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加工

基于FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)控步進(jìn)電機(jī)多軸連動(dòng)

數(shù)控系統(tǒng)在工礦領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)通過對(duì)數(shù)字化信息的處理和運(yùn)算，并轉(zhuǎn)化成脈沖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制，進(jìn)而控制數(shù)控機(jī)床動(dòng)作和零件加工。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，我們可以設(shè)計(jì)規(guī)模更小，成本更低，功能更特定的嵌入式系統(tǒng)來完成傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)所完成的工作。步進(jìn)電機(jī)以其精度高、控制靈活、定位準(zhǔn)確、起停迅速、工作可靠、能直接接受數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)，成為數(shù)控系統(tǒng)中的重要執(zhí)行部件。然而根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的特性，必須要采取適當(dāng)而有效的升降速控制策略，特別是在多電機(jī)連動(dòng)的系統(tǒng)中，對(duì)多個(gè)電機(jī)連動(dòng)的速度控制和脈沖分配也很值得研究。在本文中作者將介紹一種三軸連動(dòng)的速度控制和脈沖分配的優(yōu)化算法，以及其在基于FPGA和ARM配合的高速數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)。在本文中還可以看見，為了減小本系統(tǒng)中主控MCU的壓力，作者還將利用FPGA來設(shè)計(jì)一個(gè)針對(duì)多電機(jī)連動(dòng)的速度控制和脈沖分配優(yōu)化算法的外圍定制控制器。最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，作者所提出的優(yōu)化算法及其在本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，完全達(dá)到客戶所提出的高速數(shù)控雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的各項(xiàng)設(shè)計(jì)性能指標(biāo)。

標(biāo)簽： FPGA 數(shù)控步進(jìn)電機(jī)

上傳時(shí)間： 2013-07-02

上傳用戶：dreamboy36
基于ARM&WinCE的刀具狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)處理平臺(tái)設(shè)計(jì)

刀具狀態(tài)的精確監(jiān)測是保證金屬切削加工過程順利進(jìn)行的關(guān)鍵，因此研制準(zhǔn)確、可靠且成本低廉的刀具狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)一直是研究人員所追求的目標(biāo)。在眾多刀具狀態(tài)監(jiān)測方法中，聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù)，以其信號(hào)直接來源于切削區(qū)，具有靈敏度高、響應(yīng)快，能有效避開低頻干擾等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于刀具狀態(tài)監(jiān)測。圍繞如何獲取高信噪比的刀具狀態(tài)信號(hào)特征，擬結(jié)合嵌入式技術(shù)，構(gòu)建準(zhǔn)確、穩(wěn)定、低成本的實(shí)時(shí)刀具狀態(tài)監(jiān)測與辨識(shí)系統(tǒng)。給出了基于ARM& WinCE平臺(tái)的刀具狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)軟硬件初步解決方案。作為課題的前期研究本文主要進(jìn)行了以下工作：（1）分析了聲發(fā)射信號(hào)與刀具磨損狀態(tài)的相關(guān)性，驗(yàn)證了利用聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行刀具狀態(tài)監(jiān)測的可行性；（2）確定刀具狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的整體方案，包括系統(tǒng)整體架構(gòu)、軟硬件設(shè)計(jì)方案。ARM& WinCE構(gòu)成本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與顯示平臺(tái)，EVC為圖形界面應(yīng)用程序開發(fā)工具；（3）構(gòu)建了數(shù)據(jù)處理與顯示平臺(tái)。選用MagicARM2410實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)，簡化了硬件設(shè)計(jì)；根據(jù)系統(tǒng)的功能需求，進(jìn)行ARM平臺(tái)的接口設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)和必要的驅(qū)動(dòng)程序的剪裁及移植；（4）完成了數(shù)據(jù)處理與顯示應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)軟件包括界面模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、圖形及結(jié)果顯示模塊、參數(shù)設(shè)置模塊等，其中數(shù)據(jù)處理模塊主要包括小波消噪、小波包分解特征提取等算法；（5）實(shí)現(xiàn)了ARM& WinCE平臺(tái)與PC機(jī)的實(shí)時(shí)可靠通訊。

標(biāo)簽： WinCE ARM 刀具狀態(tài)監(jiān)測

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：lanjisu111
基于HALBACH陣列的盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)分析與計(jì)算

