數學建模法是建立系統的數學模型,用演繹推理求解,該模型用數學形式表示系統的特性和行為,并利用計算機協助運算,來分析網絡的性能。根據網絡的不同結構,作一些合理的近似和假設,建立一些粗略的關系表達式,來表示各個參量之間的關
系。

　　網絡一致性測試就是測試一個應用裝置是否兼容一個給定的規范或協議。在網絡協議制定完成之后,各開發單位就會根據協議各自對組件進行獨立的開發,當不同組件構成網絡時,不同開發單位的組件可能不能正常地通信。一致性測試就是測試不同廠商生產上的組件是否能正常地通信,通過經驗選擇進行有限數量的獨立實驗來完成。一致性測試工具順序化、結構化地對一致性測試協議中描述的內容進行測試,測試內容可以按實時性的要求級別進行分類。在汽車的應用上,有些測試已經成為國際標準,例如ISO 16845 描述了CAN 的一致性測試。

　　直接測試分析,是在真實CAN 總線上借助測試設備進行系統性能評估。評價總線系統核心性能的主要指標有:總線的傳輸速率;總線吞吐量;總線利用率;消息的傳輸延時時間;節點ECU 的通訊負載;總線的EMC 特性。

　　CAN 分析工具多種多樣, 從最低端的RS232CAN 分析儀到Vector 公司的一系列CAN 測試及仿真設備,都可以對CAN 網絡進行測試。它們的主要特點是分析總線上運行的數據。

　　以上三種評價方法都具有不同的特點,各自又有一定的局限性。模型仿真與具體實施存在較大的差距,這種差距有可能使仿真結果無法具體物理實現。利用具有嚴格時間規則的計算機軟件仿真節點來代替總線上存在的無序消息的真實節點進行的部分仿真,其局限性是顯然的。目前已有的網絡測試產品僅限于對總線上運行的數據進行分析,與具體系統的關聯性不大。

CAN 總線實時仿真測試平臺的研發與應用

　　目前已有的測試工具不能方便地對一個分布式實時控制網絡的CAN 通訊進行全方位的評價。為此,我們提出了網絡在環的設計思想,開發了CAN總線實時仿真測試系統。整個系統在自己研發平臺的基礎上,運用國外已有的先進總線測試工具的產品,可對CAN 總線通訊網絡性能、單個ECU 通訊功能進行分析、測試及評價。
CAN總線實時仿真測試平臺的研發

　　CAN 總線測試平臺拓撲結構如圖1 所示,它由實時仿真節點、待測節點和運行在PC 上的相關軟件組成。其中實時仿真節點由微處理器與PhilipsSJA100 CAN 控制器構成的真實結點,通過RS485 接收運行在PC 機上配置與監控軟件發送的配置信息,仿真某一特定ECU 的通訊功能,定時向總線上發送特定的信息,從總線上接收信息,并上傳其運行狀態;待測節點為真實網絡系統中的ECU 節點;在PC 機上運行一些相關的測試軟件, 如: CANoe 、CANScope 以及仿真結點配置軟件與監控軟件。該測試平臺可測試系統的各項指標,如總線負載、發送延遲、錯誤統計、MCU 的通訊負載分析及各種干擾對總線的影響等。