[发明专利]一种容错实时转向控制系统设计方法

权利要求书

1.一种容错实时转向控制系统设计方法，其特征在于，建立由4个分布式容错单元组成的系统, 4个单元分别为：车轮位移检测单元、转向电机控制器单元、驾驶转角检测单元、路感电机控制器单元；设定每个单元由两个复制节点形成，每个复制节点设计成故障静默单元,相当于一个最小可替换单元，每个故障静默单元由一个服务提供者和一个错误检测器组成；则车轮位移检测单元由两个车轮转角节点组成，接收检测车轮转角的位移传感器信号，转向电机控制器单元由两个电机驱动节点组成，输出伺服电机控制信号到转向电机，驾驶转角检测单元由两个控制设定节点组成，接收检测方向盘的转角传感器信号，路感电机控制器由两个路感节点组成，输出路感电机控制信号到路感电机；各个节点之间通过FlexRay总线进行通信，在FlexRay通信周期的静态段时节点使用事件触发报文进行数据交换，在FlexRay通信周期的动态段时节点使用事件触发报文；在数据交换时，每个通信周期中，在一个静态时隙里只能有一个节点的数据发送或接收，当此节点出行故障时，在下一个静态时隙里发送或接收同单元的另一个复制节点。

2.根据权利要求1所述容错实时转向控制系统设计方法，其特征在于，所述控制设定节点检测到方向盘的转动信号，将转动值在规定的FlexRay通信时隙内以报文形式传送到FlexRay总线上，电机驱动节点在固定的时隙内收到控制设定节点发送的含方向盘转动角度的报文后，计算出伺服电机所需要的转数，经过判定和隔离电路，发送相应的信号给伺服卡控制转向电机转动，此时，车轮转角节点时刻监测实际的车轮转角，并在规定的FlexRay通信时隙内向总线发送报文形式的车轮转角数据，形成闭环系统，路感节点从FlexRay总线上获得实际的车轮转角后，根据经验算法，控制路感电机。

3.根据权利要求2所述容错实时转向控制系统设计方法，其特征在于，所述控制设定节点选用两个扩展的MC9S12XF512单片机作为控制芯片，当StAng有输入信号时两个单片机的CON1.1口呈高电平，并从Bus1，Bus2口发送数据到FlexRay总线上。

4.根据权利要求2所述容错实时转向控制系统设计方法，其特征在于，所述车轮转角节点选用两个扩展的MC9S12XF512单片机作为控制芯片，转角信号经过扩压电路放大后输入控制芯片。

5.根据权利要求2所述容错实时转向控制系统设计方法，其特征在于，所述电机驱动节点选用两个扩展的MC9S12XF512单片机作为控制芯片，当Bus1，Bus2口接收到数据时，CON1.14，CON1.15呈高电平，所有信号经过判定和隔离电路，将处理过的数据发送到调速箱，调速箱通过CON1.（1-9）口控制电机转速，CON2.4，CON2.5口监测电机速度，在内部进行反馈算法，通过限位开关驱动转向电机。