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基于实时操作系统发动机电控单元软件的研究

2020-11-29阅读(467)

基于实时操作系统发动机电控单元软件的研究

论文摘要

汽车工业的飞速发展,使汽车在控制、通信和网络方面的要求越来越复杂,嵌入式实时操作系统以及32位微控制器为基本技术特征的新一代电控单元ECU （Electronic Control Unit）成为汽车电子应用的主流。近来汽车工业自发地在关键的操作系统上采用符合OSEK标准的实时操作系统代码,最早由德国的Karlsruhe大学发起的OSEK/VDX项目支持软件在多个项目间的可移植性和可重用性,节约了大量的开发和重新开发ECU软件的成本。本文对基于嵌入式操作系统的发动机电控单元的软件开发进行了深入的研究。本文分析了车用嵌入式操作系统标准规范OSEK/VDX,并在此基础上选择了源码开放的实时操作系统μC/OS-Ⅱ作为控制芯片要加载的操作系统。详细研究了μC/OS-Ⅱ的内核结构及其特点,并根据OSEK/VDX规范标准,对μC/OS-Ⅱ的内核机构进行了修改,使得对控制系统的开发符合国际标准。将μC/OS-Ⅱ移植到一ARM7芯片上,并成功运行,为后续应用程序的开发奠定了基础。实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ的移植成功,使得将以往复杂的发动机控制功能划分为各个具体任务成为可能。在合理划分具体任务后,对各个具体任务进行了设计,包括任务的优先级设计,任务的工作流程设计以及信号量的使用设计等。最后,在完成各个具体任务设计的基础上进行总体的控制系统软件设计,实现了基本的控制功能。这种基于实时操作系统多任务设计的控制软件,避免了在同一个控制周期内因重复采样造成CPU时间的浪费,在控制周期内只需完成一次控制信号的测量,并将其转换成规范数据后再进行控制算法的解算,这样就保证了输出量与输入量逻辑关系的一致。当增减系统功能时只需调整相应的模块,便于完成复杂的控制,使得任务的进程管理机制代替传统的前后台单任务执行机制成为可能,使系统具有更高的实时性、可靠性和灵活性,满足了发动机的控制要求。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 发动机电子控制系统的发展历程
  • 1.2 基于OSEK/VDX标准的汽车电子控制系统
  • 1.3 目前国内外汽车电子技术发展状况
  • 1.4 独立开发ECU电控单元的意义
  • 1.5 论文的研究内容
  • 第2章 汽车发动机控制理论
  • 2.1 喷油量控制理论
  • 2.1.1 决定喷油量的物理因素
  • 2.1.2 决定喷油时间的因素
  • 2.1.3 基本喷油时间的计算
  • 2.1.4 与发动机温度有关的修正系数Fet
  • 2.1.5 加减速运转时的修正系数Fad
  • 0'>2.1.6 大负荷高速运转时的修正系数F0
  • 1'>2.1.7 理论空燃比反馈修正系数F1
  • 2.1.8 燃油停供
  • 2.2 点火提前角控制
  • 2.2.1 决定最佳点火时刻的因素
  • 2.2.2 基本点火提前角
  • 2.2.3 修正点火提前角
  • 2.3 喷油正时
  • 2.4 怠速控制
  • 2.5 本章小结
  • 第3章 通用汽车电子规范OSEK/VDX
  • 3.1 OSEK/VDX的系统构成
  • 3.2 OSEK OS基本体系结构
  • 3.3 ORTI--OSEK/VDX实时接口
  • 3.4 OSEK OS运行机制分析
  • 3.4.1 任务管理
  • 3.4.2 一致类
  • 3.4.3 中断管理
  • 3.4.4 事件管理
  • 3.4.5 资源管理
  • 3.4.6 报警器管理
  • 3.4.7 消息管理
  • 3.4.8 错误管理
  • 3.5 本章小结
  • 第4章 μC/OS-Ⅱ实时操作系统分析
  • 4.1 嵌入式实时操作系统简介
  • 4.2 几种嵌入式实时操作系统
  • 4.2.1 不可剥夺型内核的多任务操作系统
  • 4.2.2 可剥夺型内核的多任务实时操作系统
  • 4.2.3 使用嵌入式实时操作系统的优点和缺点
  • 4.3 嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的内核结构
  • 4.4 本章小结
  • 第5章 OSEK/VDX规范下μC/OS-Ⅱ的修改
  • 5.1 μC/OS-Ⅱ重要数据结构介绍
  • TCB'>5.1.1 任务控制块OSTCB
  • 5.1.2 事件控制块ECB
  • MEM'>5.1.3 内存控制块OSMEM
  • 5.2 μC/OS-Ⅱ内核在OSEK/VDX标准下的修改
  • 5.2.1 优先级顺序的变动
  • 5.2.2 优先级的安排
  • 5.2.3 将任务放入就绪表
  • 5.2.4 从就绪表中删除任务
  • 5.2.5 判定最高优先级就绪任务的方法
  • 5.2.6 中断
  • 5.2.7 资源管理
  • 5.2.8 消息处理
  • 5.2.9 错误处理
  • 5.2.10 预定义变量的修改
  • 5.3 本章小结
  • 第6章 μC/OS-Ⅱ移植到ARM开发板
  • 6.1 开发板简介
  • 6.2 在开发板上移植μC/OS-Ⅱ
  • 6.2.1 移植规划
  • 6.2.2 编写LPC2131启动代码
  • CPUC.C移植'>6.2.3 OSCPUC.C移植
  • CPUA.ASM移植'>6.2.4 OSCPUA.ASM移植
  • 6.3 以μC/OS-Ⅱ作为软件开发平台
  • 6.4 本章小结
  • 第7章 发动机电控单元的软件设计
  • 7.1 ECU控制软件多任务机制介绍
  • 7.2 基于μC/OS-Ⅱ的系统设计
  • 7.2.1 任务划分
  • 7.2.2 任务优先级设计
  • 7.2.3 通信与同步设计
  • 7.2.4 具体任务设计
  • 7.2.5 控制软件的总体设计
  • 7.3 本章小结
  • 第8章 全文总结及展望
  • 8.1 全文总结
  • 8.2 工作展望
  • 参考文献
  • 致谢