盤式永磁同步電動(dòng)機(jī)屬于軸向磁場電機(jī)，目前，該類電機(jī)在國外已經(jīng)得到了迅速發(fā)展，作為一種現(xiàn)代高性能伺服電機(jī)和大力矩直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)己廣泛應(yīng)用于機(jī)器人等機(jī)電一體化產(chǎn)品中。由于該類電機(jī)具有重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)子無損耗、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、轉(zhuǎn)矩/重量比大、低速運(yùn)行平穩(wěn)、可以制成多氣隙組合式結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)矩等特點(diǎn)，其在數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、電動(dòng)車、電梯、家用電器等場合具有廣闊的應(yīng)用前景，是一種理想的驅(qū)動(dòng)裝置。本課題作為國家863計(jì)劃項(xiàng)目《新型稀土永磁電機(jī)設(shè)計(jì)及集成技術(shù)》2002AA324020中的一部分，該項(xiàng)目的主要工作是進(jìn)行新型結(jié)構(gòu)釹鐵硼永磁電機(jī)——盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)與集成技術(shù)研究，開發(fā)出一種新型釹鐵硼永磁電機(jī)，解決相應(yīng)的整機(jī)設(shè)計(jì)和集成技術(shù)問題。本文中提出的基于Halbach陣列的盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)是在盤式永磁同步電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，將無鐵心結(jié)構(gòu)和Halbach型永磁體陣列應(yīng)用到其中，從而使得電機(jī)的質(zhì)量大為減輕，功率密度提高，振動(dòng)噪聲降低，效率提高。基于Halbach陣列的盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)其磁路結(jié)構(gòu)和電磁負(fù)荷分布與傳統(tǒng)電機(jī)完全不同，常規(guī)電機(jī)的某些設(shè)計(jì)規(guī)則不能直接應(yīng)用到該結(jié)構(gòu)電機(jī)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，本文主要針對(duì)這種結(jié)構(gòu)的電機(jī)進(jìn)行了分析與計(jì)算。分析了不同結(jié)構(gòu)Halbach陣列下的氣隙磁場，以及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算，給出了初步的樣機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并對(duì)樣機(jī)的加工工藝進(jìn)行了探討，在總結(jié)、借鑒相關(guān)電機(jī)設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)盤式無鐵心永磁同步電動(dòng)機(jī)自身的特點(diǎn)，編制了一套電磁計(jì)算程序，該程序還有待通過大量樣機(jī)的試驗(yàn)，來總結(jié)和完善。我國稀土資源豐富，然而，由于技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的問題，國產(chǎn)永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)至今未能大量應(yīng)用。與此同時(shí)，高性能的永磁交流伺服電動(dòng)機(jī)及系統(tǒng)大量依靠進(jìn)口，我國每年進(jìn)口的工程裝備當(dāng)中，僅數(shù)控機(jī)床因國產(chǎn)電機(jī)和系統(tǒng)不能滿足要求而每年需要進(jìn)口的就達(dá)22億美元以上。本項(xiàng)目的完成將改變這類產(chǎn)品主要依靠進(jìn)口的局面，充分發(fā)揮我國稀土資源豐富的優(yōu)勢(shì)，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是十分巨大的。

標(biāo)簽： HALBACH 陣列永磁同步電動(dòng)機(jī) 分

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：hjkhjk
基于PC管理及CNC控制的自動(dòng)玻璃切割系統(tǒng)開發(fā)

