隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，高壓換流設(shè)備在工業(yè)應(yīng)用中日益廣泛。其核心元件晶閘管（SCR）的電壓與電流越來越高（已達(dá)到10KV/10KA以上），應(yīng)用場合要求也越來越高。在國際上，晶閘管的光控技術(shù)發(fā)展日益成熟。根據(jù)對國內(nèi)晶閘管技術(shù)發(fā)展前景和需求的展望，本文采用自供電驅(qū)動技術(shù)與光控技術(shù)相結(jié)合，研發(fā)光控自供電晶閘管驅(qū)動控制板，然后與晶閘管本體相結(jié)合即形成光控晶閘管工程化實(shí)現(xiàn)模型，其可作為光控晶閘管的替代技術(shù)。 在工程應(yīng)用中，光控晶閘管的典型應(yīng)用場合為四象限高壓變頻器和國家大型直流輸變電系統(tǒng)等。隨著國家節(jié)能工程的實(shí)施，高壓變頻器的應(yīng)用范圍越來越廣泛，已成為工業(yè)節(jié)能中的重要環(huán)節(jié)。高壓直流換流系統(tǒng)難度大，技術(shù)復(fù)雜，要求高，本論文研究的光控晶閘管替代技術(shù)只作為其儲備技術(shù)之一。本論文以電流源型高壓變頻器作為該光控晶閘管替代技術(shù)的應(yīng)用背景重點(diǎn)闡述。 電流源型高壓變頻器為了提高單機(jī)容量，通常是數(shù)個SCR串聯(lián)使用。隨著系統(tǒng)容量越來越大，裝置對高壓開關(guān)器件的要求也越來越高。如果一組串聯(lián)SCR中某一個SCR該導(dǎo)通時沒有導(dǎo)通，那么加在該組SCR上的電壓都將加到該SCR上形成過電壓，造成該器件的擊穿損壞，甚至于一組串聯(lián)SCR都被燒壞。為了克服上述問題，保證高壓變頻器中串聯(lián)晶閘管能夠安全可靠的工作，提高系統(tǒng)可靠性，有必要為晶閘管配備后備驅(qū)動系統(tǒng)。本文提出了給SCR驅(qū)動電路增設(shè)自供電驅(qū)動系統(tǒng)——SPDS （Self—Powered Drive System）的解決辦法。SPDS基本功能是通過高位取能電路利用RC緩沖電路中的能量為監(jiān)測電路和后備觸發(fā)電路提供正常工作所需要的能量。它的優(yōu)點(diǎn)是由于緩沖電路與晶閘管同電位，自供電驅(qū)動系統(tǒng)要求的電壓隔離水平可以從幾千伏降低到幾百伏，節(jié)省了高壓隔離變壓器，節(jié)省了成本和體積，提高了系統(tǒng)可靠性。國外對相關(guān)內(nèi)容已經(jīng)有了深入研究，并將其應(yīng)用在高壓變頻器產(chǎn)品中。在國內(nèi)，目前還沒有查到相關(guān)文獻(xiàn)。本文為基于晶閘管的電流源型高壓變頻器設(shè)計(jì)了一種高壓晶閘管自供電驅(qū)動系統(tǒng)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，為自供電驅(qū)動系統(tǒng)的推廣應(yīng)用和其他高壓開關(guān)器件自供電驅(qū)動系統(tǒng)的研制提供了參考。 本文詳細(xì)介紹了串聯(lián)高壓晶閘管驅(qū)動系統(tǒng)的要求和RC緩沖電路的工作特 點(diǎn)，進(jìn)而提出了SPDS的工作原理和具體實(shí)現(xiàn)方式，闡述了SPDS各部分組成及其功能。SPDS的核心技術(shù)是取能回路和觸發(fā)方式的設(shè)計(jì)。本文在比較各種高壓取能方式和觸發(fā)方式優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選擇采用RC緩沖取能方式和光纖觸發(fā)方式。 論文基于Multisim10仿真軟件，結(jié)合高壓晶閘管自供電驅(qū)動系統(tǒng)取能電路的原理，對高壓晶閘管自供電驅(qū)動系統(tǒng)的核心部分——SPDS取能電路進(jìn)行了仿真。通過搭建帶SPDS取能電路的單相晶閘管仿真電路和電流源型高壓變頻器前側(cè)變流電路的仿真模型，詳細(xì)討論了影響RC取能回路正常工作的各種因素。同時，通過設(shè)定仿真電路的參數(shù)，分析了其工作狀況。根據(jù)得到的仿真波形圖，證明了高壓晶閘管自供電驅(qū)動系統(tǒng)可以達(dá)到有效觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通的設(shè)計(jì)目標(biāo)，具有可行性。 為考察SPDS的實(shí)際工作性能，本文搭建了簡易的SPDS低壓硬件實(shí)驗(yàn)平臺，為其高壓條件下的工程化應(yīng)用打好了基礎(chǔ)。 在論文的最后，對高壓晶閘管自供電驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。 關(guān)鍵詞：高壓變頻器；晶閘管驅(qū)動；自供電系統(tǒng)；高壓換流；光控晶閘管
上傳時間： 2013-05-26
