汽车电子系统设计与仿真

序言 前言 第1章 汽车电子技术概述 1 1.1 汽车电子的发展史 1 1.2 汽车电子的现状及发展趋势 2 1.3 本章小结 5 思考题 5 第2章 汽车电子系统 6 2.1 传感器基础 6 2.1.1 传感器的定义与组成 6 2.1.2 传感器的分类与基本特点 7 2.1.3 传感器的静态特性与动态特性 8 2.2 汽车用传感器 9 2.2.1 曲轴位置传感器 9 2.2.2 速度传感器 13 2.2.3 温度传感器 14 2.2.4 压力传感器 15 2.3 汽车传动系统 16 2.3.1 离合器 16 2.3.2 变速器 18 2.3.3 传动装置 20 2.3.4 驱动桥 21 2.4 车身电子控制系统 23 2.4.1 中央控制门锁系统 24 2.4.2 防护系统 25 2.4.3 防盗系统 27 2.4.4 空调系统 29 2.5 底盘电子控制系统 30 2.5.1 电子控制悬架系统 30 2.5.2 防抱死制动系统 31 2.5.3 驱动防滑控制系统 32 2.5.4 稳定性控制系统 35 2.6 电磁兼容 37 2.6.1 电磁兼容概述 37 2.6.2 电磁兼容问题 39 2.6.3 EMC故障诊断方法 41 2.6.4 电磁兼容设计 41 2.7 本章小结 47 思考题 47 参考文献 47 第3章 汽车嵌入式系统控制网络 49 3.1 网络技术在汽车中的应用 49 3.1.1 网络技术在汽车内部的应用 49 3.1.2 汽车内部网络标准 51 3.1.3 控制局域网络的应用 51 3.1.4 网络技术在汽车外部的应用 52 3.2 车载控制网络 52 3.2.1 汽车控制网络的分类 53 3.2.2 不同控制网络的特点 56 3.2.3 汽车安全总线 61 3.3 CAN总线 63 3.3.1 CAN总线简介 63 3.3.2 CAN总线的组成 65 3.3.3 CAN总线系统元件的功能 67 3.3.4 CAN总线的数据传输过程 70 3.3.5 CAN总线的应用 74 3.4 LIN总线 78 3.4.1 LIN总线简介 78 3.4.2 LIN总线的数据传输 82 3.4.3 LIN总线的应用 85 3.5 FlexRay总线 88 3.5.1 FlexRay总线简介 88 3.5.2 FlexRay总线的结构 88 3.5.3 FlexRay总线的特性 91 3.5.4 FlexRay总线的应用 92 3.6 本章小结 94 思考题 94 参考文献 95 第4章 AUTOSAR体系 96 4.1 AUTOSAR体系简介 96 4.1.1 AUTOSAR标准的产生与发展 96 4.1.2 AUTOSAR系统的核心思想及目标 98 4.1.3 AUTOSAR系统功能及作用领域 99 4.2 AUTOSAR技术架构 99 4.2.1 AUTOSAR分层模型 99 4.2.2 AUTOSAR标准化的应用接口 100 4.2.3 AUTOSAR方法论 100 4.2.4 AUTOSAR系统开发的关键技术 102 4.3 基础软件层 105 4.3.1 ECU抽象层 105 4.3.2 服务层 107 4.3.3 微控制器抽象层 114 4.3.4 复杂驱动层 120 4.4 运行时环境层 121 4.4.1 运行时环境 121 4.4.2 虚拟功能总线 122 4.5 应用层 124 4.5.1 AUTOSAR端口 124 4.5.2 软件组件 124 4.5.3 基于Simulink的软件组件开发 125 4.6 AUTOSAR的前景 129 4.6.1 AUTOSAR的优缺点 129 4.6.2 AUTOSAR的发展趋势 130 4.7 本章小结 131 思考题 131 参考文献 131 第5章 基于模型的设计 132 5.1 基于模型的设计方法概述 132 5.1.1 基于模型的设计方法的产生 132 5.1.2 基于模型的设计方法的优势 133 5.2 基于模型的设计工具 135 5.2.1 建模与仿真工具：MATLAB/Simulink 135 5.2.2 有限状态机图形实现工具：Stateflow 136 5.3 基于模型的设计方法的研究 137 5.3.1 基于模型的设计流程 137 5.3.2 微分方程的Simulink建模 137 5.3.3 简单系统的建模与仿真 142 5.3.4 离散系统的建模与仿真 143 5.3.5 连续系统的建模与仿真 147 5.3.6 线性系统的建模与仿真 150 5.3.7 非线性系统的建模与仿真 155 5.3.8 混合系统的建模与仿真 158 5.3.9 集成、测试与验证 162 5.4 电动汽车直流驱动仿真建模实例 163 5.5 电动转向系统试验仿真建模实例 172 5.6 本章小结 179 思考题 179 参考文献 179 第6章 V模式的嵌入式系统开发与测试 181 6.1 V模式基础 181 6.2 建模与算法仿真 186 6.2.1 基于模型的设计 186 6.2.2 建模和仿真决策 189 6.2.3 Stateflow工具介绍与实例 190 6.2.4 代码的生成和优化 197 6.2.5 Embedded Coder工具介绍与实例 200 6.3 硬件在环测试 204 6.3.1 ECU功能测试 205 6.