MATLAB基于CAN总线的列车通信网络设计

摘要：伴随着中国铁路事业的不断进步，现代的列车正面朝着高速化和自动化还有舒适化等方向在发展，比如有状态的控制、故障的诊断等，因此急迫地产生了被需要在机车的车辆的各个计算机之间进行互相的传输和交换，所以列车通信网络产生了，列车通信网络TCN的建立是为了确保列车的操作的安全性和高效性。列车的大脑主干的部分是列车中的车载通信网络系统，因为它所有的控制器以及传感器还包括通信的装置，都是为实现信息的采集以及控制。研究车载的通信网络性能是为更好的分析网络的仿真性能，同时利用较为理想化的网络工程的工具MATLAB软件的Simulink工具箱建立网络仿真能够建立通信总线的列车模型，表达了误码率与网络负载之间的关系，误码率与吞吐量的关系，还有吞吐量与传输数率等因素相互的影响。根据研究出的仿真分析出来的图表来说明该仿真的模拟模型在将来是可以作为研究列车网络通信性能的一个重要依据，以此来对它性能进行进一步探讨分析。21654
毕业论文关键词：列车通信网络；仿真；CAN总线
Design of Train Communication Network
Abstract：With the progress of train in China, modern train is developing in these directions of high-speed, automation and comfort, such as state control, fault diagnosis, passenger service and so on, so it results in the urgent need, which is the transmission and switch producing between train vehicles and each computer reciprocally. Therefore, train communication network come into being in the developing age, the construction of train communication network in order to preserve the high efficiency, security. Communication network is the significant system of trains, in which all of controller, sensors and corresponding devices to realize the information acquisition and control. Researching on the communication network’s performance,a simulation model for the network of train with optimal network engineering tool MATLAB was built to analyze the network’s performance, such as bit error rate on the network load, throughput. The simulation model was verified with an actual communication network structure. It is clear that the model simulation result can match the actual system depending on the simulation results, this model can be used to achieve the goal of actual communication network optimization and control algorithm.
KeyWords: train communication network; simulation; CAN bus
目录
1绪论1
1.1课题研究的背景及意义1
1.1.1课题目的和意义..1
1.1.2国内外研究水平和现状..1
1.1.3列车通信网络的发展趋势.2
2软件MATLAB与网络建模方法.3
2.1 MATLAB软件3
2.1.1 MATLAB软件简介3
2.1.2 MATLAB软件的仿真模块4
2.1.3 MATLAB的建模方法..5
3基于CAN总线的列车网络设计..9
3.1 CAN总线的特点以及实际列车运用网络总线的情况..9
3.1.1 CAN总线技术以及特点..10
3.1.2 CAN总线网络拓扑结构..10
3.1.3 CAN总线协议分析.11
3.2该网络拓扑图设计实现的功能.13
3.3介绍设计的器件功能..14
4 CAN总线通信软件仿真的设计和仿真结果分析..16
4.1 CAN总线的MATLAB仿真模型.16
4.1.1 CAN总线的节点域模型..16
4.1.2 CAN总线的进程域模型..19
4.1.3仿真结果分析.22
5总结.27
致谢.28
参考文献29
附录..30
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.1.1 课题目的和意义
列车通信网络正随着时代的不断发展而开始不断去影响着现代人的生活方式，科技的高速发展也已经越来越受到人们的重视，我国铁路事业也蒸蒸日上，作为传输行业的轨道交通工具，列车现在的发展最尤为突出，很多列车的智能设备已经被运用到列车上，为了检测智能设备的信息，我们需要一个系统能帮我们监测列车上设备信息与状态并且能及时反馈和管理，所以列车通信网络随着人们对现代化的科技的要求和对列车安全运行的应求，它开始划时代般地出现在列车系统中，列车通信网络是一辆列车的中枢神经，因此它的优劣可以作为一种衡量性能的标准[1]。大多数国家将会实现通信网络系统通过采用CAN总线的列车的设计，因为它信息传输的迅速和低成本等优点在列车行业中备受青睐，所以该课题我们将讨论CAN总线在列车通信网络中的应用情况[2]。 MATLAB基于CAN总线的列车通信网络设计:http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_13964.html