基于AUTOSAR规范的车用电机控制器软件开发 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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朱元，陆科，吴志红 著

图书标签:

• AUTOSAR
• 电机控制
• 嵌入式系统
• 汽车电子
• 软件开发
• 控制器
• 规范
• C语言
• 功能安全
• 实时操作系统

出版社： 同济大学出版社

ISBN：9787560871349

版次：1

商品编码：12238336

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-08-01

用纸：胶版纸

正文语种：中文

内容简介

　　《基于AUTOSAR规范的车用电机控制器软件开发》主要介绍了汽车电子的近期新规范AUTOSAR，以及如何开发符合AUTOSAR规范的电机控制器软件的详细过程。全书分为基础篇和实战篇：基础篇介绍了汽车电子软件开发趋势，以及多核单片机和AUTOSAR的相关概念；实战篇介绍了利用Vector工具链基于AURIX单片机开发电机控制器的思路和步骤。《基于AUTOSAR规范的车用电机控制器软件开发》在编写中，力求内容正确，所有的内容都经过相关专家审阅，并经作者测试，步骤清晰，配图丰富。
　　《基于AUTOSAR规范的车用电机控制器软件开发》适合具有一定嵌入式软件开发基础知识的读者，可作为高等院校本科生、研究生学习嵌入式软件开发的参考书，也可供汽车电子行业软件工程师学习和参考。

目录

Foreword 前言
基础篇
第1章 汽车电子的软件开发
1．1 汽车电子系统简介
1．1．1 概念
1．1．2 分类
1．1．3 工作原理
1．1．4 发展情况
1．2 汽车电子系统的开发
1．2．1 汽车电子的组成部分：硬件和软件
1．2．2 硬件的开发方法
1．2．3 软件的开发方法
1．3 基于AUTOSAR自顶向下地开发电机控制器
1．4 汽车电子系统的安全性
第2章 多核单片机在汽车电子系统中的应用
2．1 单核单片机在汽车电子系统中的应用及局限性
2．2 多核单片机在汽车电子系统中的优势和软件开发中的挑战-
2．2．1 多核处理器的优势
2．2．2 多核软件开发所面临的问题
2．2．3 AUTOSAR规范的应用
2．3 英飞凌AURIX单片机的特点介绍
2．3．1 AURIX系列单片机简介
2．3．2 AURIX的整体架构
2．3．3 AURIX系列单片机特色模块介绍
第3章 AUTOSAR理论基础
3．1 AUTOSAR简介
3．1．1 目标
3．1．2 方法论
3．2 AUTOSAR基础软件层
3．2．1 微控制器抽象层
3．2．2 ECU抽象层
3．2．3 服务层
3．2．4 AUTOSAR操作系统
3．2．5 复杂驱动
3．3 AUTOSAR运行时环境
3．4 AUTOSAR应用层
3．4．1 AUTOSAR软件组件
3．4．2 AUTOSAR通信

