一、CAN总线系统设计与实现(论文文献综述)
张腾[1](2021)在《机场履带式工程机械行驶控制器及数据通讯系统研发》文中研究说明在机场道面成型机的开发背景下,本文根据机场施工机械的实际智能化行驶需求,依据总线分布式的理念,设计了履带式智能机械的行驶控制器及数据通讯系统。本文主要进行了以下工作:对履带式工程机械进行行驶状态运动分析,得到了行驶过程中履带式工程机械运动学参数和左右电机转速间的关系,并且将通过性最好的原地差速转向作为履带式工程机械的转向工况。在考虑滑移滑转情况下得到双边电机转速和横摆角速度的关系,进行Simulink仿真,得到应用于全自动作业模块反馈信号的简化关系式。提出基于CAN总线的数据通讯系统结构,设计各模块硬件接口和通讯方式,并以此搭建传感器和人机交互层模块。针对通讯需求,设计了CAN总线协议模块,该模块在硬件设计上有多种可选择的输入接口且具备光耦隔离等特点。软件上使用μC/OS-II操作系统进行多线程编程,实现多个数据通讯端数据帧在多厂商软件协议和CAN自定义协议之间的转换。该系统减轻行驶控制器的工作负担,并且增强了系统的适配性。使用NI-Crio 9042作为行驶控制器,采用状态机的理念设计软件总体框架。软件模块设计中,使用NI-XNET函数库实现CAN总线的全双工通讯,依据CAN协议实现自检警报模块;在手动模式中采用Zigbee进行现场无线通讯,具备机械转场功能同时,设置控制参数可调,便于现场调试;依据横摆角速度简化公式解析出的更精确的反馈信号,通过FUZZY LOGIC和NI Vision工具搭建的基于图像直行纠偏的模糊PID控制,实现全自动行驶模块;通过两级阈值设定,实现基于雷达组的安全制动模块。试制出CAN总线协议模块,搭建试验平台。通过CAN分析软件,验证数据通讯系统的周期上报和交互功能。将履带式工程机械试验样机在模拟环境下测试,通过协议模块中采集到的数据,分析并验证了各个模块的功能。
王勋政[2](2021)在《基于CAN总线的电梯群控调度系统研究》文中提出社会城市化进程越来越快,高层建筑物修建的越来越多,此种环境下,电梯也迅速兴起和发展。为了避免电梯运行的安全性以及稳定性存在严重问题,控制装置就必不可少,因此电梯群控技术成为了研究领域的重点关注对象。本文着重研究了电梯的群控系统。本系统通讯采用CAN总线,由于CAN总线的通讯速率快,具有冲撞机制的特性,可以保证系统通讯的实时性和信息传输的准确性。首先,概括设计的背景及意义,对电梯群控系统的国内外研究现状进行了分析,包括群控系统的性能及特点。然后,确定出系统的控制方案。一方面,对群控系统的结构以及相应的控制方式进行阐述,通过对两种群控的总线方式进行比较,即环形的群控方式和集中的群控方式,从而为设计算法的建模、软件及硬件的设计提供了一定的理论依据;另一方面,通过对电梯群控系统调度展开调查,参照具体发展状态,完成最优化发展方案的制定任务。另外,结合实际发展趋势,针对不同的电梯群控硬件模块进行科学设计,包括电源模块、显示模块、时钟模块、状态指示模块、单片机模块、CAN收发模块、按键输入模块和信号转换模块,完成了基于CAN总线的电梯群控系统的硬件设计。在综合考虑各种因素的基础上,对群控系统的调度原则和交通流的模式识别进行了研究,实现了四种交通模式下的设计。最后,对电梯群控系统进行了软件模块化设计,设计分为如下三大功能模块:状态显示模块、数据通讯模块、群控调度算法实现模块,分析了其功能实现情况,绘制软件流程图。通过对软件和硬件方面的设计实现电梯群控调度系统。
葛男男[3](2021)在《面向输电线路巡检的无人机图传系统设计》文中指出针对现有的无人机图传系统难以在功能及性能上皆满足全自主的电力巡检方案需求,结合无人机巡检远距离飞行、负载不宜过重等特性,本文设计了一款面向输电线路巡检的无人机图传系统,具备自主巡检所需功能,满足高清、实时、传输距离远和轻量化的要求。该系统提高了巡检效率,对输电线路巡检的智能化、自动化发展具有重要意义。本文主要工作内容如下:(1)为确保服务器在一键下发起飞指令后,图传系统能够配合无人机完成全自主的线路巡检工作,本文根据实际巡检任务来制定合理严格的巡检任务执行逻辑,并分析图传系统的功能和非功能要求,进而提出面向输电线路巡检的无人机图传系统的总体设计方案,并根据系统总体设计方案选择相应的软硬件平台及通信链路方案。(2)在系统硬件设计方面,考虑到系统的轻量化要求,针对图传系统功能要求选用以太网模块、4G模块、CAN模块、存储模块以及电源模块作为ARM核心板的外围必要电路,对这些模块的关键器件参数进行分析与选型,并完成各模块电路的优化设计。针对关键模块电路干扰问题,设计CAN隔离电路、网络隔离变压器电路,提高了数据传输的可靠性。从叠层设计、器件布局、多层电路板布线三个方面进行PCB电路板的优化设计,从而减小系统的体积、质量,达到轻量化效果。(3)在系统软件设计方面,为了解决系统同一时间处理的任务量及数据量较大问题,在应用层程序设计上采用多线程开发技术,在数据结构上设计环形缓存区,实现了多任务并发执行,提高了系统的响应速度。针对视频流延时的问题,设计基于RTSP流媒体传输协议的视频流传输方案,提高了视频流传输的实时性。针对系统定点拍照时存在受外界干扰而出现图片模糊的问题,设计基于参考模型的滑模控制器,通过控制无人机飞行的稳定性来提高图片拍摄的清晰度。此外,本文进行了Linux操作系统裁剪与移植,Linux设备驱动设计以及应用软件开发,按照巡检任务执行逻辑实现巡检任务和控制指令下发、飞行数据传输、相机控制、定点拍照并上传以及实时视频传输的功能。最后与自主研发的巡检无人机进行现场实际巡检作业,从功能和性能方面验证了本系统的可行性与稳定性。
