本課題的目的就是研制適用于工業現場控制的嵌入式工業控制器，這對于提 高工業現場控制的實時性具有重要意義。本課題以嵌入式系統設計原理和工業控 制實際應用為核心，從理論上和技術方法上開展了一系列研究。主要工作有: 1全面系統地概述了嵌入式系統的發展過程和分類，及其在各個領域 內的應用，以及嵌入式系統的發展方向 2基于嵌入式系統設計原理的嵌入式工業控制器的設計的總體方案， 從硬件和軟件兩個方面講述了嵌入式工業控制器的設計思想和方 法，及其可行性的論證 3嵌入式工業控制器硬件平臺的設計與調試，著重敘述了硬件平臺的 整體設計方案，包括各個設計模塊的選型與接口電路的設計 4嵌入式工業控制器所采用的操作系統的移植與調試，詳細講敘了 u C/OS-II實時操作系統在基于AT9I M40800的嵌入式工業控制器 硬件平臺上的移植過程及注意事項 5在后繼的工作中，我們還要在實時嵌入式操作系統的基礎上完成對 操作系統的擴展以及對各個模塊的驅動。
上傳時間： 2015-12-05
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全局測量與精度控制是超大空間內精密測量的基礎，決定著整體測量的性能和適用性。為提高整體空間測量精度，同時解決定向及尺度問題，必須在全局空間內布設高精度測量控制網。三維坐標測量作為幾何量測量的重要代表，是建立控制網最直接且約束最強的控制條件。為建立大空間精密三維坐標控制網，采用激光跟蹤儀多站位對空間全局控制點進行三維坐標測量，結合奇異值分解算法完成各站位的方位定向，并利用激光跟蹤儀極高精度的測距值作為約束，對跟蹤儀測角誤差進行優化，進一步提高坐標控制網的精度。將該控制網建立方法應用于某飛機機翼表面形貌測量，實現激光跟蹤儀全局控制與終端攝影測量的高效組合，以不同若干站位下全局控制點間距離比對結果表明該控制網對現場測量精度和可靠性的提高具有良好效果 。
上傳時間： 2017-03-23
上傳用戶：wyf1995
隨著經濟發展，步進電機在工業生產與社會生活中的應用越來越廣泛，對精度的要求也在不斷提高。日益擴展的實際應用需求，不僅對步進電機結構提出了更高的要求，而且對步進電機的驅動控制也提出了更高的要求。雖然步進電機存在很多的優點，但是實際應用起來也有許多的不方便，很大程度上是受到步進電機驅動器的限制。步進電機的應用必須選用與之匹配的步進電機驅動器，以滿足電機對不同電流大小的要求。而且現在的很多控制器不夠智能化，實際應用中，除了要選用專門的驅動器之外，還要配備一個控制器，來發送一些脈沖，或者調節一些步進電機的運行參數。大多數驅動器都無法滿足高精度高效控制的需求，這些驅動器沒能更好的開發出步進電機的細分等方面的潛能。由上述可知，目前常用驅動器缺乏普適性，電流大小無法滿足不同類型電機的要求，細分分辨率不高，斬波頻率不可調，保護功能不足，智能化程度不高。 針對步進電機存在的上述問題，本課題設計了性能較為優越的步進電機驅動系統。該驅動器采用了恒流驅動與細分驅動的原理，結合單片機與電力電子應用技術，來提高驅動器的性能。該步進電機驅動系統，硬件上包括STM32與LV8726專用芯片組成的控制電路、功率放大電路、光耦隔離電路以及USB轉串口的通信電路。軟件上使用VB6.0編寫了驅動器的控制應用程序，通過上位機實時控制步進電機的運行狀態，以提高智能化的程度。 對整個系統的測試表明，電機的實際輸出波形與理論輸出波形接近。優化的加速曲線的設計，使得電機在高速啟動的時候，不會出現失步或者堵轉的情況。通過上位機的界面，可以實時控制步進電機在各種參數下運行，并實時地切換運行狀態，運行參數主要包括步進電機的速度，加速度，步距角細分，繞組電流，正反轉，啟動和停止，電流衰減率，上下橋臂切換的死區時間等參數。驅動器除具備以上功能之外，還具備多種保護功能，如欠壓保護，過流保護，過溫報警等功能。該驅動器能夠驅動多種不同類型的步進電機，具有更高的輸出電流，電流無極可調，具有更高的細分分辨率。能夠滿足多場合下，高精度高效的應用需求。