实战篇
第4章 新能源汽车电机控制器
4．1 新能源汽车及发展趋势
4．2 电机控制器的开发
4．2．1 控制算法
4．2．2 硬件结构
4．2．3 软件框架
第5章 使用DaVinci Developer开发电机控制器软件架构
5．1 Vector相关工具链介绍
5．2 DaVinci Developer简介
5．3 DaVinci Developer入门
5．3．1 DaVinci Developer安装方法
5．3．2 DaVinci Developer界面说明
5．4 使用DaVinci Developer配置SWC
5．4．1 软件组件设计
5．4．2 通信接口设计
5．4．3 通信端口设计
5．4．4 运行实体设计
5．4．5 函数间变量设计
第6章 使用Simulink开发应用层
6．1 MATLAB／Simulink和Embedded Coder工具链介绍
6．1．1 MATLAB／Simulink――基于模型的设计工具
6．1．2 Stateflow――建模和仿真决策工具
6．1．3 Embedded coder――代码生成和优化工具
6．2 开发符合AUTOSAR规范的应用层
6．2．1 AUTOSAR客户端、服务器
6．2．2 AUTOSARR标定参数
6．2．3 AUTOSAR组件行为
6．2．4 AUTOSAR数据类型
6．2．5 在Simulink中导入模型并开发控制算法
6．3 永磁同步电机的结构和物理模型
6．4 PMSM数学建模
6．4．1 空间矢量与坐标变换
6．4．2 PMSM数学模型
6．5 PMSM矢量控制-
6．5．1 PMSM电流控制策略
6．5．2 空间脉宽矢量调制（SVPWM）
6．5．3 PMSM矢量控制仿真模型的模块实现
6．5．4 坐标系变换模块和使用
6．5．5 电机本体模块
6．5．6 SVPWM产生模块
6．5．7 电流环比例积分（PI）调节器
第7章 使用DaVinci Configurator Pro开发电机控制器的底层软件
7．1 DaVinci Configurator Pro简介
7．2 DaVinci Configurator Pro入门
7．2．1 DaVinci Configurator Pro安装方法
7．2．2 DaVinci Configurator Pro界面说明
7．3 CAN通信的配置和实现
7．3．1 DBC文件的设计和建立
7．3．2 DaVinci Configurator Pro中CAN模块配置
7．4 MCAL的配置和实现
7．4．1 MCH配置
7．4．2 Dio配置
7．4．3 Port配置
7．4．4 MCAL代码生成
7．5 系统服务层配置
7．5．1 EcuM配置
7．5．2 BswM配置
第8章 使用DaVinci Configurator Pro开发电机控制器OS
8．1 AUTOSAR RTE应用层软件的总体设计
8．2 基于多核架构的OS设计
8．2．1 OS设计思路
8．2．2 使用DaVinci Configurator Pro设计OS
8．2．3 DaVinci Configurator Pro代码生成
第9章 代码的集成与测试
9．1 代码的集成
9．2 软件测试方法
9．3 软件测试
9．3．1 模型及算法测试
9．3．2 OS测试（实时监控）
9．3．3 集成测试
参考文献