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60年代初，國際上首次將B超診斷儀應(yīng)用于臨床診斷，40多年來B超診斷儀的發(fā)展極為迅速。隨著數(shù)字信號處理及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，目前國際上先進(jìn)水平的超聲診斷設(shè)備幾乎每一個環(huán)節(jié)都包含著數(shù)字信號處理的內(nèi)容，研制全數(shù)字化的超聲診斷設(shè)備已成為發(fā)展趨勢。 @@ 基于FPGA及嵌入式操作系統(tǒng)的全數(shù)字超聲診斷系統(tǒng)具有技術(shù)含量高、便攜的特點(diǎn)，可用數(shù)字硬件電路來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)量極其龐大的超聲信息的實(shí)時處理。 @@ 本文從超聲診斷原理入手，在對超聲診斷系統(tǒng)中的幾個關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究開發(fā)超聲診斷系統(tǒng)中數(shù)字信號處理部分的兩個核心算法。以FPGA芯片為載體，在Quartus Ⅱ平臺中采用Verilog HDL語言進(jìn)行編程并仿真驗(yàn)證，分別實(shí)現(xiàn)了數(shù)字FIR濾波器及CORDIC坐標(biāo)變換兩個模塊的功能。另外，采用Verilog HDL語言對應(yīng)用于圖像顯示模塊的SPI接口進(jìn)行了編程設(shè)計(jì)，編譯下載至FPGA中，最終實(shí)現(xiàn)了與ARM A8的OMPG3530板之間高速串行數(shù)據(jù)的傳輸。 @@ 采用在單片F(xiàn)PGA芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)字式超聲診斷部分核心算法并與高性能ARMA8處理器相配合的數(shù)字信號處理解決方案，具有高速度、高精度、高集成度、便攜的特點(diǎn)，為全數(shù)字化便攜超聲診斷設(shè)備的研制打下了基礎(chǔ)。 @@關(guān)鍵詞：超聲診斷系統(tǒng)；FPGA；數(shù)字FIR濾波器；CORDIC算法；SPI總線
標(biāo)簽： FPGA 全數(shù)字 超聲診斷系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-07
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隨著現(xiàn)代DSP、FPGA等數(shù)字芯片的信號處理能力不斷提高，基于軟件無線電技術(shù)的現(xiàn)代通信與信息處理系統(tǒng)也得到了更為廣泛的應(yīng)用。軟件無線電的基本思想是以一個通用、標(biāo)準(zhǔn)、模塊化的硬件系統(tǒng)作為其應(yīng)用平臺，把盡可能多的無線及個人通信和信號處理的功能用軟件來實(shí)現(xiàn)，從而將無線通信新系統(tǒng)、新產(chǎn)品的開發(fā)逐步轉(zhuǎn)移到軟件上來。另一方面，現(xiàn)代信號處理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的處理速度、處理精度和動態(tài)范圍的要求也越來越高，需要每秒完成幾千萬到幾百億次運(yùn)算。因此研制具備高速實(shí)時信號處理能力的通用硬件平臺越來越受到業(yè)界的重視。 @@ 目前的高速實(shí)時信號處理系統(tǒng)一般均采用DSP+FPGA的架構(gòu)，其中DSP主要負(fù)責(zé)完成系統(tǒng)通信和基帶信號處理算法，而FPGA主要完成信號預(yù)處理等前端算法，并提供系統(tǒng)常用的各種外部接口邏輯。本文的主要工作就在于完成通用型高速實(shí)時信號處理系統(tǒng)的FPGA軟件設(shè)計(jì)。 @@ 本文提出了一種基于多DSP與FPGA的通用高速實(shí)時信號處理系統(tǒng)的架構(gòu)。綜合考慮各方面因素，作者選擇使用兩片ADSP-TS201浮點(diǎn)DSP以混合耦合模型構(gòu)成系統(tǒng)信號處理核心；以Xilinx公司最新的高性能FPGA Virtex-5系列的XC5VLX50T提供系統(tǒng)所需的各種接口，包括與ADSP-TS201的高速Linkport接口以及SPI、UART、SPORT等常用外設(shè)接口。此外，作者還選擇了ADSP-BF533定點(diǎn)DSP加入系統(tǒng)當(dāng)中以擴(kuò)展系統(tǒng)音視頻信號處理能力，體現(xiàn)系統(tǒng)的通用性。 @@ 基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)正逐漸成為現(xiàn)代FPGA應(yīng)用的一個熱點(diǎn)。結(jié)合課題需要，作者以Xilinx公司的MicroBlze軟核處理器為核心在Virtex-5片內(nèi)設(shè)計(jì)了一個嵌入式系統(tǒng)，完成了對CF卡、DDR2 SDRAM存儲器的讀寫控制，并利用片內(nèi)集成的三態(tài)以太網(wǎng)MAC硬核模塊，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)與上位PC機(jī)之間的以太網(wǎng)通信鏈路。