刘开杨[4](2021)在《水体化学需氧量检测系统设计》文中进行了进一步梳理本课题使用现代信息技术对水质污染程度进行测定,提出了一种自动化的水体化学需氧量专项检测系统。化学需氧量是表示水体污染程度的指标之一,它是指在一定条件下,使用氧化剂对水样进行氧化处理所消耗的氧化剂含量,此含量可表示水中还原性物质的含量。还原性物质包括有机物和各种还原性离子,所以还原性物质含量一定程度上反映了水体的污染程度。本系统为测定化学需氧量高锰酸盐指数而设计,通过分光光度法测量高锰酸钾浓度进而得到高锰酸盐指数、实现水体的污染程度的量化。本系统适用于地表水与饮用水的污染程度测定,可提高检测精度、节约人力。系统分为检测终端、服务端和用户终端三部份。检测终端由MCU部分、化学过程控制部分、通信部分和触摸显示屏组成。检测终端负责化学过程控制与样本的学需氧量检测,并通过触摸屏进行人机交互,用户可通过触摸屏查看数据、配置参数。服务端负责接收并储存检测终端上传的数据和用户终端上传的配置数据。用户终端负责从服务端取回数据,使用图形化交互界面进行数据的处理与显示,并可以对检测终端进行配置并将配置数据上传至服务端。整个系统按照物联网架构开发,实现了在线检测,其中检测终端使用以太网接入物联网。系统硬件与软件都采用模块化开发,提高系统可靠性和拓展性。本系统适用于饮用水、地表水等轻度污染水源的高锰酸盐指数测定,检测终端使用525nm波长光源测量高锰酸钾溶液吸光度得出溶液浓度。该系统测得的高锰酸钾的吸光度与溶液浓度呈线性,试验结果表明该系统满足分光光度法测定化学需氧量高锰酸酸盐的要求。
孙怡琳[5](2021)在《基于AUTOSAR标准架构的智能远程防盗系统设计与实现》文中指出针对当前物流公司管理商用车车队存在的各类安全性问题以及现有车联网系统存在的下列不足,包括防盗功能不够完善,数据传输安全性不高,通信规范程度有待提升,汽车电子软硬件耦合性高等,本文设计并实现了一个应用于物流公司的智能远程防盗系统,其中主控制器以AUTOSAR开放软件架构为标准开发,远程平台与车载终端实现JT808交通标准通信,车内网络实现CAN总线安全通信,该系统可以帮助商用车实现互联互通,协助物流公司实现车队安全管理。具体研究工作如下:1.为彻底隔离底层硬件和上层软件,提升代码重用性与可靠性,提高开发效率,本文设计了基于AUTOSAR开放软件架构的安全防盗主控制器。基于AUTOSAR分层架构,将主控制器功能设计成应用层中软件组件形式,并设计软件组件之间交互的接口,同时将主控制器的外设驱动、通信以及调度中断以模块化形式在基础软件层实现。2.为防止CAN通信总线上明文传输的数据受到攻击,本文在XXTEA异或加密算法和HMAC认证算法的技术基础上,设计了一种动态加密机制来提升CAN通信安全性,并设计了计数器更新机制来规避计数器溢出风险。该机制有效防御了针对CAN总线的重放攻击和数据篡改攻击。3.面向物流公司数量庞大的商用车终端接入和通信数据规范化需求,设计了一个基于JT808协议的设备接入平台,使用负载均衡模块将大量接入终端均匀分布到各个服务器上,使用连接中心模块实现终端鉴权、上行数据的解码和下行数据的编码。4.基于上述工作,本文还设计并实现了一个由前端输入模块、主控制器、远程信息处理终端、设备接入平台、远程信息管理平台组成的智能远程防盗系统,具有刷卡解锁、远程控制、授权时间段管理、终端接入及鉴权、用户隔离和信息查询等功能,并对该系统展开安全风险评估和系统功能测试。
肖觊威[6](2021)在《基于Fuzzing的CAN总线协议逆向技术设计与实现》文中研究说明随着车联网的快速发展,车辆面临的安全形势越发严峻,车辆安全也越来越被重视。因为对车辆的攻击最终都是以入侵CAN总线来实现,所以加强CAN总线的安全防护是加强车辆安全最重要的途径之一。了解CAN总线协议细节,能让安全人员更好地对CAN总线进行安全防护,但是车厂目前并不愿意公开协议,这让安全人员的研究和防护工作难以进行。由于短期内也无法改变这个现状,于是安全界产生了对CAN总线协议逆向的需求。CAN总线协议逆向的发展也是循序渐进的。最开始只是在物理层面上简单地将CAN总线数据与ECU相关联,后来发展到对CAN协议语法的逆向,再到追求语义的逆向。本文提出的是一套完整的CAN总线协议的语义逆向方案。本文CAN总线协议语义逆向方案分为两个阶段:一是识别语法:提取与分类CAN数据中的信号;二是逆向语义:针对不同的信号,设计对应的方案逆向其功能含义。之所以设计成这两个阶段,是因为精准的语法识别能给语义逆向带来极大的帮助。下面分别介绍本文两个阶段的工作与贡献。在识别语法阶段,本文在READ算法的基础上进行改进。READ算法是目前学术界优秀的CAN总线协议语法逆向方案,READ算法将CAN信号分为物理量、计数器和校验值三类。本文进一步研究CAN信号的特征,对信号进行了更为细致的划分。首先将信号分为单值信号,多值信号与全值信号三个大类。然后再对多值信号进一步细分为控制指令和离散物理量信号;对全值信号进一步细分为连续物理量信号,计数器信号和校验值信号。在逆向语义阶段,本文针对不同的信号,分别设计对应的逆向方案。单值信号,多值信号(控制指令、离散物理量信号)与全值信号(计数器信号、校验值信号、连续物理量信号)的方案各自独立。其中多值信号中的控制指令的逆向是基于本文提出的策略Fuzzing和比特相与算法实现的;多值信号中的离散物理量信号的逆向是基于本文提出的数值规律比对算法实现的;全值信号中的连续物理量信号的逆向是借鉴数据拟合的思想实现的。
