象。接著基于WinCE5.0嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)了CANopen協(xié)議棧，包括:對象字典的讀寫模塊、NMT控制模塊、SDO報文處理模塊和PDO報文處理模塊。最后提出了純電動汽車車門車窗控制系統(tǒng)測試方案，實現(xiàn)了CANopen協(xié)議及協(xié)議棧測試。其中協(xié)議測試利用CANoe軟件進行CANopen協(xié)議仿真，采用CAPL語言編寫程序模擬真實節(jié)點功能，運用PanelEditor軟件編輯控制面板，驗證了協(xié)議的可行性。協(xié)議棧測試采用EPC-8