此外，為擴(kuò)展系統(tǒng)功能，適應(yīng)未來可能的軟件升級，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的通用性，還將嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-II移植到MicroBlaze處理器上。 @@ 最后，作者介紹了基于Xilinx RocketIO GTP收發(fā)器的高速串行傳輸設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)和基本的設(shè)計(jì)方法，充分體現(xiàn)了目前高速實(shí)時信號處理系統(tǒng)的發(fā)展要求和趨勢。 @@關(guān)鍵詞：高速實(shí)時信號處理；FPGA；Virtex-5；嵌入式系統(tǒng)；MicroBlaze
標(biāo)簽： FPGA 實(shí)時信號 處理系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-17
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顯示技術(shù)被定義為新世紀(jì)世界朝陽產(chǎn)業(yè)之一。幾十年來，LED顯示技術(shù)成為一項(xiàng)使用最廣泛和最普及的技術(shù)，由于其極高的性價(jià)比、高亮度、主動發(fā)光等特性，使得LED構(gòu)成的大屏幕已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于車站、碼頭、廣場等各種場合以及各企事業(yè)單位，成為各單位、部門很好的信息發(fā)布與交流工具。傳統(tǒng)的顯示技術(shù)以簡單的8位或者16位單片微控制器為核心，其運(yùn)算速度、內(nèi)存容量、存儲空間和通訊方式等方面存在著很大的局限性，很難實(shí)現(xiàn)高難度圖文動態(tài)特技顯示和高灰度級顯示，并且無法滿足信息容量大和處理速度很高的場所。 本文在分析LED顯示控制原理、灰度級實(shí)現(xiàn)以及彩色顯示實(shí)現(xiàn)原理的基礎(chǔ)上，制定了ARM+FPGA的LED點(diǎn)陣顯示控制方案，采用三星公司S3C2410芯片上的LCD顯示接口，設(shè)計(jì)了顯示數(shù)據(jù)重組、非線性占空比γ反校正等邏輯，結(jié)合FPGA技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高性能的LED點(diǎn)陣顯示控制；同時研究了嵌入式Linux操作系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上詳細(xì)論述基于Linux操作系統(tǒng)的幀緩存設(shè)備模塊加載模式下的控制技術(shù)，并開發(fā)基于ARM平臺的LED顯示屏播放以及管理應(yīng)用程序。 本文的創(chuàng)新之處在于提出并系統(tǒng)研究了改善LED顯示效果的數(shù)據(jù)重組技術(shù)以及非線性占空比下的γ反校正技術(shù)，并通過軟硬件調(diào)試系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期顯示效果。
標(biāo)簽： ARM LED 顯示控制 技術(shù)研究
上傳時間： 2013-04-24
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隨著人們安防意識的增強(qiáng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用越來廣泛，許多公共場所，如學(xué)校、工廠、政府、銀行都設(shè)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像處理技術(shù)及嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展，使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)有了很大的進(jìn)步，功能也越來越豐富，單純的視頻畫面的監(jiān)控已經(jīng)不能滿足人們的要求。兼容豐富的通信協(xié)議、強(qiáng)大的系統(tǒng)控制管理功能和智能化的監(jiān)測能力的視頻監(jiān)控系統(tǒng)就成了當(dāng)今視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究開發(fā)的熱點(diǎn)。 現(xiàn)在流行的視頻監(jiān)控的構(gòu)架大致分為兩類，一種基于數(shù)字信號處理器，一種基于通用微處理器。數(shù)字信號處理器擅長復(fù)雜的計(jì)算、音視頻處理，而通用微處理器適用于系統(tǒng)控制、管理。兩種方案可以滿足簡單的視頻監(jiān)控的要求，各自功能也相對單一。如果把兩種方案結(jié)合在一起，必定可以達(dá)到易于擴(kuò)展多種功能的滿意的效果。 