    • 相关论文文献

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    • [2].计算机嵌入式实时操作系统设计及应用[J]. 计算机与网络 2017(23)
    • [3].把脉四海九天——天脉嵌入式实时操作系统[J]. 上海信息化 2017(12)
    • [4].基于双线复合教学模式的“嵌入式实时操作系统”应用能力模块的研究[J]. 科教导刊(中旬刊) 2016(11)
    • [5].多核嵌入式实时操作系统测试方法[J]. 数字技术与应用 2017(02)
    • [6].基于多核实时操作系统的配置工具设计[J]. 计算机应用 2016(03)
    • [7].针对计算机嵌入式实时操作系统的工作分析[J]. 网络安全技术与应用 2015(02)
    • [8].基于嵌入式实时操作系统的分区技术研究[J]. 工业控制计算机 2015(05)
    • [9].对计算机嵌入式实时操作系统的研究及分析[J]. 科技创新与应用 2020(36)
    • [10].计算机嵌入式实时操作系统设计及应用[J]. 电子技术与软件工程 2019(06)
    • [11].一种面向节能机器人实时操作系统的调度算法研究[J]. 单片机与嵌入式系统应用 2019(11)
    • [12].嵌入式实时操作系统在温度测量系统中的应用研究[J]. 信息系统工程 2015(05)
    • [13].浅析嵌入式实时操作系统特点与应用[J]. 国土资源信息化 2014(01)
    • [14].对计算机嵌入式实时操作系统的研究及分析[J]. 计算机光盘软件与应用 2014(06)
    • [15].基于实时操作系统的嵌入式系统设计[J]. 信息与电脑(理论版) 2014(10)
    • [16].计算机嵌入式实时操作系统的研究[J]. 计算机光盘软件与应用 2014(07)
    • [17].嵌入式实时操作系统特点与应用初探[J]. 计算机光盘软件与应用 2014(17)
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    • [28].嵌入式实时操作系统加载方式研究[J]. 软件导刊 2016(01)
    • [29].嵌入式实时操作系统应用[J]. 中国原子能科学研究院年报 2012(00)
    • [30].嵌入式实时操作系统的结构体系及可靠性研究[J]. 黑龙江科技信息 2011(10)

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