张希明[7](2021)在《面向新型域控架构的网关控制器硬件设计及其功能评测系统开发》文中研究指明汽车正从机械设备转变成车轮上的迷你数据中心,高级驾驶辅助系统(ADAS)、车载诊断系统(OBD)、车载信息娱乐系统(IVI)的大量应用、自主驾驶、无人驾驶技术的发展促进了汽车联网、宽带化的趋势。汽车行业正在经历着其前所未有的深刻变革,新型的汽车总线——车载以太网应用而生。车载以太网的演进过程分为子系统级别、架构级别以及“域”级别三个阶段,终级“域”级别阶段使用车载以太网做为汽车网络骨干,车辆划分为动力域、车身域、辅助驾驶域、信息娱乐域等若干域,车载网关充当车辆网络域之间的路由器和中央计算单元,解决各“域”之间大量的通信需求。当前车辆电子电气架构大多采用分布式架构,车载以太网的演进过程目前仍处于初级阶段,很多问题亟待解决。本文基于NXP车规级多核处理器MPC5748G设计了面向新型域控架构的车载网关控制器,解决了新型域控架构的车辆内部大量数据交换问题。在此基础上开发了网关控制器功能评测系统,通过实验测试进一步验证所设计网关控制器符合IEEE标准规范要求。本文的主要工作如下:(1)对比分析了传统汽车总线CAN、LIN、Flex Ray、MOST、CAN FD以及新型车载以太网总线协议以及发展现状和趋势,分析了新型“域”级别汽车网络架构,给出了面向新型域控架构的网关控制器整体设计方案。(2)基于NXP车规级多核处理器MPC5748G设计了面向新型域控架构的车载网关控制器,实现了4路车载以太网接口、1路常规以太网接口、8路CAN/CAN FD通信接口以及2路LIN通信接口,解决了新型域控架构的车辆内部大量数据交换问题。(3)基于IEEE Std 802.3TM-2015车载以太网100Base T1标准给出了车载以太网100Base-T1一致性测试方案,开发了网关控制器功能评测系统,对网关控制器接口物理层信号的幅度、定时特性、链路连接稳定性、信道品质、传输损耗、辐射等进行全面的一致性测试,以保证产品互联互通性能、网络通信质量。(4)使用搭建的网关控制器功能评测系统对本文所设计的面向新型域控架构的网关控制器进行了实验测试分析,测试结果表明本文所设计的网关控制器通信接口物理层一致性满足IEEE车载以太网标准、ISO11898/ISO16845 CAN/CAN FD国际标准以及整车厂CAN/LIN一致性测试规范要求。
吕康[8](2021)在《基于OSEK NM的某商用车CAN总线网关设计与验证》文中认为在车联网及自动驾驶不断发展的趋势下,为解决汽车上电子产品数量日益增多导致布线方式越来越复杂的问题,使得汽车现场总线成为汽车厂商的选择方案。网关能实现不同总线网络之间的通信功能,已成为汽车上不可或缺的产品。OSEK NM(Open systems and the corresponding Interfaces for automotive electronics Network Management)作为目前汽车生厂商使用最普遍的网络管理策略之一,它具有实时监控汽车网络状态,协调网络中各节点的休眠与唤醒以及故障诊断与恢复等功能,有利于提高汽车的安全性、可靠性和经济性。因此,进行基于OSEK NM的汽车网关的研究在工程应用上很有必要。本文的主要内容包括:(1)通过查阅汽车总线和OSEK NM相关参考文献,结合CAN总线ISO11898和OSEK2.5.3规范,对CAN总线以及OSEK NM相关原理做了介绍。(2)根据厂家提出的某商用车网关系统需求进行分析,包括网关的网络拓扑图、DBC文件、需求路由表以及通信矩阵等,在此基础上设计了某商用车网关的路由功能以及OSEK NM的总体方案。(3)网关控制器硬件系统中采用飞思卡尔公司MPC5604C芯片作为主控芯片,并进行该网关控制器相关模块设计,包含了MCU模块、电源模块、CAN收发系统等。(4)依据网关控制器总体方案,进行了相应的软件设计,包含了网关控制器主程序、报文发送/接收程序、OSEK NM的网络开启/关闭程序、NMmain()程序、相关中断程序及NMNormal/Limphome状态转移程序等。(5)再由厂商提供的路由表以及DBC搭建了路由自动化测试环境,并用CANOE软件编写了路由功能的测试脚本。(6)采用手动测试和自动化测试对该网关控制器路由功能进行验证,测试结果符合厂商设计需求;同时自动化测试与手动测试相比具有测试点更广、效率更高和便于观察分析等优势,提升了测试的可靠性。(7)进行OSEK NM验证,包含了逻辑环建立、节点被跳过、报文类型、时间参数以及休眠流程的验证,结果表明本设计OSEK NM符合OSEK NM2.5.3规范要求。
付荣豆[9](2021)在《收藏币包装盒拍照机器人系统开发》文中指出近年来,随着钱币市场不断升温,越来越多的人开始关注收藏币。采用传统人工方式对收藏币进行分拣和识别,人工和设备成本较高,并且长时间不断重复容易造成身体和视觉上的疲劳,影响身心健康。本文开发了一套收藏币包装盒拍照机器人控制系统,可实现对收藏币包装盒夹取、升降、定位、翻转和图像采集等一系列全自动拍照工艺流程。构建了“PC+工业相机+嵌入式控制器”的控制系统总体架构。PC端作为上位机负责的人机交互、数据通讯和参数设置等功能;工业相机通过以太网与PC端连接,用于收藏币包装盒图像的采集;下位机嵌入式控制器负责完成6轴电机的运动控制、传感器信号的采集以及对机器人的全自动化控制等;上位机PC端和下位主控制器通过CAN总线数据传输,并定制了CAN总线的应用层协议。选用高性能STM32F4为主控制器芯片,完成了控制器硬件电路设计。硬件接口主要包括最小系统模块、供电模块、传感器信号采集模块、步进电机控制模块、CAN总线数据通信和存储模块等。基于UCOS-Ⅲ操作系统的设计开发了嵌入式软件设计,完成了6轴步进电机运动控制、限位开关接口控制、CAN总线通讯功能和信号采集功能等。设计上位机人机交互软件,搭建了实验测试平台并完成了测试。实验结果表明:本文设计的收藏包装盒拍照机器人结构设计合理、系统运行稳定、图像采集清晰、质量高,可以进行手动、自动模式操作选择,能够满足大批量收藏币包装盒图像采集使用需求。