本文分析了現(xiàn)有的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的幾種方案，為了滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能越來越豐富全面的要求，設(shè)計(jì)了一款基于ARM和DSP的雙處理器的視頻監(jiān)控平臺，該平臺易于進(jìn)行功能的擴(kuò)展和升級。系統(tǒng)采用三星公司的S3C2410 ARM9處理器和TI公司的TMS320DM642數(shù)字信號處理器，ARM負(fù)責(zé)視頻的傳輸和外圍控制，DSP負(fù)責(zé)視頻的采集和壓縮。本文主要著眼于平臺的軟件方面。硬件電路方面，主要介紹了視頻采集電路和ARM與DSP的通信電路。軟件方面，搭建了ARM嵌入式Linux操作系統(tǒng)平臺，開發(fā)了主機(jī)口(HPI)驅(qū)動程序，以及基于實(shí)時傳輸協(xié)議RTP的服務(wù)器端和客戶端程序。DSP部分，基于DSP/BIOS實(shí)時操作系統(tǒng)和RF5參考框架，開發(fā)了多任務(wù)的上層應(yīng)用程序。移植并優(yōu)化了MPEG-4編碼器，依據(jù)DSP/BIOS的類/微驅(qū)動開發(fā)模型，開發(fā)了SAA7111視頻編碼器的驅(qū)動程序。 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測試，ARM端搭建的嵌入式Linux軟件平臺運(yùn)行良好。DSP端視頻采集效率基本達(dá)到了25幀/秒的采集要求，經(jīng)過優(yōu)化的MPEG-4編碼器對CIF格式的圖像的壓縮編碼率為13幀/秒，視頻服務(wù)器可滿足視頻傳輸?shù)膶?shí)時性需要。該設(shè)計(jì)的基于ARM和DSP雙處理器架構(gòu)視頻監(jiān)控平臺在視頻監(jiān)控領(lǐng)域?qū)泻芎玫膽?yīng)用前景。關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控；嵌入式系統(tǒng)；Linux；驅(qū)動程序；視頻壓縮
標(biāo)簽： ARM DSP 視頻 監(jiān)控平臺
上傳時間： 2013-04-24
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基于嵌入式技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以達(dá)到動態(tài)、無死角的監(jiān)控目的，可以對一些特殊環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制，且不受濕度、溫度等條件的影響，廣泛應(yīng)用于軍事、交通、智能家居、醫(yī)療監(jiān)護(hù)等多個領(lǐng)域。可以解決傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)將圖像采集設(shè)備固定在一個地方而使監(jiān)控范圍有限，適用場合少等弊端。 本文設(shè)計(jì)了一款基于ARM和FPGA的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。首先在對遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)功能分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了以ARM為主控制器和FPGA為輔助控制器的硬件電路，采用ARM芯片控制圖像采集、速度采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)雀蓴_小的模塊，采用FPGA芯片控制電機(jī)驅(qū)動、舵機(jī)驅(qū)動、電池監(jiān)控等干擾大的模塊，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；其次設(shè)計(jì)了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集、GPIO、PWM、外中斷EINT-19的流接口驅(qū)動程序；同時設(shè)計(jì)了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集及壓縮、網(wǎng)絡(luò)通信、車模速度采集的應(yīng)用程序；FPGA內(nèi)部邏輯電路采用Verilog語言完成電源監(jiān)控、舵機(jī)控制、直流電機(jī)控制等功能。 本系統(tǒng)集圖像采集和壓縮、運(yùn)動控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸于一體。其圖像采集速度達(dá)30幀/秒，圖像分辨率達(dá)640x480，JPEG壓縮比達(dá)10：1，控制命令響應(yīng)時間為1s，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率達(dá)10Mbps。其功能擴(kuò)展容易，功耗低，體積小，抗干擾能力強(qiáng)，具有很好的市場前景。關(guān)鍵詞：winCE；S3C2440A；FPGA；遠(yuǎn)程監(jiān)控；流接口驅(qū)動
