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汽车应用中的 CAN 连接

此示例在 Simulink® 下使用 Vehicle Network Toolbox 为汽车上的 CAN 实现一个分布式电子控制单元 (ECU) 网络。使用的 CAN 报文在 CAN 数据库文件 canConnectivityForVehicle.dbc 中定义。

Vehicle Network Toolbox™ 提供了 Simulink 模块,用于通过 Simulink 模型在控制器局域网 (CAN) 上传输和接收实时报文。此示例使用 CAN Configuration、CAN Pack、CAN Transmit、CAN Receive 和 CAN Unpack 模块来执行 CAN 总线上的数据传输。

此示例使用了 MathWorks 虚拟 CAN 通道。但是,您可以将模型连接到其他支持的硬件。

模型说明

该模型由以下子系统组成:车辆动态模型、传感器和执行器、转向信号、控制板、刹车灯和速度控制器。车辆动态模型代表汽车(环境),其他子系统代表 CAN 总线上的各种节点。

车辆动态模型

该子系统定义汽车的运动方程。输入是节气门体和制动踏板两个执行器的位置。输出是引擎 RPM 和车速,它们经过多路复用处理为单个信号。

传感器和执行器

该子系统包含节气门体和制动执行器以及 RPM 和车速传感器。执行器通过 CAN 总线接收节气门和刹车命令。执行器输出(控制)馈送到车辆动态模型。

制动执行器还发送一个信号,通知是否执行了刹车。该信号以 100 Hz 采样并传输到 CAN 总线。来自车辆动态模型的引擎 RPM 和车速信号输入到该子系统,并且还以 100Hz 采样并传输到 CAN 总线。

控制板

控制板是车辆和驾驶员之间的接口。用户可以使用滑块设置所需的速度 (Speed command:Value)。可以使用旋转开关操作转向信号 (Turn signal:Value)。

速度命令和转向信号状态信号传输到 CAN 总线。从 CAN 总线读取采样的车速和引擎 RPM,并将其分别显示在车速表和转速表上。

速度控制器

速度控制器向执行器发送命令以将车速驱动到要求的值。从 CAN 总线读取车速和所需的速度。节气门和刹车命令由对应的离散比例积分控制器计算。执行器命令传输到 CAN 总线。

刹车灯

刹车灯子系统从 CAN 总线接收制动执行器状态信号并相应地操作刹车灯。只要刹车启动,刹车灯就会亮起。

转向信号

转向信号子系统从 CAN 总线接收转向信号状态报文并相应地激活转向信号。当旋转开关设置为“左侧位置”时,左转向信号灯周期性闪烁,当旋转开关设置为“右侧位置”时,右转向信号灯周期性闪烁。