汽车电子相关论文范文参考文献,与基于CAN总线的汽车电子实验室建设现状相关毕业论文提纲

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摘 要CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线.根据自动化（汽车电子工程）（中美合作）专业的需求,建设基于CAN总线的汽车电子实验室,本文对实验室建设一年来在学生培养、教学科研、国际国内交流中取得的成果及实验室现状进行总结和分析,为下一步的专业发展奠定基础.

关 键 词汽车电子CAN总线实验室建设

中图分类号：TP273文献标识码：A

ResearchontheStatusofAutomotiveElectronics

LaboratoryConstructionwithCANBus

LIYuanyuan,LIANGJianru,LUOXiao,CHENXiaolong,KANXiu

（CollegeofElectronicandElectricalEngineering,ShanghaiUniversityofEngineeringScience,Shanghai201620）

AbstractCANbusisaninternationalstandardfieldbuswithhighermunicationrate,cost-effective,andeasytoimplement.AccordingtothedemandofAutomation（AutomotiveElectronicsEngineering）,ourdepartmenthadconstructedthelaboratoryofAutomotiveElectronicswithCANbus.Thispaperhasanalyzedandsummarizedtheachievementsofstudentstraining,teaching,researchingandinternationalexchangesinthepast,andtolaythefoundationforfurtherdevelopment.

KeywordsAutomotiveElectronics,CANBus,Constructionoflaboratory

CAN总线是一种专门用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信协议,与一般的通信总线相比,具有突出的可靠性、实时性和灵活性.由于其良好的性能及独特的设计,在北美和西欧,CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线,并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议.①同时,世界上一些著名的汽车制造厂商,如BENZ（奔驰）、BMW（宝马）、PORSCHE（保时捷）、ROLLS-ROYCE（劳斯莱斯）和JAGUAR（美洲豹）等都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信.②

因此,学习和研究CAN总线对自动化尤其是汽车电子工程专业学生具有一定的意义.在学校的支持下,本专业申报基于CAN总线的汽车电子实验室建设项目,经过一年时间的建设,该实验室已初具规模,现将实验室建设现状作以分析,并对取得的成果进行总结.

1项目建设的目的、意义及对社会发展的贡献

自动化（汽车电子工程）（中美合作）专业,是我校与劳伦斯理工大学合作成立的专业,双方共同合作办学已有近10年时间,该专业主要以培养汽车电子类研发、技术人才为主,借鉴美国工程师培养的模式,强调学生的实践动手及创新能力,为社会提供了大量优秀的具有汽车电子知识背景的专业技术人员.目前该专业有汽车故障诊断及检测实验室、汽车发动机电控实验平台、汽车仪表实验台架、汽车起动系实验台架、汽车发动机拆装等实验设备.当今CAN总线已经作为主流现场总线之一的工业环境下,有必要建立一整套基于CAN总线的汽车电子实验平台,通过CAN总线/LIN总线完成汽车内部不同测量元件、执行部件与主控单元之间的数据通信与控制,实现数据采集、故障诊断等功能,并可根据教学与科研需要进行后续扩展.

2项目建设解决主要问题

2.1加强本科生教育

汽车电子专业现设专业课程主要包括：汽车电子控制技术、汽车发动机控制系统、汽车底盘控制系统、汽车电器及仪表、汽车微控制器应用、嵌入式系统及应用等.实验室建设完成,可以为学生提供基本涵盖CAN总线课程的相关实验平台,加强学生对理论知识的掌握,服务于教学.在此基础上,还可以通过广泛开展大学生创新活动、开设创新实验等手段,增强学生动手能力、提高创新意识、培养高水平实用性人才.

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2.2研究生培养

该实验室建设完成后,可以在硬件上增强我院汽车电子专业竞争实力,为机械电子专业研究生的教育打下坚实基础,并为申报控制工程专业硕士学位点提供可靠保障.

2.3服务教师科研

实验室建设完成后,由于其本身的先进性和完整性,可以为教师的科研活动提供一整套完善可靠的实验解决方案,可以帮助教师增强科研能力,提升科研水平,提高教学质量.