標(biāo)簽： FPGA ARM 遠(yuǎn)程監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時間： 2013-04-24
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在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程中，仿真器是一個必不可少的開發(fā)工具。特別是對于初級嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工程師，借助一個功能強(qiáng)大的仿真器進(jìn)行開發(fā)工作，可以達(dá)到事半功倍的效果。一個嵌入式仿真、調(diào)試系統(tǒng)支持單步執(zhí)行、設(shè)置斷點(diǎn)、觀察變量內(nèi)容及寄存器內(nèi)容等功能。開發(fā)人員可以通過各類調(diào)試功能觀察變量和寄存器的變化，從而可以很清楚的了解整個程序運(yùn)行的狀況，及時的調(diào)整和修改程序，并不需要反復(fù)的向芯片燒寫程序，就可以完成對于程序的調(diào)試工作。 @@ 本文在分析了目前市場上常用仿真器的設(shè)計(jì)原理的基礎(chǔ)上，提出了以三星公司的S3C44BO ARM7處理器為主CPU，通過以太網(wǎng)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腁RMJTAT仿真器的設(shè)計(jì)方案。利用這種仿真器進(jìn)行程序調(diào)試，不僅可以大幅度的提高下載速度，還可以實(shí)現(xiàn)仿真器資源的共享，而且調(diào)試時程序是在目標(biāo)板上運(yùn)行，仿真更接近于目標(biāo)硬件。 @@ 文中首先對于傳統(tǒng)仿真器的設(shè)計(jì)原理、作用、存在的問題進(jìn)行了研究，然后提出了基于S3C44BO的以太網(wǎng)接口的ARM-JTAG仿真器的設(shè)計(jì)。該仿真器的設(shè)計(jì)主要分為以下幾步：第一，提出總體設(shè)計(jì)方案，包括硬件的設(shè)計(jì)及軟件的設(shè)計(jì)。第二，詳細(xì)介紹該仿真器的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和程序開發(fā)過程，其中特別對以太網(wǎng)接口的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。第三，總結(jié)了該仿真器的功能、特點(diǎn)。 @@關(guān)鍵詞：仿真器；S3C44BO；以太網(wǎng)接口；JTAG；LwIP
標(biāo)簽： ARMJTAG 以太網(wǎng)接口 仿真器
上傳時間： 2013-06-16
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為了解決當(dāng)前PVC軟標(biāo)生產(chǎn)技術(shù)落后、效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定、能耗高、工作環(huán)境差等問題，本文提出研制集注標(biāo)、烘烤、冷卻的數(shù)控PVC軟標(biāo)機(jī)方案。 數(shù)控PVC軟標(biāo)機(jī)控制系統(tǒng)采用“ARM9+RT-Linux”開發(fā)模式，將數(shù)控技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來，一方面發(fā)揮ARM9微處理器高性能、低功耗的特點(diǎn)，使PVC軟標(biāo)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)動控制能力；另一方面利用實(shí)時操作系統(tǒng)RT-Linux的開放性、強(qiáng)大的功能，簡化了數(shù)控系統(tǒng)軟件的開發(fā)，縮短了應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)周期。 本文研究的主要內(nèi)容是基于嵌入式的PVC軟標(biāo)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)。首先詳細(xì)介紹了系統(tǒng)各功能模塊的硬件電路設(shè)計(jì)，包括嵌入式最小系統(tǒng)搭建、伺服驅(qū)動器接口電路設(shè)計(jì)、電磁閥接口電路設(shè)計(jì)、人機(jī)交互模塊設(shè)計(jì)、通信模塊設(shè)計(jì)、開關(guān)量模塊設(shè)計(jì)等方面內(nèi)容；然后，基于RT-Linux的嵌入式系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)機(jī)理的理論指導(dǎo)下，提出了系統(tǒng)軟件的架構(gòu)，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)闡述了軟件實(shí)現(xiàn)過程：通過對PVC軟標(biāo)