上傳時間： 2022-05-29
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隨著科學技術的發展，工業控制領域的自動化程度越來越高，工業控制對精度的要求也越來越高。電動機作為工業生產主要的動力源，對其轉速的測量以及控制的研究顯得十分有意義。電力電子技術、計算機技術、自動控制技術逐漸應用于電動機的轉速控制系統中，使得電動機轉速控制系統的控制精度得以不斷提高。本文的設計是基于AT89C51單片機的交流電動機轉速控制系統，以變頻調速技術為核心，實現對三相交流異步電動機轉速的精確控制和測量。文中主要研究了變頻調速技術的相關原理，并以三相交流異步電動機的轉速測量和控制為實例，設計基于AT89C51單片機的三相交流異電動機轉速控制系統，通過仿真得到驗證，并在此基礎上開展抗干擾措施的研究。本文主要研究的內容如下： 第一章介紹課題研究的意義及現狀，提出課題研究的內容及目標，最后給出了課題研究的技術路線。 第二章闡述基于AT89C51單片機的轉速控制系統的原理，并根據該原理分別提出硬件系統、軟件系統這兩個系統的設計方案。 第三章對轉速控制系統的硬件系統進行設計。主要從單片機、電源模塊、信號采集模塊、顯示模塊、按鍵模塊這幾個方面進行設計，然后作相關的說明。 第四章對轉速控制系統的軟件系統進行詳細的設計。主要從編寫語言的選擇、AT89C51單片機資源分配、控制單元程序、初始化程序、A/D轉換程序、按鍵程序、顯示程序這幾個方面進行設計，并作相關的說明。 第五章對前面設計的轉速控制系統進行仿真驗證。構建硬件系統，然后再對軟件系統的程序完成編譯以及調試后，加載給硬件系統，協同仿真驗證基于AT89C51單片機的轉速控制系統設計的可實現性，然后對該系統的應用條件、范圍做出說明。 第六章對設計好的轉速控制系統進行抗干擾技術的分析研究。先分析干擾可能的來源，然后在前面分析的基礎上從硬件、軟件兩個系統，進行抗干擾技術措施的研究。 文章的最后對論文進行總結，并對未來的研究工作，給出展望。
上傳時間： 2022-06-11
上傳用戶：wangshoupeng199
HDMI系統架構由信源端和接收端組成。某個設備可能有一個或多個HDMI輸入，一個或多個HDMI輸出。這些設備上，每個HDMI輸入都應該遵循HDMI接收端規則，每個HDMI輸出都應該遵循HDMl信源端規則。如圖3-1所示，HDMI線纜和連接器提供四個差分線對，組成TMDS數據和時鐘通道。這些通道用于傳遞視頻，音頻和輔助數據。另外，HDMl提供一個VESADDC通道。DDC是用于配置和在一個單獨的信源端和一個單獨的接收端交換狀態。可選擇的CEC在用戶的各種不同的音視頻產品中，提供高水平的控制功能。可選擇的HDMl 以太網和音頻返回（HEAO，在連接的設備中提供以太網兼容的網絡數據和一個和TMDS相對方向的音頻回返通道。音頻，視頻和輔助數據在三個TMDS數據通道中傳輸。一個TMDS時鐘，典型地是以視頻像素速率，在TMDS時鐘通道中傳輸，它被接收端做為一個頻率參考，用于對三個TMDS數據通道的數據復原。在信源端，TMDS編碼將每個TMDS數據的8比特數據轉換成10位的DC平衡的最小變換序列，串行地，以每個TMDS時鐘周期10位地，在差分線對上發送。視頻數據，一個像素可以是24，30，36，48比特。視頻的默認24比特色深，在等于像素時鐘的TMDS時鐘上傳遞。更高的色深使用相應的更高的TMDS時鐘率。視頻格式 TMDS時鐘率低于25M（比如13.5M的480i/NTSC）可以使用重復像素發送的策略。視頻像素可以用RGBYCbCr4：4：4，YCbCr4：2：2格式編碼。為了在TMDS通道上發送音頻和輔助數據，HDMI使用一個報文結構。為了得到音頻和控制數據所需要的高可靠性，這個數據報文用BCH糾錯碼，使用特殊的差錯矯正，對發送的10位數據編碼。