《现代汽车动力系统集成与优化》 简介 本书深入探讨了现代汽车动力系统（Powertrain）在性能、效率、排放和驾驶体验等方面的集成与优化策略，旨在为汽车工程师、研发人员以及对未来汽车技术感兴趣的读者提供一套全面而前瞻性的知识体系。本书跳脱了单一组件的局限，着眼于整个动力系统的协同工作，并结合最新的技术发展趋势，如电气化、智能化以及先进的控制理论，阐述了如何实现动力系统整体性能的最大化。 第一部分：现代汽车动力系统概述与趋势 在现代汽车设计日益复杂和功能日益强大的背景下，理解动力系统的全局架构与发展方向至关重要。本部分将首先对当前汽车动力系统的构成进行系统性梳理，从传统的内燃机（ICE）到日益普及的混合动力（HEV）、纯电动（BEV）以及燃料电池（FCEV）等多元化动力形式，深入分析其基本原理、核心组件以及各自的优势与挑战。 我们将详细介绍不同动力形式下的能量转换机制，包括但不限于： 内燃机动力系统： 涵盖了燃油喷射、点火控制、进气与排气管理、废气再循环（EGR）、可变气门正时（VVT）、涡轮增压等关键技术，并分析其如何影响发动机的功率输出、燃油经济性和排放水平。 混合动力系统： 重点解析了串联式、并联式和混联式混合动力系统的架构，详细阐述了电动机、电池组、发电机、功率分配单元（PDU）以及能量管理控制器的作用。我们将探讨能量回收（Regenerative Braking）、混合动力模式切换（如纯电模式、混合模式、充电模式）以及系统效率优化的策略。 纯电动系统： 深入剖析了电动机（PMSM、IM等）、电池管理系统（BMS）、充电系统（AC/DC转换、快充/慢充）、逆变器（Inverter）和减速器等核心技术。本书将着重讲解高压电池安全、续航里程优化、充电效率提升以及电驱动系统在不同工况下的性能表现。 燃料电池系统： 介绍了燃料电池堆（PEMFC等）、储氢系统、空气供应系统、冷却系统以及电力转换器的工作原理。我们将分析燃料电池的能量密度、响应速度、耐久性以及其在长续航里程和快速加氢方面的潜力。 除了对各种动力形式的详细介绍，本部分还将展望动力系统的未来发展趋势，包括： 电气化的深入发展： 探讨高压化、大功率化以及更高效电驱动技术的应用前景。 智能化集成： 分析如何通过先进的算法和传感器融合，实现动力系统的预测性维护、自适应控制以及与车联网（V2X）的互联互通。 轻量化与模块化： 介绍新材料、新工艺在动力系统组件制造中的应用，以及模块化设计如何提高生产效率和灵活性。 可持续发展： 讨论可再生能源在汽车动力系统中的应用，以及循环经济理念在动力电池回收和再利用中的重要性。 第二部分：动力系统集成策略与协同控制 本书的核心价值在于将分散的动力系统组件视为一个整体，探讨如何通过精妙的集成策略和协同控制，实现整体性能的飞跃。这一部分将深入讲解动力系统集成中的关键技术与方法。 2.1 能量管理策略（EMS） 能量管理是优化动力系统性能、提升燃油经济性/续航里程、降低排放的关键。本书将详细介绍不同类型动力系统的能量管理策略： 混合动力能量管理： 基于规则的策略： 如电量保持（Charge Sustaining）、电量充电（Charge Depleting）等，分析其实现方式和适用场景。 基于优化的策略： 如动态规划（DP）、模型预测控制（MPC）等，深入讲解其原理、算法实现以及如何解决实时性问题。 机器学习与人工智能在EMS中的应用： 介绍如何利用深度学习、强化学习等技术，实现更加智能和自适应的能量管理。 纯电动车辆（BEV）能量管理： 电池状态估计： 详细讲解电池荷电状态（SOC）、健康状态（SOH）、内阻等关键参数的估算方法，以及BMS在其中的作用。 热管理策略： 探讨电池、电机、电控系统的热管理方法，包括冷却、加热以及如何平衡性能与寿命。 驾驶模式优化： 分析如何根据驾驶者的驾驶风格和路况信息，动态调整驱动和制动策略，以提升续航。 燃料电池系统（FCEV）能量管理： 氢气利用效率优化： 讲解如何合理分配氢气供给，平衡燃料电池功率输出与电池储能。 