玻璃是一種重要的建筑和裝飾材料,被廣泛應(yīng)用于樓房搭建、汽車生產(chǎn)、家具制造等各個(gè)領(lǐng)域,而玻璃切割是形成玻璃成品的一個(gè)重要工序.目前,國產(chǎn)的切割系統(tǒng)在精度、速度、可靠性方面與國外同類產(chǎn)品相比都還要有一定的差距,因此國內(nèi)玻璃切割廠家的切割設(shè)備大多依賴于進(jìn)口.同時(shí),隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的信息技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)集成制造(CIM)被逐漸應(yīng)用于制造行業(yè),企業(yè)的生產(chǎn)模式從生產(chǎn)過程的單一自動(dòng)化到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營管理等全過程的綜合自動(dòng)化.參考國外切割系統(tǒng)的一些先進(jìn)技術(shù)并遵循CIM中信息自動(dòng)化的基本思想,該文針對(duì)開發(fā)一套基于PC管理和CNC控制的自動(dòng)玻璃切割系統(tǒng)展開論述.論文首先簡述了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和CIM的思想,在此基礎(chǔ)上分析了系統(tǒng)的上位機(jī)管理軟件的功能以及下位機(jī)硬件配置,并形成系統(tǒng)總體框架.接著就軟件實(shí)現(xiàn)的幾個(gè)主要部分——系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理、任意形狀產(chǎn)品圖形信息的導(dǎo)入、產(chǎn)品排樣優(yōu)化以及上位機(jī)與下位機(jī)通信接口的實(shí)現(xiàn)分別作了詳細(xì)的論述.而對(duì)下位機(jī)部分則主要介紹其電控系統(tǒng)設(shè)備的組成、強(qiáng)弱電控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、控制過程中數(shù)據(jù)的相互傳遞等,并就系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)PC機(jī)、CNC及PLC三者如何相互配合實(shí)現(xiàn)回原點(diǎn)動(dòng)作、手動(dòng)操作、自動(dòng)切割等關(guān)鍵過程作了完整的解釋.同時(shí),該文就玻璃切割系統(tǒng)的核心技術(shù)——型材的優(yōu)化問題作了專門的研究,分別提出了一種基于直觀啟發(fā)式思維的實(shí)用算法和基于降維數(shù)學(xué)模型的近似算法,并對(duì)幾種典型的現(xiàn)代化算法在本優(yōu)化問題中的應(yīng)用前景作了簡要介紹.最后,該文簡要介紹了系統(tǒng)調(diào)試過程,以及投入運(yùn)行的主要操作界面及操作流程,并提出了一些針對(duì)系統(tǒng)改進(jìn)和擴(kuò)展的建議和方案.

標(biāo)簽： CNC 控制切割自動(dòng)

上傳時(shí)間： 2013-06-17

上傳用戶：關(guān)外河山
基于三維磁場計(jì)算的永磁音圈電機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

音圈電機(jī)(VoiceCoilMotor，簡稱VCM)是特種直線電機(jī)，其工作原理與揚(yáng)聲器的音圈類似。其最突出的特點(diǎn)是體積小、重量輕，動(dòng)作速度快，可以達(dá)到很高的定位精度，推力均勻。自從問世以來，廣泛的應(yīng)用在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備、航天儀器(例如航天制冷機(jī))、精密測距儀器(例如霍爾位移測量裝置)、精密車床以及移動(dòng)電話中。目前，生產(chǎn)出的VCM電機(jī)廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類和生產(chǎn)類市場，特別是高檔家用電器和計(jì)算機(jī)中。針對(duì)目前我國VCM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不足及工藝的落后，本文結(jié)合現(xiàn)有的加工工藝，研究永磁VCM的設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，具體內(nèi)容如下：首先，介紹VCM工作原理，以及內(nèi)磁式與外磁式、長音圈與短音圈、動(dòng)圈式與動(dòng)鐵式、直線式與搖臂式等不同結(jié)構(gòu)VCM及相應(yīng)特點(diǎn)，闡述了力矩常數(shù)的意義及其對(duì)電機(jī)性能的影響，并詳細(xì)介紹了VCM在光盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器，以及在電刷試驗(yàn)臺(tái)(提供靜壓力)中的典型應(yīng)用。其次，從電機(jī)電磁場的基本理論出發(fā)，介紹有限元及其在電磁場仿真計(jì)算中的應(yīng)用，并采用有限元軟件ANSYS，結(jié)合實(shí)際算例，對(duì)VCM進(jìn)行建模和仿真。再次，文中詳細(xì)介紹了永磁VCM的設(shè)計(jì)過程，提出了設(shè)計(jì)方法以供參考，其中包含了定量計(jì)算，包括了永磁體材料的選擇、體積的計(jì)算，音圈的設(shè)計(jì)(匝數(shù)計(jì)算及選型)，以及電機(jī)整體的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后，結(jié)合設(shè)計(jì)VCM應(yīng)當(dāng)遵循的原則，提出了若干結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。在理論推導(dǎo)和分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合仿真軟件ANSYS，對(duì)幾種結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行了電機(jī)電磁場以及電機(jī)性能的仿真分析，其中包括：采用釹鐵硼永磁的單勵(lì)磁結(jié)構(gòu)VCM與傳統(tǒng)鐵氧體VCM的性能差異；增加極靴對(duì)VCM性能影響；增加短路環(huán)及變換結(jié)構(gòu)對(duì)VCM動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度的影響等。

標(biāo)簽： 磁場優(yōu)化設(shè)計(jì) 計(jì)算音圈電機(jī)

上傳時(shí)間： 2013-06-10

上傳用戶：wanghui2438
盤式無鐵心永磁同步電機(jī)磁場分析及磁鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化