3建设目标

3.1人才培养

以培养适应社会需求的高素质汽车电子专门人才为首要目标.通过车身电子总线系统实验平台的建立,为提高研究生及本科生的实践动手能力提供有力保障,让学生不仅有所学,而且有所为、有所思、有所获.学生通过该平台的亲身操作,能够理论联系实际,更好地掌握理论知识,不仅提高了学生的就业竞争力,也使他们在毕业后能够更快地融入到与汽车电子产业相关的工作岗位中去.3.2师资培养

该平台的建立后,教师可以在其基础之上仿照汽车内部实际环境,开发相应的仿真实验,不仅可以提高教师自身的动手能力,还能够增强教师的实践基础及应用水平.

3.3科研支撑

教师素质的提高,除了动手能力之外,还要求具有较好的科学研究能力.通过该实验平台的建立,可以为教师科研提供有力的支持.在此基础上,教师不仅可以研究软硬件设备,而且可以对总线通信协议进行深入研究,为教师提高科研水平提供可靠保障.

3.4国际交流

以该项目的建设为契机,邀请国内外专家学者来校开展学术讲座、开设前沿课程,扩展教师与学生的视野,教师也可以带着自己的研究成果进行学术交流与访问.这样不仅能够提高教师的整体实力,同时也增加了学校的国际知名度.

4建设内容与方案

4.1能够开设的实验项目

4.1.1CAN/LIN网络教学实验演示系统的研究

该实验平台能够进行CAN总线的正常通信实验：包括仪表节点、车窗节点功能演示,能够进行CAN总线通信故障模拟及干扰状态下通信实验,能够进行LIN总线正常通信实验：包括雨刷节点、大灯节点、转向灯节点功能演示,能够进行LIN总线通信故障模拟及干扰状态下通信实验,基本完成本科教学的相关内容.

4.1.2AutoCAN总线开发系统的研究

通过该实验平台能够进行CAN总线网络拓扑规划,CAN虚拟仿真、半实物仿真,以及进行总线测试等工作,从教学向科研进行水平提升.

4.1.3CANspider干扰发生器系统的研究

通过干扰发生器对CAN总线节点或CAN总线系统施加数据链路层错误、对CAN总线节点或CAN总线系统施加模拟物理层故障,能够检测CAN总线系统在错误或故障情况下的行为特性,并检测CAN总线节点从错误或故障状态下恢复的能力.

4.1.4Emulin和Visulin仿真开发及测试

通过实验平台中引入该工具能够进行硬件仿真架构,进行精确时间参数测试、完成脱离PC的调试、测试工作.同时完成LIN的开发测试及上位机的软件测试,为后续进一步扩展该实验平台打下基础.

4.2科学研究及开发

4.2.1车用传感器总线检测及控制系统开发

在该实验平台下自行开发传感器信号的采集系统、车辆转速信号的实时测量系统,系统能够对同步电机进行变频控制,通过A/D高速采集卡进行数据采集,同时能够对I/O口采集的数据进行监测.

4.2.2车用仪表盘的CAN总线数据检测系统

在该实验平台下自行开发车用仪表盘的CAN总线数据检测系统,该系统能够通过CAN总线进行数据包的传输,调取并更改数据包的字节内容,还能够模拟实际仪表盘变化、通过波形发生卡产生基准信号,并对I/O采集的信号进行检测.

4.3对学生的培养

根据上述分析,该实验平台硬件及软件环境搭建完成后,不仅能够满足汽车电子工程专业学生相关课程教学及实验,同时相关教师及研究生能够利用该平台进行车用传感器检测及控制系统的开发,也能够利用该平台自行开发车用仪表盘的CAN总线数据检测系统,在此基础上,还能够开展多项大学生创新及实验项目以及毕业设计等教学研究工作.

4.4教师队伍建设

鼓励与引导教师积极投入到该领域的研究中来,结合自身科研需要,充分利用项目资源,充分利用该实验平台的软硬件设备,开发并研制适合教学及科研的相关工具,培养具有创新精神的研究生,达到教学与科研双丰收.

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