【摘 要】
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中国大学生电动方程式汽车大赛(Formula Student Electric China,FSEC)是纯电动汽车发展的一个缩影,旨在培养大学生实践动手能力、团队协作能力。传统的电动方程式赛车VCU硬件没有基于需求进行开发,软件采用手动编程的方式进行编写,因此硬件模块的稳定性差,除此之外整个软硬件开发周期长。本文围绕FSEC大赛规则进行整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU)
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中国大学生电动方程式汽车大赛(Formula Student Electric China,FSEC)是纯电动汽车发展的一个缩影,旨在培养大学生实践动手能力、团队协作能力。传统的电动方程式赛车VCU硬件没有基于需求进行开发,软件采用手动编程的方式进行编写,因此硬件模块的稳定性差,除此之外整个软硬件开发周期长。本文围绕FSEC大赛规则进行整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU)软硬件开发,主要研究内容包括如下:首先,在VCU开发之前确定整车控制策略,包括VCU开发流程、VCU开发需求分析、VCU接口功能以及整车高压上下电控制策略。采用从硬件需求分析到硬件接口参数的确定再到硬件PCB电路设计完成的方法进行硬件电路的设计,提出了V模型开发流程进行VCU软件系统的设计。其次,本文根据硬件接口参数进行VCU硬件原理图和PCB(Printed Circuit Board)硬件电路的设计。采用基于模型设计(Model-Based Design,MBD)的方法进行应用软件(Application Software,ASW)的设计,通过手动编程的方式进行运行时环境(Runtime Envionment,RTE)和基础软件(Basic Software,BSW)的设计。最后,本文采用模型在环测试(Modle in the Loop,MIL)进行Simulink模型逻辑测试,MIL测试结果表明在任意激励输入的情况下模型输出的结果符合整车设计逻辑要求。采用软件在环测试(Software in the Loop,SIL)进行模型和软件代码一致性测试,SIL测试结果表明Simulink模型和自动生成的软件代码的一致性相同,符合设计要求。采用Polyspace对自动生成的代码进行静态测试,测试结果表明软件代码的覆盖率可以达到100%,满足设计要求。采用MBD建模不仅可以在软件开发早起进行软件测试也可以缩短软件开发周期提高开发效率。
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