盤式永磁同步電動(dòng)機(jī)是一種性能優(yōu)越、但結(jié)構(gòu)特殊的電動(dòng)機(jī)。作為一種理想的驅(qū)動(dòng)裝置，其應(yīng)用范圍遍及航天、國防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。本文利用稀土永磁材料釹鐵硼的高矯頑力，提出了一種省卻了鐵心的雙轉(zhuǎn)子、單定子結(jié)構(gòu)盤式無鐵心永磁同步電機(jī)，進(jìn)一步減輕了電機(jī)的質(zhì)量并消除轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。對(duì)電機(jī)的設(shè)計(jì)、性能預(yù)測都離不開電機(jī)電磁場的計(jì)算。不同于傳統(tǒng)的圓柱式徑向磁通電機(jī)，盤式無鐵心電機(jī)是軸向磁通電機(jī)，外加其無鐵心的結(jié)構(gòu)，決定了該電機(jī)的磁場呈三維、開域分布。對(duì)它的電磁場分析，不能采用對(duì)待徑向磁通電機(jī)的化為二維磁場的分析方法。本文研究的重點(diǎn)內(nèi)容分為兩部分：(1)在盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)上，建立其磁場三維模型，由三維有限元法計(jì)算三維電磁場，分析計(jì)算結(jié)果，并總結(jié)出盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁場分布規(guī)律。 (2)在磁場計(jì)算的基礎(chǔ)上，將Halbach型永磁體陣列的理論應(yīng)用到磁鋼設(shè)計(jì)中來，提出磁鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，研究出適合于盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁鋼結(jié)構(gòu)，以獲得理想的磁場波形和磁密值。本文首先從磁路計(jì)算的方法入手，通過磁路計(jì)算分析出盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁場分布特點(diǎn)。其后直接運(yùn)用三維有限元法求解該電機(jī)的電磁場，分析計(jì)算結(jié)果。為了獲得低漏磁、高氣隙磁密值、正弦形的氣隙磁場分布，本文先后提出普通軸向充磁磁鋼結(jié)構(gòu)、不等厚軸向充磁磁鋼結(jié)構(gòu)并將Halbach陣列的理論應(yīng)用到盤式無鐵心永磁同步電機(jī)的磁剛結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，討論了三種不同角度的Halbach型永磁體陣列。最后為了簡化磁鋼的加工工藝，將不等厚永磁體陣列與Halbach永磁體陣列相結(jié)合，提出了最經(jīng)濟(jì)、有效的改進(jìn)型Halbach永磁體陣列，給出具體磁鋼尺寸，并運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)各種磁鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁場進(jìn)行結(jié)果仿真。

標(biāo)簽： 永磁同步電機(jī) 磁場分析磁鋼

上傳時(shí)間： 2013-06-23

上傳用戶：zhaoq123
基于ARM的數(shù)控沖床自動(dòng)送料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

數(shù)控沖床送料系統(tǒng)主要用于與沖床實(shí)現(xiàn)配套，在沖孔過程中按照程序設(shè)定控制板料移動(dòng)和沖床沖孔，實(shí)現(xiàn)沖孔的高度自動(dòng)化。自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)作為沖壓加工生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的最基本的要求，它的自動(dòng)化程度高低，直接影響著沖壓生產(chǎn)效率以及沖壓生產(chǎn)整體自動(dòng)化水平，只有其自動(dòng)化程度與沖壓設(shè)備相匹配甚至高于沖壓設(shè)備，才能夠?qū)崿F(xiàn)沖壓生產(chǎn)的完全自動(dòng)化。嵌入式系統(tǒng)是繼IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后，又一個(gè)新的發(fā)展方向，由于嵌入式系統(tǒng)自身的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用到軍事國防、消費(fèi)電子、工業(yè)控制等各個(gè)領(lǐng)域。隨著電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制以及精密機(jī)械與測試技術(shù)的不斷提高和發(fā)展，自動(dòng)送料裝置也在隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展而在迅速發(fā)展和演變。而隨著嵌入式微處理器的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)也開始運(yùn)用到數(shù)控沖床自動(dòng)送料系統(tǒng)中來。本文采用目前廣泛使用的32位ARM微處理器，Samsung公司基于ARM920T的S3C2440A作為系統(tǒng)的主控制器，該處理器主要面向嵌入式設(shè)備，具有性價(jià)比高、功耗低的特點(diǎn)，并且在嵌入式Linux操作系統(tǒng)下可移植性好，具有較強(qiáng)的控制能力和豐富的片內(nèi)資源。該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)數(shù)控沖床的自動(dòng)送料，軟硬件結(jié)構(gòu)簡單，定位精度高，操作簡單方便，具有良好的人機(jī)界面。論文首先根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際要求和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，確定了送料系統(tǒng)的軟硬件總體設(shè)計(jì)方案。硬件方面，在S3C2440A的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了NANDFlash、NORFlash、SDRAM、LCD觸摸屏模塊，并設(shè)計(jì)了X、Y軸電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路。軟件方面，選用Linux操作系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了Bootloader、Linux內(nèi)核、YAFFS根文件系統(tǒng)的移植，選用Qt/Embeded設(shè)計(jì)系統(tǒng)的操作界面，給出了系統(tǒng)各個(gè)模塊的程序設(shè)計(jì)，包括人機(jī)界面、速度預(yù)處理、插補(bǔ)模塊和電機(jī)控制部分，文章對(duì)系統(tǒng)的軟硬件的抗干擾技術(shù)也專門做了介紹。隨后，文章還介紹了積分分離的PID控制算法，并通過使用matlab對(duì)電機(jī)控制進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了該算法的可行性。文章在最后對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)和展望，指出了系統(tǒng)存在的問題和一些可以改進(jìn)的地方。

