基于LabVIEW的汽车自动泊车ECU测试系统的研究与开发

摘要

汽车自动泊车系统ECU主要负责汽车方向盘转角的控制，其性能直接影响到系统的稳定性和准确性，所以有必要搭建一个测试系统，对自动泊车系统ECU的工作状态进行状态检测和故障诊断。本文以LabVIEW软件平台和数据采集硬件平台为开发工具搭建测试系统，实现自动泊车ECU各模块功能测试及评价和控制策略测试及评价。完成测试系统搭建后以自动泊车系统控制单元作为试验对象，对测试系统的相关功能进行了验证。
　　本研究主要内容包括：⑴制定硬件系统开发方案。根据测试系统硬件构成，对硬件系统进行模块划分，首先完成数据采集系统的开发，以实现测试软件与ECU之间信号传送;其次进行信号调理模块设计，完成数字信号及模拟信号调理电路设计。并完成方向盘转向角传感器的选取，实现泊车过程中方向盘转角信号的采集。⑵制定软件平台开发方案。软件平台开发主要包括两个部分:一个主界面设计;另一个是各个硬件驱动的设计。对于前者，可以通过LabVIEW提供的图形化控件及菜单中的编辑工具进行前面板和程序框图的设计并进行交互。对于后者，USB2833和USB5932可以根据供应商提供的LabVIEW驱动模块编写驱动程序;CAN接口卡USBCAN-Ⅰ可以通过调用LabVIEW的动态链接库ControlCAN.dll来编写驱动程序。另外，本文还开发了数据存储的技术方案。⑶制定测试系统试验方案。以自动泊车系统控制单元为被测对象，试验内容包括自动泊车系统ECU各模块功能测试试验和控制策略测试试验，从而说明测试系统可以完成对自动泊车系统ECU硬件性能和控制策略的测试。该测试系统的可行性通过试验得到证实，测试系统的测试功能完善、测试数据准确、测试时间少，完全可以实现自动泊车系统ECU测试工作，具有实际应用价值。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景

1．2 课题研究的目的和意义

1．3 国内外现状

1．3．1 自动泊车系统国内外研究现状

1．3．2 电控单元(ECU)测试系统国内外研究现状

1．4 课题主要研究内容

第二章 虚拟仪器与CAN总线通信协议

2．1 虚拟仪器的概述

2．2 虚拟仪器的硬件系统和体系结构

2．3 虚拟仪器的软件平台

2．3．1 LabVIEW概述

2．3．2 LabVIEW在测控领域的优势

2．4 CAN总线通信协议

2．4．1 CAN总线的基本概念

2．4．2 CAN总线的基本特点

2．4．3 CAN总线的报文帧结构

第三章 测试系统原理分析与总体设计

3．1 自动泊车系统的构成与工作原理

3．1．1 自动泊车系统构成

3．1．2 自动泊车系统工作原理

3．2 自动泊车系统ECU硬件结构

3．3 自动测试系统的需求分析

3．4 自动测试系统的总体设计

3．5 测试方案设计

3．5．1 自动泊车系统ECU输入／输出信号分类

3．5．2 自动泊车系统ECU各模块功能测试方案设计

3．5．3 自动泊车系统ECU控制策略测试方案设计

3．6 本章小结

第四章 测试系统的硬件设计与开发

4．1 测试系统硬件设计

4．2 外部电源

4．3 数据采集卡

4．3．1 USB2833卡

4．3．2 USB5932卡

4．4 CAN通信卡

4．4．1 CAN控制器

4．4．2 CAN收发器

4．5 信号调理模块

4．5．1 数字输出信号调理电路

4．5．2 数字输入信号调理电路

4．5．3 模拟量输入稳压滤波电路

4．6 方向盘转角传感器

4．7 本章小结

第五章 测试系统的软件设计与开发

5．1 测试系统软件总体设计

5．2 仪器主界面设计

5．2．1 人机界面介绍

5．2．2 设计原则

5．2．3 界面设计

5．3 信号发生与采集模块

5．3．1 信号发生模块

5．3．2 信号采集模块

5．3．3 信号采集／发生卡驱动

5．4 CAN通讯模块

5．4．1 CAN卡的接口函数与驱动设计

5．4．2 初始化与数据交换

5．5 Excel在LabVIEW数据保存中的使用

5．6 本章小结

第六章 测试系统综合试验

6．1 自动泊车系统ECU各模块功能测试试验

6．2 自动泊车系统控制策略测试试验

6．3 本章小结

第七章 总结与展望

7．1 总结

7．2 展望

致谢

参考文献

在读硕士期间发表论文