標簽： 接口
上傳時間： 2022-07-03
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在現代科學技術的許多領域中，自動控制技術起這愈來愈重要的作用，并且，隨著生產和科學技術的發展，自動化水平也越來越高。自動控制利用控制裝置使被控對象的某個參數自動的按照預定的規律運行。本設計的自動加料機控制系統就是采用自動控制技術來實現功能的，這樣就大大提高了工作的效率，整個過程又快又穩。1.2 自動加料機控制系統的工作原理及技術要求本設計的由單片機控制的自動加料系統是與料斗式干燥機配套的加料系統。根據加料工藝要求，其工作原理是：先將真空管關閉，啟動電機，用低真空氣流將塑料樹脂粒子送入真空管，電機停轉，再將粒子排入料斗，如此循環。在設計的控制系統中，可用一個電機控制兩個加料生產線，由方向閥切換。兩個生產線既可單獨運行，也可同時運行。假如兩者同時運行，當一生產線輸送結束后，判斷到另一個生產線排料已經結束，那么，電機不停轉而方向閥換向，從而為另一個生產線送料。這樣可以發揮控制系統和電機的效率，從而實現供料自動化。控制系統的控制器有單片機89C51 和擴展電路組成，單片機控制繼電器，繼電器控制交流接觸器，又由接觸器控制電機等執行機構的運動。本控制系統可以根據送料工藝的需要，設置兩條生產線的輸送、排料、滿料、空料等參數值，也可裝載系統前次工藝參數值。
上傳時間： 2022-07-29
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電子式互感器與傳統電磁式互感器相比，在帶寬、絕緣和成本等方面具有優勢，因而代表了高電壓等級電力系統中電流和電壓測量的一種極具吸引力的發展方向。隨著信息技術的發展和電力市場中競爭機制的形成，電子式互感器成為人們研究的熱點；越來越多的新技術被引入到電子式互感器設計中，以提高其工作可靠性，降低運行總成本，減小對生態環境的壓力。本文圍繞電子式互感器實用化中的關鍵技術而展開理論與實驗研究，具體包括新型傳感器、雙傳感器的數據融合算法、數字接口、組合式電源、低功耗技術和自監測功能的實現等。 目前電子式電流互感器(ECT)大多數采用單傳感器開環結構，對每個環節的精度和可靠性的要求都很高，嚴重制約了ECT整體性能的提高，影響其實用化。本文介紹了新型傳感器～鐵心線圈式低功率電流傳感器(LPET)和印刷電路板(PCB)空心線圈及其數字積分器，在此基礎上設計了一種基于LPCT和PCB空心線圈的組合結構的新型電流傳感器。該結構具有并聯的特點，結合了這兩種互感器的優點，采用數據融合算法來處理兩路信號，實現高精度測量和提高系統可靠性，并探索出辨別LPET飽和的新方法。試驗和仿真結果表明，這種新型電流傳感器可以覆蓋較大的電流測量范圍，達到IEC 60044-8標準中關于測量(幅值誤差)、保護(復合誤差)和暫態響應(峰值)的準確度要求，能夠作為多用途電流傳感器使用。 在電子式電壓互感器方面，基于精密電阻分壓器的新型傳感器在原理、結構和輸出信號等方面與傳統的電壓互感器有很大不同，本文設計了一種可替代10kV電磁式電壓互感器的精密電阻分壓器。通過試驗研究與計算分析，得出其性能主要受電阻特性和雜散電容的影響，并給出了減小其誤差的方法。