標(biāo)簽： ARM 數(shù)控自動(dòng)

上傳時(shí)間： 2013-06-28

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基于ARM的自動(dòng)開袋機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

自動(dòng)開袋機(jī)是一種比較復(fù)雜的機(jī)電一體化縫紉機(jī)械，用于加工服裝口袋，與常規(guī)手動(dòng)開裁縫制口袋相比，具有高效率、高品質(zhì)、高精度的優(yōu)勢(shì)，越來越受到服裝廠青睞。自動(dòng)開袋機(jī)控制系統(tǒng)的研究可滿足市場對(duì)此的需求。論文根據(jù)對(duì)自動(dòng)開袋機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣系統(tǒng)、縫制過程及工藝實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析，提出一種基于ARM9處理器S3C2410和嵌入式WinCE操作系統(tǒng)的控制方案，隨后進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)、氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的硬件電路部分，論文根據(jù)開袋機(jī)動(dòng)作要求及處理器情況，進(jìn)行了最小系統(tǒng)、電源模塊、串口接口、I/O擴(kuò)展接口、液晶屏顯示接口等電路設(shè)計(jì)。氣動(dòng)控制系統(tǒng)部分，論文進(jìn)行了滿足動(dòng)作要求的氣動(dòng)元件選型以及系統(tǒng)氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分，分析了系統(tǒng)啟動(dòng)代碼的實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)WinCE操作系統(tǒng)進(jìn)行定制，并基于EVC開發(fā)出應(yīng)用程序(含用戶圖形界面)部分。論文最后，進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)試工作，并對(duì)課題進(jìn)行總結(jié)和展望。論文設(shè)計(jì)的自動(dòng)開袋機(jī)控制系統(tǒng)基于WinCE操作系統(tǒng)，人機(jī)界面簡潔美觀，操作方便，機(jī)器功能比較完善，性能好。在研究過程中，對(duì)傳統(tǒng)的開袋機(jī)定位方式進(jìn)行改進(jìn)，軟件方面考慮到優(yōu)化性設(shè)計(jì)。

標(biāo)簽： ARM 自動(dòng) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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基于ARM及嵌入式Linux的線切割數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)

電火花線切割加工是一種高精度和高柔性的加工方法，在模具制造、成形刀具加工、難加工材料和精密復(fù)雜零件的加工等方面得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的核心，開發(fā)出低成本、高效率的開放式電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文首先提出了基于ARM及嵌入式Linux的往復(fù)走絲電火花線切割數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)方案。采用ARM微處理器+AVR單片機(jī)接口電路作為電火花線切割數(shù)控系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。通過構(gòu)建2.6內(nèi)核版本的嵌入式Linux系統(tǒng)，并將嵌入式GUI解決方案QtopiaCore4移植到該系統(tǒng)，建立了交叉編譯環(huán)境，在此基礎(chǔ)上成功地開發(fā)了高速走絲電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)軟件原型，并設(shè)計(jì)了單片機(jī)接口電路，使用C語言編寫了相應(yīng)的控制程序，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控軸驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的控制。最后，本文建立了數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試環(huán)境，并對(duì)開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)軟件進(jìn)行了聯(lián)機(jī)調(diào)試、系統(tǒng)軟件測試和實(shí)例加工。測試和實(shí)例加工結(jié)果表明，基于ARM和嵌入式Linux的電火花線切割加工數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)途徑的可行性，并實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的數(shù)控功能。