崔飞翔[10](2021)在《挖掘机器人自动控制系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理目前,液压挖掘机已经成为基建工程和抢险救灾中最重要机械装备之一。由于作业环境恶劣、工作强度高且时常伴有危险,对液压挖掘机范围有着诸多限制。为了提高挖掘机的作业能力和作业效率,智能化已经成为挖掘机发展的大趋势,而实现挖掘机的自动控制是挖掘机智能化最为基本的条件。为了建立一个智能挖掘机器人研究平台以便于开展挖掘机智能化的相关研究,本文以立派PC1012小型液压挖掘机为研究对象,对其液压系统进行改造,设计了小型挖掘机的控制系统,实现了挖掘机的自动控制,并对挖掘轨迹跟踪进行了试验验证。本文的研究内容主要有以下几点:首先,为了实现挖掘机的自动控制,在分析研究智能挖掘机器人研究平台的结构组成和功能要求的基础上,设计了挖掘机器液压系统的改造方案,完成了挖掘机液压系统的改造。然后,根据智能挖掘机器人研究平台的需求,制定了挖掘机器人自动控制系统的设计方案,绘制了控制系统原理图,完成了控制系统的软硬件设计,建立了挖掘机器人自动控制系统。最后,建立挖掘机器人控制系统数学模型,完成PID控制器的设计及其参数的整定,并在此基础上进行了挖掘机的挖掘轨迹跟踪试验。试验结果验证了挖掘机器人研究平台的有效性,为进一步开展挖掘机智能化领域相关科学与技术的研究奠定了基础。
二、CAN总线系统设计与实现(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、CAN总线系统设计与实现(论文提纲范文)
(1)机场履带式工程机械行驶控制器及数据通讯系统研发(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 CAN总线研究现状 |
1.2.2 履带式工程机械运动控制研究现状 |
1.3 本文研究内容及意义 |
1.3.1 论文研究内容 |
1.3.2 论文研究意义 |
2 履带式工程机械行驶控制系统方案设计 |
2.1 行驶控制系统的开发背景 |
2.1.1 机场道面履带式工程机械结构 |
2.1.2 机场道面成型机动力系统 |
2.1.3 机场道面成型机作业工况 |
2.1.4 机场施工环境条件 |
2.2 履带式工程机械行驶控制需求分析 |
2.3 行驶控制器及数据通讯系统方案设计 |
2.3.1 履带式工程机械行驶控制系统架构设计 |
2.3.2 履带式工程机械行驶控制器方案设计 |
2.3.3 履带式工程机械数据通讯系统方案设计 |
2.4 本章小结 |
3 履带式工程机械运动仿真分析 |
3.1 履带式工程机械直线行驶运动学分析 |
3.2 履带式工程机械转向行驶分析 |
3.2.1 转向中心在履带内侧 |
3.2.2 转向中心在履带外侧 |
3.3 履带式工程机械大半径转向Simulink仿真分析 |
3.3.1 驱动电机系统模块 |
3.3.2 高低速分析模块 |
3.3.3 履带式工程机械运动学模块 |
3.3.4 履带式工程机械仿真对比分析 |
3.4 本章小结 |
4 基于CAN总线协议的数据通讯系统设计 |
4.1 数据通讯系统结构设计 |
4.2 数据通讯系统模块搭建 |
4.2.1 避障雷达模块 |
4.2.2 编码器模块 |
4.2.3 摄像头模块 |
4.2.4 横摆角速度模块 |
4.2.5 Zigbee通讯模块 |
4.2.6 警报模块 |
4.3 CAN总线协议模块硬件设计 |
4.3.1 CAN协议模块主控制器电路设计 |
4.3.2 输入接口电路设计 |
4.3.3 输出接口电路设计 |
4.3.4 电源部分电路设计 |
4.3.5 芯片外设电路设计 |
4.4 CAN总线协议模块软件设计 |
4.4.1 μC/OS-II操作系统 |
4.4.2 输入接口软件配置 |
4.4.3 输出接口软件配置 |
4.4.4 CAN总线协议模块软件流程 |
4.5 本章小结 |
5 履带式工程机械行驶控制器设计 |
5.1 履带式工程机械行驶控制器选型 |
5.2 行驶控制器基于状态机软件总体设计 |
5.3 自检警报模块功能实现 |
5.3.1 CAN总线自检 |
5.3.2 数据通讯端自检 |
5.3.3 工业摄像头自检 |
5.3.4 故障信息处理 |
5.4 手动行驶模块功能实现 |
5.4.1 CAN数据帧接收 |
5.4.2 行驶控制器状态信息数据帧发送 |
5.4.3 电机控制数据帧发送 |
5.5 全自动作业模块履带同步功能实现 |
5.5.1 牛顿迭代法软件实现 |
5.5.2 模糊PID控制器软件实现 |
5.6 全自动作业模块直行纠偏功能实现 |
5.6.1 图像采集软件实现 |
5.6.2 采集图像处理软件实现 |
5.6.3 直线拟合软件实现 |
5.6.4 纠偏策略软件实现 |
5.7 安全制动模块功能实现 |
5.8 本章小结 |
6 行驶控制器及数据通讯系统功能验证与分析 |