系统动态响应协调： 分析如何协调燃料电池、电池和超级电容器之间的功率输出，以应对瞬态工况。 2.2 扭矩协调与分配 在多能源动力系统中，如何协调各个驱动源（如内燃机、电动机）的扭矩输出，以实现平顺的驾驶体验、最佳的性能和效率，是至关重要的。 混合动力扭矩协调： 串联混合动力扭矩分配： 分析发动机作为发电机、电动机作为驱动源的控制策略。 并联混合动力扭矩分配： 详细讲解如何根据行驶需求，将扭矩分配给发动机和电动机，以及如何实现两者之间的无缝切换。 混联混合动力扭矩分配： 探讨更复杂的动力分配结构下的扭矩协调技术。 多电机协同控制（如全轮驱动BEV）： 四轮扭矩矢量控制： 分析如何根据车辆动力学和路面附着系数，实时调整四个车轮的驱动扭矩，提升操控性和稳定性。 牵引力控制与稳定性控制的集成： 讲解如何将扭矩协调与牵引力控制（TCS）、电子稳定程序（ESP）等系统集成，实现更高级别的安全性能。 2.3 优化控制方法 为了实现动力系统整体性能的精细化控制，本书将介绍多种先进的优化控制技术。 PID控制及其改进： 回顾经典的PID控制，并介绍模糊PID、自适应PID等改进方法在动力系统中的应用。 模型预测控制（MPC）： 详细阐述MPC的原理、预测模型建立、约束处理以及在动力系统中的应用，例如在混合动力能量管理和电动汽车扭矩控制中的优势。 滑模控制（SMC）： 介绍SMC的鲁棒性以及在处理非线性、不确定性动力系统中的应用。 神经网络与模糊逻辑控制： 探讨如何利用神经网络的学习能力和模糊逻辑的直观性，实现对复杂动力系统的智能控制。 第三部分：性能分析、测试与验证 本部分将聚焦于动力系统集成后的性能评估、测试方法以及验证流程，确保所设计的动力系统能够满足严苛的设计要求和法规标准。 3.1 动力系统性能指标与评价体系 燃油经济性/能耗： 详细介绍各种标准下的燃油消耗量（如NEDC, WLTP）或电能消耗量（kWh/100km）的测试方法和评价标准，并探讨影响这些指标的关键因素。 动力性能： 包括加速性能（0-100 km/h）、最高车速、爬坡能力等，分析如何通过动力系统集成和控制优化来提升这些指标。 排放性能： 深入讲解各类排放物（如CO, HC, NOx, PM）的测试标准（如Euro 6, China VI）以及如何通过动力系统技术降低排放。 NVH（噪声、振动与平顺性）： 分析动力系统集成对NVH性能的影响，以及如何通过控制策略和结构设计来改善驾乘舒适性。 可靠性与耐久性： 介绍动力系统关键组件的寿命评估方法和加速寿命试验设计。 3.2 仿真与建模技术 在实际开发过程中，仿真建模是不可或缺的环节。 多物理场建模： 讲解如何构建包含机械、电气、热力学、化学等多个物理域的动力系统仿真模型，例如使用MATLAB/Simulink、AMESim、GT-SUITE等工具。 模型验证与标定： 介绍如何利用实际测试数据对仿真模型进行验证和标定，以提高仿真结果的准确性。 HIL（Hardware-in-the-Loop）仿真： 详细介绍HIL仿真技术在动力系统控制单元（ECU）开发中的应用，如何模拟真实车辆环境，进行高效的软件测试。 3.3 测试与验证流程 台架试验： 介绍发动机测功机、电机/电驱动总成试验台、整车动力总成试验台等设备的应用，以及如何在台架上进行各项性能和耐久性测试。 实车路试： 讲解在不同道路条件和工况下的实车路试方法，以及如何收集和分析实车数据。 法规符合性验证： 确保动力系统设计满足全球各地区汽车行业的法律法规和标准要求。 第四部分：未来展望与挑战 在对现代汽车动力系统进行全面深入的剖析之后，本书将目光投向更遥远的未来，探讨这一领域即将面临的机遇与挑战。 新能源动力技术的进一步突破： 深入探讨固态电池、下一代燃料电池技术、高效能量存储介质等前沿研究的潜在影响。 智能化与自动驾驶的融合： 分析动力系统如何与高级驾驶辅助系统（ADAS）和自动驾驶技术深度融合，例如通过预测性动力输出、能量优化以支持自动驾驶决策。 互联互通与数字化： 探讨车联网（V2X）通信如何赋能动力系统，实现远程诊断、OTA（Over-the-Air）更新以及个性化驾驶体验。 