標(biāo)簽： Linux ARM 嵌入式線切割

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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ARMFPGA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)及在測量儀器上的應(yīng)用.pdf

目前在各行各業(yè)中應(yīng)用種類繁多的測量儀器隨著儀器性能指標(biāo)要求的逐漸提升以及功能的不斷拓展，對(duì)儀器控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和集成化程度等性能的要求也越來越高。目前發(fā)展的趨勢(shì)是開放式、集成度向芯片級(jí)靠攏的高實(shí)時(shí)性儀器。針對(duì)目前傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在著功能簡單、速度慢、實(shí)時(shí)性差、對(duì)數(shù)據(jù)的再加工處理能力極為有限等問題，本文根據(jù)課題需要提出了一種基于ARM+FPGA架構(gòu)的高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集嵌入式系統(tǒng)方案，應(yīng)用在小功率半導(dǎo)體測量儀器上。方案采用三星S3C2410的ARM處理器進(jìn)行管理控制，處理數(shù)據(jù)，界面顯示；Altera公司的Cyclone系列的1C12 FPGA器件用來進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集，提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和集成化程度。本文首先給出了ARM+FPGA架構(gòu)的總體設(shè)計(jì)。硬件方面，簡要討論了ARM處理器的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，F(xiàn)PGA在高速采集和并行性上的優(yōu)勢(shì)，給出了硬件的總體結(jié)構(gòu)和主要部件及相關(guān)接口。軟件方面，研究了基于嵌入式Linux的嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)建和BootLoader的啟動(dòng)以及內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了嵌入式Linux系統(tǒng)包括建立交叉開發(fā)環(huán)境，修改移植BootLoader和裁減移植Linux內(nèi)核，并且根據(jù)課題實(shí)際需要精簡建立了根文件系統(tǒng)。為了滿足測量儀器的實(shí)時(shí)性，設(shè)計(jì)了ARM與FPGA的高速數(shù)據(jù)采集接口。進(jìn)行了FPGA內(nèi)部與ARM接口相關(guān)部分的硬件電路設(shè)計(jì)；通過分析ARM與FPGA內(nèi)部時(shí)序的差異，針對(duì)ARM與FPGA內(nèi)部FIFO時(shí)序不匹配的問題，解決了測量儀器中高速數(shù)據(jù)采集與處理速度不匹配的問題。接著，通過研究Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)基本原理和驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)過程，設(shè)計(jì)了Linux下的FPGA數(shù)據(jù)采集接口驅(qū)動(dòng)程序，并且實(shí)現(xiàn)了中斷傳輸。使得FPGA芯片通過高效可靠的驅(qū)動(dòng)程序可以很好的與ARM進(jìn)行通訊。最后為了方便用戶操作，進(jìn)行了人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。為了降低成本和提高實(shí)用性利用FPGA芯片剩余的資源實(shí)現(xiàn)了對(duì)PS/2鍵盤鼠標(biāo)接口的控制，應(yīng)用到系統(tǒng)中，大大提高了人機(jī)交互能力；通過比較分析目前比較流行的幾種嵌入式GUI圖形設(shè)計(jì)工具的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合課題的實(shí)際情況選擇了MiniGUI作為課題圖形界面的開發(fā)。根據(jù)具體要求設(shè)計(jì)了適合測量儀器方面上使用的人機(jī)交互界面，并且移植到了ARM平臺(tái)上，給測量儀器的使用提供了更好的交互操作。本課題完成了嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境的建立，針對(duì)課題實(shí)際硬件電路設(shè)計(jì)修改移植了bootloader，裁減移植了內(nèi)核以及根文件系統(tǒng)的建立；設(shè)計(jì)了FPGA內(nèi)部硬件電路，解決了接口中ARM與FPGA時(shí)序不匹配的問題，實(shí)現(xiàn)了ARM與FPGA之間的高速數(shù)據(jù)采集；設(shè)計(jì)了高速采集接口在嵌入式Linux下的驅(qū)動(dòng)程序以及中斷傳輸和應(yīng)用程序；合理設(shè)計(jì)了適合測量儀器使用的人機(jī)交互界面，并巧妙設(shè)計(jì)了PS/2鍵盤鼠標(biāo)接口，進(jìn)一步提高了交互操作。

標(biāo)簽： ARMFPGA 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) 測量儀器

上傳時(shí)間： 2013-06-21

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