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)功能需求及多任務(wù)間數(shù)據(jù)依賴關(guān)系的分析，同時結(jié)合RT-Linux平臺上實(shí)時應(yīng)用軟件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文在邏輯架構(gòu)上對控制系統(tǒng)的實(shí)時任務(wù)和非實(shí)時任務(wù)進(jìn)行了劃分，并設(shè)計(jì)了模塊間數(shù)據(jù)緩沖機(jī)制；在時序架構(gòu)上提出了系統(tǒng)的多任務(wù)運(yùn)行時機(jī)分配以及各任務(wù)之間正確合理的時序關(guān)系，以保證實(shí)時任務(wù)的實(shí)時性和非實(shí)時任務(wù)能夠得到適當(dāng)運(yùn)行；在應(yīng)用軟件架構(gòu)上利用RT-Linux多線程編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)軟件的基本功能。最后，針對本系統(tǒng)插補(bǔ)所需的精度和系統(tǒng)實(shí)時性要求，利用數(shù)據(jù)采用直線插補(bǔ)算法實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的插補(bǔ)功能。 目前，PVC軟標(biāo)機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的基本功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)能夠在實(shí)驗(yàn)平臺上穩(wěn)定運(yùn)行，基本達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。關(guān)鍵字：PVC軟標(biāo)；數(shù)控系統(tǒng)；插補(bǔ)；RT-Linux；ARM9
上傳時間： 2013-04-24
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現(xiàn)代噴氣織機(jī)以其高速、高性能等優(yōu)勢，占據(jù)了無梭織機(jī)的大部分市場，并成為最有發(fā)展前景的一種織機(jī)。送經(jīng)、卷取機(jī)構(gòu)是織機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分，其對經(jīng)紗張力的控制精度已成為評定織機(jī)質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。因此，提高和改善噴氣織機(jī)的電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)的性能非常必要，而且，開發(fā)具有高速、高精度的獨(dú)立電子送經(jīng)和卷取控制模塊具有廣闊的應(yīng)用前景。 本課題研究開發(fā)了一款獨(dú)立的電子送經(jīng)和卷取控制模塊，通過人機(jī)界面或CAN通訊對該控制系統(tǒng)所需參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，使其可以根據(jù)參數(shù)設(shè)置應(yīng)用于不同型號的噴氣織機(jī)。通過對系統(tǒng)的控制分析，本課題主要從硬件電路設(shè)計(jì)、軟件控制及張力控制算法三個方面進(jìn)行研究。 首先，通過對噴氣織機(jī)的性能要求及控制器結(jié)構(gòu)與性能的綜合考慮，系統(tǒng)采用以高速ARM7TDMI為內(nèi)核的低功耗微處理器LPC2294作為系統(tǒng)控制器，該控制器不僅速度快、性能穩(wěn)定，而且其豐富的外圍模塊大大簡化了硬件電路的設(shè)計(jì)。硬件電路設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法，主要功能模塊包括嵌入式最小系統(tǒng)模塊、主軸編碼器采集模塊、張力采集模塊、電機(jī)控制模塊、通訊模塊、人機(jī)界面模塊、輸入輸出信號模塊等。根據(jù)系統(tǒng)需要，對各個模塊的控制器件進(jìn)行選取，并設(shè)計(jì)出各個模塊的接口電路。最后，為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，在硬件電路設(shè)計(jì)中采取了隔離、去耦等硬件抗干擾措施。 在軟件設(shè)計(jì)方面，系統(tǒng)采用嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-II，便于系統(tǒng)升級和維護(hù)。在系統(tǒng)硬件平臺的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)要求對操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行剪裁和移植，并對系統(tǒng)時鐘節(jié)拍進(jìn)行修改。