可持续性与循环经济： 强调动力电池回收、梯次利用以及整个生命周期内的碳排放管理的重要性，呼吁构建更可持续的汽车产业生态。 人才培养与跨学科合作： 指出未来动力系统研发需要具备跨学科知识背景的人才，以及加强不同领域专家之间的协作对于推动技术进步的关键作用。 结论 《现代汽车动力系统集成与优化》一书，旨在通过系统性的梳理、深入的解析和前瞻性的探讨，为读者提供一个理解和驾驭复杂汽车动力系统的全面视角。本书强调了动力系统作为一个整体的重要性，以及通过精妙的集成、先进的控制和严谨的验证，实现性能、效率、环保和驾乘体验的协同提升。相信本书将成为汽车工程师、研究人员以及行业决策者在不断演进的汽车技术浪潮中，不可多得的参考与指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题着实吸引了我，毕竟“AUTOSAR”和“车用电机控制器”这两个词汇本身就承载了相当的技术深度和行业前景。我是一名在汽车电子领域摸爬滚打多年的工程师，一直以来都在关注AUTOSAR标准的最新动态，并致力于将更高效、更可靠的软件解决方案应用于车用电机控制器的开发中。然而，在阅读过程中，我发现书中对于AUTOSAR核心组件的讲解，虽然条理清晰，但深度上似乎有所欠缺。例如，在ECU抽象层（ECU Abstraction Layer）的介绍中，作者仅仅停留在对各层级API的罗列和基本功能的描述，对于如何在实际项目中根据具体硬件平台和性能需求来选择和配置合适的ECU抽象层模块，以及如何处理跨ECU通信的复杂场景，书中并未给出深入的分析和指导。我期待这本书能更侧重于实践，提供一些典型的应用案例，比如针对某种特定电机类型的控制算法如何集成到AUTOSAR框架中，或者在资源受限的ECU上如何优化AUTOSAR软件栈的性能。此外，对于AUTOSAR中关于安全（Safety）和安保（Security）方面的内容，书中也只是浅尝辄止，这对于当下汽车行业日益严格的安全法规和网络安全威胁来说，显得有些不够充分。我希望作者能在后续的章节中，更详细地阐述如何利用AUTOSAR提供的机制来满足ISO 26262等功能安全标准的要求，以及如何防范潜在的网络攻击。总体而言，这本书可以作为一个入门级的参考，但对于希望深入理解并解决实际问题的工程师而言，可能还需要结合更多的官方文档和实际项目经验来补充。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对新能源汽车技术充满好奇的在校博士生，我一直致力于研究先进的电机控制策略及其在电动汽车中的应用。这本书的出现，无疑为我提供了一个全新的视角——如何将这些前沿的控制算法与 AUTOSAR 这一汽车软件开发的基石相结合。然而，在细读过程中，我感到书中在连接理论与实践的桥梁上，似乎还有提升的空间。例如，在描述AUTOSAR的 RTE（Runtime Environment）时，书中着重介绍了其消息传递和端口交互的机制，但对于如何设计高效的 RTE 端口、如何处理不同优先级任务间的通信延迟，以及如何利用 RTE 进行任务调度和同步，却没有给出具体的设计模式或优化建议。我原本期望书中能有一些关于如何将传统的 PID、FOC 等控制算法，通过 AUTOSAR 的服务层和 RTE，无缝集成到 ECU 软件架构中的实例讲解。书中对这些算法的介绍，更多的是停留在对控制理论本身的阐述，而没有深入探讨在 AUTOSAR 框架下的具体实现方法和潜在挑战。此外，在AUTOSAR的诊断（Diagnostic）和通信（Communication）方面，书中给出的内容相对基础，对于复杂诊断故障码的处理、UDS 协议栈的深度定制，以及 CAN、LIN、Ethernet 等不同通信协议在 AUTOSAR 中的配置细节，均未有详尽的说明。这对于我这样需要深入理解底层机制的学生来说，略显不足。尽管如此，书中对 AUTOSAR 概念的梳理和整体框架的介绍，还是为我构建了一个初步的认知框架。

