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基于CAN总线网络的预测控制算法研究及应用的开题报告

一、研究背景及意义

CAN总线网络是一种广泛应用于汽车电子控制领域的现代通信技术，它具有传输速率快、传输距离远、可靠性高等优点。在汽车电子控制系统中，CAN总线网络经常被用作数据传输的主要媒介，因此对其进行预测控制算法的研究具有重要的意义。

预测控制算法是一种先进的控制方法，在无法准确测量系统状态的情况下，通过对未来状态的预测，制定合理的控制策略以达到控制系统稳定运行的目的。对于CAN总线网络，由于其具有一定的时滞和不确定性，传统的控制算法难以实现对其的有效控制。因此，基于预测控制算法的研究对于提高汽车电子控制系统的控制精度和稳定性具有重要的现实意义。

二、研究内容

本研究拟基于CAN总线网络对预测控制算法进行研究，并探索其在汽车电子控制领域中的应用。具体内容如下：

1.分析CAN总线网络的特点和存在的问题，提出基于预测控制算法的优化方案。

2.在MATLAB/Simulink平台上建立CAN总线网络的模型，采用预测控制算法进行仿真控制实验，验证该算法的有效性和准确性。

3.将基于预测控制算法的CAN总线网络应用于汽车电子控制系统中，包括发动机控制、底盘控制和安全控制等方面，测试实际应用效果。

三、研究方法

本研究采用以下方法：

1.文献研究法：对CAN总线网络和预测控制算法在汽车电子控制领域的研究文献进行梳理和分析，为后续研究提供理论基础。

2.数学建模法：基于MATLAB/Simulink平台，建立CAN总线网络的数学模型，并进行仿真控制实验。

3.实验验证法：通过实际实验测试基于预测控制算法的CAN总线网络在汽车电子控制系统中的应用效果。

四、预期研究成果

本研究的预期成果为：

1.建立基于预测控制算法的CAN总线网络应用框架。

2.完成基于预测控制算法的CAN总线网络控制算法仿真实验，并验证其有效性和准确性。

3.实现基于预测控制算法的CAN总线网络的汽车电子控制系统，并进行实际测试，验证其应用效果。

五、研究进度安排

本研究的预计进度安排如下：

第一年：开题论文撰写、文献调研、CAN总线网络特性与存在问题分析。

第二年：CAN总线网络数学模型建立、预测控制算法仿真实验设计与实现。

第三年：基于预测控制算法的CAN总线网络应用测试，并撰写学位论文。

六、参考文献

[1]姚贝贝,刘卫,张德彩.基于CAN总线的汽车电子控制系统设计[J].中南大学学报(自然科学版),2016,47(9):3242-3252.

[2]王强.基于变步长模型预测控制方法的燃油电控汽车发动机速度控制研究[D].沈阳:沈阳航空航天大学,2018.

[3]李岩,李昕,明明,陈云冰.基于CAN总线的CAT训练模拟器的设计与实现[J].工业控制计算机,2018,31(3):59-62.