6.1 试验平台的搭建 |
6.1.1 履带式工程机械试验样机搭建 |
6.1.2 通讯测试系统 |
6.2 数据通讯系统功能验证 |
6.2.1 数据通讯端周期上报功能验证 |
6.2.2 数据通讯端交互功能验证 |
6.3 行驶控制器模块功能验证 |
6.3.1 安全警报模块功能验证 |
6.3.2 手动行驶模块功能验证 |
6.3.3 全自动行驶模块功能验证 |
6.3.4 安全制动模块功能验证 |
6.4 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
(2)基于CAN总线的电梯群控调度系统研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.3 论文的主要内容 |
第2章 电梯群控系统的方案设计 |
2.1 电梯群控系统的特性 |
2.2 电梯群控系统性能的分析 |
2.3 群控系统的结构设计 |
2.4 电梯群控的调度原则 |
2.5 电梯控制器的设计方案 |
2.6 本章小结 |
第3章 电梯群控系统的硬件设计 |
3.1 电梯控制器的硬件设计 |
3.2 群控制器调度模块的硬件设计 |
3.3 本章小结 |
第4章 电梯群控系统的调度算法和软件设计 |
4.1 交通流 |
4.2 电梯群控算法的分析与设计 |
4.3 群控系统总体调度原则 |
4.4 四种交通流模式下群控调度算法的实现 |
4.5 模拟验证群控调度算法 |
4.6 电梯群控系统的软件设计 |
4.7 电梯通讯模块的实现 |
4.8 软件实现的流程图 |
4.9 系统运行模拟实验 |
4.10 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
(3)面向输电线路巡检的无人机图传系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容与创新之处 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 创新之处 |
1.4 章节安排 |
1.5 本章小结 |
第二章 系统总体方案设计 |
2.1 系统功能及非功能要求 |
2.1.1 巡检任务执行逻辑 |
2.1.2 功能和非功能性要求 |
2.2 系统总体设计 |
2.2.1 系统执行流程 |
2.2.2 系统整体框架 |
2.3 系统软硬件平台选择 |
2.3.1 系统硬件平台选择 |
2.3.2 系统软件平台选择 |
2.3.3 系统通讯链路选择 |
2.4 本章小结 |
第三章 系统硬件设计 |
3.1 系统硬件结构 |
3.2 功能模块电路设计 |
3.2.1 ARM核心板 |
3.2.2 以太网模块 |
3.2.3 CAN模块 |
3.2.4 4G模块 |
3.2.5 数据存储模块 |
3.2.6 电源模块 |
3.3 PCB设计 |
3.3.1 PCB叠层设计 |
3.3.2 器件布局 |
3.3.3 多层电路板布线 |
3.4 本章小结 |
第四章 系统软件设计 |
4.1 系统软件总体框架 |
4.2 控制器设计 |
4.2.1 无人机速度运动模型 |
4.2.2 参考模型设计 |
4.2.3 基于MRSMC的速度控制器设计 |
4.3 系统应用层软件开发 |
4.3.1 多线程开发设计 |
4.3.2 数据读取子线程设计 |
4.3.3 数据更新子线程设计 |
4.3.4 数据发送子线程设计 |
4.3.5 视频流传输子线程设计 |
4.3.6 图片上传子线程设计 |
4.4 Linux操作系统移植 |
4.4.1 交叉编译环境搭建 |
4.4.2 u-boot移植 |
4.4.3 Linux内核移植 |
4.4.4 根文件系统构建 |
4.5 Linux驱动设计 |
4.5.1 以太网驱动设计 |
4.5.2 CAN驱动设计 |
4.5.3 4G驱动设计 |
4.6 本章小结 |
第五章 系统测试与分析 |
5.1 系统硬件电路测试 |
5.1.1 硬件电路测试平台 |
5.1.2 硬件基础电路测试 |
5.1.3 硬件模块接口测试 |
5.2 系统整体测试 |
5.2.1 系统测试平台及环境 |
5.2.2 系统功能测试 |
5.2.3 系统性能测试 |
5.2.4 测试结果分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(4)水体化学需氧量检测系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.3 章节安排 |
第二章 系统方案设计 |
2.1 需求分析 |
2.1.1 功能性需求 |
2.1.2 非功能性需求 |
2.2 方案设计 |
2.2.1 化学过程控制方案 |
2.2.2 溶液浓度测量方案 |
2.3 模块选型 |
2.3.1 光源模块选型 |
2.3.2 光通量传感器选型 |
2.3.3 主控模块选型 |
2.3.4 通信模块选型 |
2.3.5 模数转换模块选型 |
2.4 本章总结 |
第三章 系统设计与实现 |
3.1 系统结构 |
3.2 检测终端设计实现 |
3.2.1 检测终端硬件设计 |
3.2.2 检测终端软件设计 |
3.3 服务端软件设计实现 |
3.3.1 服务端软件结构 |
3.3.2 服务端软件设计 |
3.4 用户终端软件设计实现 |
第四章 系统调试与测试 |
4.1 检测终端调试 |
4.1.1 电路调试 |
4.1.2 光路调试 |