评分☆☆☆☆☆

我是一名汽车零部件供应商的技术主管，负责带领团队开发车用电子控制单元。对于 AUTOSAR 标准，我们公司一直高度重视，并积极推动其在产品开发中的应用。这本书的出版，我们团队不少同事都表示了兴趣。在我本人阅读的过程中，我发现书中在对 AUTOSAR 基础软件（BSW）的各个模块进行介绍时，虽然涵盖了基本的功能，但在实际项目中如何有效地配置和集成这些模块，以满足不同客户和不同车型的需求，书中提供的指导较为有限。例如，在操作系统（OS）的章节，书中提及了任务调度、中断处理等基本概念，但对于如何根据 ECU 的处理能力、实时性要求以及功耗目标来选择合适的 OS 配置，如何进行 OS 任务优先级分析和死锁预防，并没有给出明确的实践指南。我期待书中能有更多关于 BSW 模块选型、配置工具的使用技巧，以及如何进行 BSW 软件单元测试和集成测试的内容。此外，在 AUTOSAR 的服务层（Service Layer）部分，书中对诊断（Diagnostic）和通信（Communication）的描述，虽然列举了相关服务，但对于如何根据项目需求进行这些服务的深度定制，例如如何实现个性化的故障码存储和读取，如何针对不同的通信矩阵（ComM）和网络管理（NM）策略进行配置，书中缺乏具体的指导。这使得我们在实际项目中，需要花费大量时间和精力去摸索和验证。总体而言，这本书可以作为一个了解 AUTOSAR 概念的入门读物，但对于我们这种需要快速落地产品、解决复杂工程问题的团队而言，可能还需要更多的实践案例和技术指导。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对汽车智能化和网联化发展趋势充满热情的产品经理，我一直在关注能提升汽车软件开发效率和质量的新兴技术。AUTOSAR 标准无疑是其中一个重要的推动力。这本书的出现，让我看到了将 AUTOSAR 规范应用于车用电机控制器这一关键领域的潜力。然而，在阅读过程中，我发现书中在探讨 AUTOSAR 软件架构的设计理念时，虽然阐述了分层模型和模块化的优势，但对于如何根据不同的电机控制功能（如起停、巡航、能量回收等）来划分和组织 AUTOSAR 软件组件，如何设计可重用和可扩展的软件模块，以及如何进行跨部门的软件协同开发，书中给出的建议较为笼统。我希望能看到更多关于如何将具体电机控制功能的需求，映射到 AUTOSAR 组件设计中的指导，例如，如何设计一个符合 AUTOSAR 规范的电机控制器应用层（Application Layer）的软件架构，如何选择和配置合适的中间件（Middleware）以实现各种控制策略。此外，书中对于 AUTOSAR 标准中与功能安全（Functional Safety）和网络安全（Cyber Security）相关的内容，虽然有所提及，但对于如何利用 AUTOSAR 提供的机制来构建符合 ASPICE 和 ISO 26262 标准的开发流程，以及如何防范汽车网络攻击，这些关键领域，书中的论述显得不够深入和具体。这使得我们团队在推动 AUTOSAR 在安全性方面的应用时，缺乏足够的参考和指导。

评分☆☆☆☆☆

我是一名汽车电子领域的爱好者，对新能源汽车的动力系统尤其感兴趣。一直以来，我都想深入了解车用电机控制器是如何工作的，以及其软件开发背后的技术支撑。这本书的标题，尤其是“AUTOSAR规范”的加入，吸引了我。在阅读过程中，我发现书中对 AUTOSAR 的整体概念和基本架构进行了介绍，这有助于我理解其作为汽车软件开发标准的重要性。然而，书中在描述 AUTOSAR 的各个组件时，似乎更侧重于其功能性的罗列，而非深入挖掘其背后的设计哲学和技术细节。例如，在介绍通信栈（Communication Stack）时，书中列举了 CAN、LIN、FlexRay 等协议，并简要说明了其作用，但对于这些协议在 AUTOSAR 框架下的具体工作流程，数据包的封装和解析过程，以及如何进行通信参数的精确配置以满足不同车载网络的需求，书中并没有提供清晰的阐述。我原本期待书中能有一些更加生动形象的比喻或者实际的通信数据流演示，来帮助我更直观地理解这些底层通信机制。此外，在 AUTOSAR 的诊断（Diagnostic）部分，书中提及了 UDS 协议，但对于如何设计和实现自定义的诊断服务，如何进行故障码的生成、存储和查询，书中给出的信息相对有限。这使得我在尝试自己动手模拟一些简单的诊断场景时，感到无从下手。总而言之，这本书为我提供了一个初步了解 AUTOSAR 在电机控制器领域的应用框架，但对于希望深入探究其技术细节的爱好者而言，可能还需要更多的补充信息和实践指导。

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感觉很一般 没啥干货

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不错，对初学者比较有用，物流给力，速度很快。

评分☆☆☆☆☆

还没来得及看，但好像内容不是很详细……

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还没来得及看，但好像内容不是很详细……

评分☆☆☆☆☆

不错的书，对于电机控制的初学者来说是不错的教材，关于软件架构的说明也比较到位，好评！

评分☆☆☆☆☆

好好好

评分☆☆☆☆☆

just so so vector公司的托