結(jié)合硬件電路及系統(tǒng)控制要求，對系統(tǒng)啟動代碼進(jìn)行修改；并根據(jù)系統(tǒng)對各個功能模塊控制的時效性要求，對系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行合理規(guī)劃。為了說明系統(tǒng)采用該RTOS的可行性，對實(shí)時性要求最高的張力采集任務(wù)進(jìn)行了實(shí)時性分析。對CAN通訊協(xié)議進(jìn)行制定和編程實(shí)現(xiàn)，并對I2C、CAN和LCD驅(qū)動程序進(jìn)行開發(fā)，另外，對每個任務(wù)的功能及控制流程和任務(wù)間及任務(wù)與中斷間的信息通訊進(jìn)行了說明。系統(tǒng)在軟件方面也采用了一定的抗干擾技術(shù)，對硬件抗干擾進(jìn)行補(bǔ)充。 最后，針對經(jīng)紗張力的非線性和滯后性等復(fù)雜特性，對張力調(diào)節(jié)采用模糊參數(shù)自整定PID控制算法，設(shè)計(jì)出張力模糊參數(shù)自整定PID控制器。并在Matlab及Simulink工具下，對PID控制器下的張力算法及模糊參數(shù)自整定PID控制器下的張力算法進(jìn)行仿真研究。而且對張力模糊PID控制算法在LPC2294中的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了說明。關(guān)鍵詞：ARM； μC/OS-II；噴氣織機(jī)；送經(jīng)卷取；模糊PID
標(biāo)簽： ARM 噴氣織機(jī) 電子送經(jīng) 控制
上傳時間： 2013-06-11
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本文在分析研究部隊(duì)執(zhí)勤信息化建設(shè)對無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)需求的基礎(chǔ)上，以無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)研究為背景，按照嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程和方法，以設(shè)計(jì)通用化、模塊化軟硬件平臺為重點(diǎn)，解決無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)為核心，設(shè)計(jì)了由32位嵌入式系統(tǒng)主控模塊和射頻收發(fā)模塊組成的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)原型；并通過移植嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)--uC/OS-II，構(gòu)造了系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺；在此基礎(chǔ)上，完成了系統(tǒng)相關(guān)驅(qū)動程序和通信協(xié)議等底層軟件設(shè)計(jì)，為進(jìn)一步擴(kuò)展系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。 首先，論文比較了系統(tǒng)微處理器的選擇，無線通信方式的選擇，系統(tǒng)接口方式的選擇等相關(guān)方案，分析了應(yīng)用32位ARM處理器和嵌入式操作系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)主控模塊的優(yōu)勢，提出了系統(tǒng)的軟硬件整體結(jié)構(gòu)框架。 其次，從構(gòu)建通用軟、硬件平臺的角度，重點(diǎn)介紹了LPC2138(ARM)微處理器和nRF401無線射頻芯片主要特性及相關(guān)外圍電路的設(shè)計(jì)，并對系統(tǒng)的硬件抗干擾措施進(jìn)行了分析。在完成硬件電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，針對主控模塊設(shè)計(jì)了啟動代碼，分析了uC/OS-II操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了系統(tǒng)移植，形成了完整的軟硬件開發(fā)平臺。 最后，在學(xué)習(xí)研究uC/OS-II操作系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上，討論了系統(tǒng)相關(guān)驅(qū)動程序和通信協(xié)議等底層軟件的開發(fā)方法，完成了基本的層次化，模塊化軟件設(shè)計(jì)，對系統(tǒng)無線傳輸功能進(jìn)行了驗(yàn)證，并對系統(tǒng)將來的功能擴(kuò)展和工程應(yīng)用提出了構(gòu)想。
標(biāo)簽： ARM 無線數(shù)據(jù)傳輸 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時間： 2013-07-06
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