4.1.3 温度控制调试 |
4.1.4 步进电机驱动调试 |
4.1.5 检测终端联调 |
4.2 服务端和用户端软件调试 |
4.2.1 服务端应用程序调试 |
4.2.2 用户终端应用程序调试 |
4.3 系统测试 |
4.3.1 光路功能测试 |
4.3.2 温控功能测试 |
4.3.3 整机功耗测试 |
4.3.4 高锰酸钾标准曲线测定 |
第五章 结论与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 检测终端硬件 PCB 图与实物图 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(5)基于AUTOSAR标准架构的智能远程防盗系统设计与实现(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1.绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 相关研究及研究现状 |
1.2.1 汽车电子软件发展现状 |
1.2.2 AUTOSAR发展现状 |
1.2.3 车辆网络通信技术 |
1.2.4 车辆防盗系统发展现状 |
1.3 本文工作和章节安排 |
2.基于AUTOSAR的整体系统架构设计 |
2.1 AUTOSAR技术基础 |
2.2 系统总体架构及主要功能 |
2.2.1 系统设计目标 |
2.2.2 系统总体架构 |
2.2.3 系统主要功能 |
2.3 防盗相关方法实现 |
2.3.1 信息预置 |
2.3.2 解锁流程 |
2.3.3 上锁流程 |
2.4 系统实现关键点 |
2.4.1 基于AUTOSAR软件架构设计主控制器 |
2.4.2 CAN总线安全通信 |
2.4.3 JT808 车-云网络通信实现 |
2.5 本章小结 |
3.AUTOSAR架构下主控制器的设计与实现 |
3.1 AUTOSAR架构下主控制器分层结构 |
3.2 AUTOSAR开发环境搭建 |
3.2.1 硬件平台 |
3.2.2 软件平台 |
3.3 应用软件层设计 |
3.3.1 Simulink工作流 |
3.3.2 软件组件模型设计 |
3.3.3 软件组件代码生成 |
3.4 基础软件层设计 |
3.4.1 MCU驱动 |
3.4.2 PWM驱动 |
3.4.3 CAN驱动 |
3.4.4 配置文件移植 |
3.5 本章小结 |
4.车辆总线安全通信机制 |
4.1 CAN总线网络安全分析 |
4.2 小型加密算法 |
4.3 HMAC认证算法 |
4.4 基于XXTEA和 HMAC算法的动态加密机制设计 |
4.4.1 安全消息报文设计 |
4.4.2 发送端加密认证流程 |
4.4.3 接收端解密验证流程 |
4.4.4 计数器值更新机制 |
4.5 安全通信机制性能测试 |
4.5.1 加密有效性验证 |
4.5.2 数据新鲜性验证 |
4.5.3 数据完整性验证 |
4.5.4 工作效率测试 |
4.6 本章小结 |
5.基于JT808 协议的车-云交互平台 |
5.1 JT808 车-云网络通信标准 |
5.2 远程信息处理终端 |
5.3 基于JT808 协议的设备接入平台设计与实现 |
5.3.1 总体架构设计 |
5.3.2 负载均衡模块实现 |
5.3.3 连接中心模块实现 |
5.3.4 其他模块设计与实现 |
5.4 远程信息管理平台 |
5.5 本章小结 |
6.智能远程防盗系统安全风险分析及功能测试 |
6.1 安全风险分析 |
6.2 安全风险对策 |
6.3 系统功能测试 |
6.4 本章小结 |
7.总结与展望 |
7.1 本文工作总结 |
7.2 未来研究工作展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(6)基于Fuzzing的CAN总线协议逆向技术设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 论文组织结构 |
第二章 相关理论与技术 |
2.1 车载网络技术研究 |
2.1.1 车载网络架构 |
2.1.2 ECU |
2.1.3 CAN协议 |
2.1.4 UDS协议 |
2.2 车载CAN总线协议逆向技术研究 |
2.2.1 车载CAN总线协议逆向技术概述 |
2.2.2 READ算法概述 |
2.3 本章小结 |
第三章 方案设计 |
3.1 车载CAN总线协议逆向框架 |
3.2 信号提取与分类 |
3.2.1 基于READ算法的信号提取与分类 |
3.3 多值信号逆向 |
3.3.1 基于策略Fuzzing和比特相与的控制指令逆向 |
3.3.2 基于数值规律比对的离散物理量信号逆向 |
3.4 全值信号逆向 |
3.4.1 基于数据相似性比较的连续物理量信号逆向 |
3.4.2 基于经典运算排列组合的校验值算法逆向 |
3.5 本章小结 |
第四章 系统设计与实现 |
4.1 系统设计 |
4.1.1 系统框架设计 |
4.1.2 系统流程设计 |
4.1.3 数据库存储设计 |
4.1.4 数据结构设计 |
4.2 主要模块实现 |
4.2.1 通用功能模块 |
4.2.2 预处理模块 |
4.2.3 单值信号记录模块 |
4.2.4 多值信号逆向模块 |
4.2.5 全值信号逆向模块 |
4.3 本章小结 |
第五章 实验验证 |
5.1 实验环境 |
5.1.1 软硬件环境介绍 |
5.1.2 软硬件环境搭建 |
5.2 实验步骤与系统验证 |
