從控制系統(tǒng)的角度看未來(lái)汽車總線的需求
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所以，基于以上的考慮，我們決定選取延時(shí)時(shí)間為50ms來(lái)設(shè)計(jì)控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣的PID控制器，進(jìn)而插入20ms延時(shí)來(lái)檢查所設(shè)計(jì)PID控制器的控制效果。我們并沒有采用改變扭距擾動(dòng)的方法來(lái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的性能，因?yàn)榕ぞ鄶_動(dòng)是非線性的，而且在實(shí)際的路況中，扭距擾動(dòng)是不可預(yù)知的。系統(tǒng)仿真的輸出結(jié)果如圖一4所示，從圖中可以看出，加入微分環(huán)節(jié)后系統(tǒng)的誤差得到了很好的抑制。超調(diào)量從3%下降到了1%左右，而調(diào)整時(shí)間得到了保持，仍然維持在1s之內(nèi)?？梢缘贸鋈绻O(shè)計(jì)一個(gè)能夠很好克服延時(shí)環(huán)節(jié)的汽車車身控制器，有效的消除延時(shí)環(huán)節(jié)所引起的誤差和振蕩是必不可少的。
圖4 仿真系統(tǒng)的輸出
3.2 SAE J2056所載的通訊工作量
SAE技術(shù)報(bào)告J205611提出了車身網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)工作量，它將車身電氣元件分為七個(gè)部分。分別是電池部分、汽車控制器、變速箱控制部分、儀器儀表顯示部分、駕駛員輸入部分、剎車部分和傳動(dòng)控制部分。連接這些控制部分的網(wǎng)絡(luò)一共要傳送”種消息類型，只包括周期性消息和陣發(fā)性消息兩類，周期性的消息有一個(gè)固定的發(fā)送周期，可以用固定了全局時(shí)間的時(shí)間觸發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)。陣發(fā)性要求很強(qiáng)的時(shí)限性，比如，每個(gè)陣發(fā)性消息的響應(yīng)時(shí)間必須小于20ms。
這個(gè)表所列的時(shí)間僅限于通訊所需的時(shí)間，不包括測(cè)量及運(yùn)算時(shí)間、處理決策時(shí)間及處理控制時(shí)間口從響應(yīng)時(shí)間應(yīng)該小于20ms，出發(fā)，表上所列的關(guān)鍵參數(shù)的周期時(shí)間5ms是合理的。
根據(jù)該表計(jì)算，得出下述總線利用率數(shù)據(jù):（CCAN2.0 A)
4結(jié)論
綜上所述，從我們對(duì)汽車車身進(jìn)氣控制環(huán)節(jié)的仿真試驗(yàn)和根據(jù)SAC報(bào)告所述的通訊工作量的分析后，可以對(duì)于由于延時(shí)環(huán)節(jié)的引入而對(duì)汽車車身控制器的特殊要求做出了以下的判斷:
（1）車身控制器的網(wǎng)絡(luò)通訊延時(shí)不能大于50ms。如果延時(shí)大于50m;不僅會(huì)使得駕駛員產(chǎn)生誤判斷以致重復(fù)操作而且系統(tǒng)的控制效果也得不到有效的保證。響應(yīng)時(shí)間應(yīng)該適當(dāng)?shù)倪x取小于20ms，總線通訊的基本周期也應(yīng)選擇在5-10ms之間。
（2）子系統(tǒng)的劃分要合理，功能分塊與按物理位置分塊兼顧(例如ABS、輪速)，以減少信息流量和安全為日的。信息盡可能“打包”，以提高信息的有效率(效率=數(shù)據(jù)長(zhǎng)度/報(bào)文長(zhǎng)度)。
（3）件觸發(fā)的報(bào)文應(yīng)盡量減少，主要是保證正常運(yùn)作與安全。增加時(shí)間觸發(fā)的消息相應(yīng)的減少時(shí)間觸發(fā)的消息有利于提高系統(tǒng)的可控性，同時(shí)減少了總線帶寬堵塞的可能性。另外只供診斷用的信息不采用時(shí)間觸發(fā)或事件觸發(fā)，只提供詢問。
（4）對(duì)快變信息的傳感器要盡量選擇較短的測(cè)量周期。
（5）有必要在控制器中引入微分控制。適當(dāng)?shù)南蚩刂破髦幸胛⒎汁h(huán)節(jié)能夠有效的避免誤差和控制系統(tǒng)的振蕩，從而增強(qiáng)控制的準(zhǔn)確性
評(píng)論