5.2.1 信号提取与分类验证 |
5.2.2 多值信号逆向验证 |
5.2.3 全值信号逆向验证 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(7)面向新型域控架构的网关控制器硬件设计及其功能评测系统开发(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 汽车总线网络的发展状况 |
1.3 车载网关的研究现状 |
1.4 课题的研究目的意义 |
1.5 本文的主要内容及论文结构 |
第2章 网关控制器需求分析及整体方案设计 |
2.1 车载网关协议分析 |
2.1.1 CAN/CAN FD总线协议 |
2.1.2 LIN总线协议 |
2.1.3 车载以太网总线协议 |
2.2 新一代域级别车辆网络架构分析 |
2.3 面向新型域控架构的网关控制器整体方案设计 |
2.4 本章小结 |
第3章 面向新型域控架构的网关控制器硬件设计 |
3.1 网关核心处理器开发平台 |
3.2 CAN/CAN FD通信模块设计 |
3.3 LIN通信模块设计 |
3.4 车载以太网模块设计 |
3.4.1 MPC5748G处理器以太网接口 |
3.4.2 车载以太网模块整体方案设计 |
3.4.3 车载以太网模块交换机部分设计 |
3.4.4 车载以太网模块PHY部分设计 |
3.5 本章小结 |
第4章 面向新型域控架构的网关控制器功能评测系统设计 |
4.1 网关接口一致性测试系统需求分析 |
4.2 车载以太网一致性测试系统方案设计 |
4.2.1 传输衰落测试 |
4.2.2 传输失真测试 |
4.2.3 传输时间抖动测试 |
4.2.4 时钟频率测试 |
4.2.5 功率谱密度、峰值差分输出测试 |
4.2.6 MDI回波损耗测试 |
4.2.7 MDI模式转换损耗测试 |
4.3 测试系统硬件设计 |
4.4 测试系统软件开发 |
4.5 本章小结 |
第5章 面向新型域控架构的网关控制器实验测试分析 |
5.1 网关接口一致性测试规范分析 |
5.2 车载以太网接口物理层一致性测试 |
5.2.1 车载以太网接口传输衰落测试 |
5.2.2 车载以太网接口传输失真测试 |
5.2.3 车载以太网接口传输时间抖动测试 |
5.2.4 车载以太网接口时钟频率 |
5.2.5 车载以太网接口功率谱密度及峰值差分输出测试 |
5.2.6 车载以太网接口MDI回波损耗测试 |
5.3 CAN/LIN总线接口物理层一致性测试 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(8)基于OSEK NM的某商用车CAN总线网关设计与验证(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 CAN总线研究现状 |
1.2.2 OSEK NM研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 CAN总线以及OSEK NM相关协议 |
2.1 CAN总线ISO11898 协议 |
2.1.1 CAN的网络体系结构 |
2.1.2 CAN物理电平 |
2.1.3 位定时和同步 |
2.1.4 CAN协议中的帧结构 |
2.1.5 错误帧 |
2.2 OSEK NM2.5.3 协议 |
2.2.1 OSEK组成及功能 |
2.2.2 网络管理协议数据单元(NMPDU) |
2.3 本章小结 |
3 系统总体设计 |
3.1 系统功能概述 |
3.2 路由功能的设计 |
3.2.1 报文路由 |
3.2.2 信号路由 |
3.3 OSEK NM的设计 |
3.3.1 OSEK NM的策略概述 |
3.3.2 CAN总线上NMPDU的传输与接受机制 |
3.3.3 逻辑令牌网络机制 |
3.3.4 网络状态 |
3.3.5 网络管理启动 |
3.3.6 网络管理关闭 |
3.4 本章小结 |
4 系统硬件与软件设计 |
4.1 硬件设计概述 |
4.1.1 MCU模块设计 |
4.1.2 EEPROM模块设计 |
4.1.3 JTAG设计 |
4.1.4 CAN收发器模块设计 |
4.1.5 电源管理模块设计 |
4.1.6 硬件接口 |
4.2 软件设计概述 |
4.2.1 主程序设计 |
4.2.2 路由程序设计 |
4.2.3 网络管理程序设计 |
4.2.4 NMmain()的设计 |
4.3 程序下载 |
4.3.1 下载工具 |
4.3.2 下载步骤 |
4.4 本章小结 |
5 路由自动测试环境的搭建 |
5.1 需求文件的准备 |
5.2 上位机环境配置 |
5.3 自动测试环境脚本设计 |
5.3.1 报文路由测试用例设计 |
5.3.2 信号路由测试用例设计 |
5.4 硬件环境搭建 |
5.5 本章小节 |
6 测试结果及分析 |
6.1 路由测试结果 |
6.1.1 手动测试结果 |
6.1.2 自动测试结果 |
6.2 OSEK NM测试结果 |
6.2.1 OSEK NM相关定时器测试 |
6.2.2 OSEK NM Alive、Ring、Limphome报文格式测试 |
6.2.3 OSEK NM逻辑环测试 |
6.2.4 OSEK NM节点被跳过测试 |
6.2.5 OSEK NM休眠测试 |
6.3 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
致谢 |
(9)收藏币包装盒拍照机器人系统开发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外发展现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 收藏币包装盒拍照机器人总体设计 |
2.1 机器人本体设计 |
2.2 气动控制系统设计 |
2.3 控制系统架构设计 |
2.4 系统工作流程研究与设计 |
2.5 控制系统通信方式及协议制定 |
2.5.1 控制系统通讯方式选择 |
2.5.2 CAN总线协议制定 |
2.6 本章小结 |
第三章 控制系统硬件设计 |
3.1 控制系统硬件总体方案设计 |
3.2 控制器最小系统模块 |
3.2.1 芯片外围电路设计 |
3.2.2 调试接口和复位电路 |
3.3 控制器供电模块设计 |
3.3.1 24V转5V-0 电路设计 |
3.3.2 5V-0转5V电路设计 |
3.3.3 5V转3.3V电路设计 |
3.4 步进电机控制信号电路设计 |
3.5 DO接口电路设计 |
3.6 传感器接口电路设计 |
3.6.1 编码器接口电路设计 |
3.6.2 限位开关接口电路设计 |
3.7 存储模块电路设计 |
3.8 通讯模块电路设计 |
3.8.1 CAN通讯电路设计 |
3.8.2 RS-485 通讯电路设计 |
3.9 嵌入式控制器PCB设计 |
3.10 本章小结 |
第四章 控制系统软件程序设计 |
4.1 控制器应用程序设计 |
4.2 UCOS-Ⅲ实时操作系统 |
4.2.1 UCOS-Ⅲ操作系统在ARM移植 |
4.2.2 UCOS-Ⅲ任务管理 |
4.2.3 UCOS-Ⅲ中断控制 |
4.3 电机运动控制程序设计 |
4.3.1 开环电机运动控制算法 |
4.3.2 闭环电机运动控制算法 |
4.4 传感器模块程序设计 |
4.5 CAN总线通讯程序设计 |
4.6 数据储存设计 |
4.7 本章小结 |
第五章 系统测试与结果分析 |
5.1 实验平台搭建 |
5.2 控制器功能模块测试 |
5.2.1 CAN总线通讯测试 |
5.2.2 气动控制测试 |
5.2.3 步进电机JOG运动测试 |
5.2.4 步进电机运动性能测试 |
5.3 整机测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 论文主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
在校期间研究成果 |
致谢 |
(10)挖掘机器人自动控制系统的设计与实现(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文研究的主要内容 |
第二章 挖掘机器人液压系统改造 |
2.1 挖掘机器人的结构组成与功能要求 |
2.2 挖掘机液压系统改造方案 |
2.3 主要元器件选型 |
2.3.1 比例阀 |
2.3.2 多路阀驱动器 |
2.3.3 位移传感器 |
2.3.4 压力传感器 |
2.4 本章小结 |
第三章 挖掘机器人控制系统硬件设计 |
3.1 挖掘机器人控制系统设计方案 |
3.2 PLC控制系统硬件设计 |
3.3 上位机平台构建 |
3.4 通信模块 |
3.5 控制系统实现 |
3.6 本章小结 |
第四章 挖掘机器人控制系统软件设计 |
4.1 多路阀驱动器模块配置 |
4.2 通信模块配置 |
4.2.1 上位机与下位机通信配置 |
4.2.2 下位机与多路阀驱动模块通信配置 |
4.3 PLC控制系统软件设计 |
4.3.1 软件开发平台 |
4.3.2 控制系统硬件组态 |
4.3.3 控制系统程序实现 |
4.4 上位机软件设计 |
4.4.1 组态连接 |
4.4.2 变量连接 |
4.4.3 画面设计 |
4.5 本章小结 |
第五章 挖掘机器人轨迹跟踪试验 |
5.1 电液驱动系统数学模型 |
5.2 控制系统建模 |
5.3 PID控制器设计 |
5.4 轨迹跟踪试验 |
5.4.1 试验内容及结果分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
四、CAN总线系统设计与实现(论文参考文献)
- [1]机场履带式工程机械行驶控制器及数据通讯系统研发[D]. 张腾. 浙江大学, 2021(01)
- [2]基于CAN总线的电梯群控调度系统研究[D]. 王勋政. 合肥工业大学, 2021(02)
- [3]面向输电线路巡检的无人机图传系统设计[D]. 葛男男. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [4]水体化学需氧量检测系统设计[D]. 刘开杨. 北方工业大学, 2021(01)
- [5]基于AUTOSAR标准架构的智能远程防盗系统设计与实现[D]. 孙怡琳. 浙江大学, 2021(01)
- [6]基于Fuzzing的CAN总线协议逆向技术设计与实现[D]. 肖觊威. 北京邮电大学, 2021(01)
- [7]面向新型域控架构的网关控制器硬件设计及其功能评测系统开发[D]. 张希明. 吉林大学, 2021(01)
- [8]基于OSEK NM的某商用车CAN总线网关设计与验证[D]. 吕康. 西华大学, 2021(02)
- [9]收藏币包装盒拍照机器人系统开发[D]. 付荣豆. 北方工业大学, 2021(01)
- [10]挖掘机器人自动控制系统的设计与实现[D]. 崔飞翔. 太原科技大学, 2021(01)