測試結果表明，設計的10kV精密電阻分壓器的準確度滿足IEC 60044-7標準要求，可達0.2級。 電子式互感器的關鍵技術之一是內部的數字化以及其標準化接口，本文以10kV組合型電子式互感器為對象設計了一種實用化的數字系統。以精密電阻分壓器作為電壓傳感器，電流傳感器則采用基于數據融合算法的LPCT和PCB空心線圈的組合結構。本文首先解決了互感器間的同步與傳感器間的內部同步問題，進而依照IEC61850-9-1標準，實現了組合型電子式互感器的100M以太網接口。 電子式電流互感器在高電壓等級的應用研究中，ECT高壓側的電源問題是關鍵技術之一。論文首先分析了兩種電源方案：取電CT電源和激光電源。取電CT電源通過一個特制的電流互感器(取電CT)，直接從高壓側母線電流中獲取電能。在取電CT和整流橋之間設計一個串聯電感，大大降低了施加在整流橋上的的感應電壓并限制了取電CT的輸出電流，起到了穩定電壓和保護后續電路的作用。激光電源方案以先進的光電轉換器、半導體激光二極管和光纖為基礎，單獨一根上行光纖同時完成供能和控制信號的傳輸，在不影響光供能穩定性的情況下，數據通信完成在短暫的供能間隔中。在高電位端控制信號通過在能量變換電路中增加一個比較器電路被提取出來。本文還提出了一種將兩種供能方式結合使用的組合電源，并設計了這兩種電源之間的切換方法，解決了取電CT電源的死區問題，延長了激光器的使用壽命。作為綜合應用實例，設計并完成了以LPCT為傳感器、由組合電源供能、采用低功耗技術的高壓電子式電流互感器。互感器高壓側的一次轉換器能夠提供兩路傳感器數據通道，并且具有溫度補償和采集通道的自校正功能，在更寬溫度、更大電流范圍內保證了極高的測量精度：互感器低電位端的二次轉換器具有數字和模擬接口，可以接收數據并發送命令來控制一次轉換器，包括同步和校正命令在內的數據信號可以通過同一根供能光纖傳送到一次轉換器。該互感器具有在線監測功能，這種預防性維護和自檢測功能夠提示維護或提出警告，提高了可靠性。系統測試表明：具有低功耗光纖發射驅動電路的一次轉換器平均功耗在40mw以下：上行光纖中通信波特率可以達到200kb/s，下行光纖中更是高達2Mb/s；系統準確度同時滿足IEC6044-8標準對0.2S級測量和5TPE級保護電子式互感器的要求。
上傳時間： 2013-06-09
上傳用戶：handless
在伺服系統中，為了實現高精度的控制，往往需要實時地檢測出電動機轉子的位置。用來檢測電動機轉子位置的角度傳感器主要有光電編碼器和旋轉變壓器。光電編碼器雖然能夠達到很高的精度，但是它的抗干擾性差，不宜應用在條件惡劣的場合中；相比較而言，旋轉變壓器（簡稱旋變）由于結構簡單，堅固耐用，抗干擾性強，能夠應用在各種條件惡劣的場合中，所以獲得了越來越廣泛的應用。 本文采用的旋變樣機是一種新型的磁阻式旋轉變壓器。分析了它的定轉子結構、定子繞組的連接方式以及轉子形狀的優化；并在此基礎上，推導出了它的正余弦輸出反電勢的表達式；最后在電磁場分析軟件Ansoft中，以樣機為原型建立了仿真模型，分析了它內部的電磁場分布以及正余弦輸出反電勢的波形。 其次，本文設計了一種以DSP為核心的R2D電路系統。它以振蕩電路產生的正弦波電壓信號作為旋變的激勵信號，加上相關的外圍電路，構成了旋轉變壓器一數字轉換器，解算出了旋變的軸角θ；并在此基礎上，分析了產生角度解算誤差的各種因素，同時計算出了旋變的轉速n。 最后，在上述解算方案的基礎上，本文又給出了第二種解算方案，即：DSP產生的方波經過濾波之后作為旋變的激勵信號，解算出了旋變的軸角θ；然后比較了這兩種解算方案的優缺點，重點分析了激勵信號中的諧波分量對正余弦輸出反電勢以及角度解算的影響。
上傳時間： 2013-04-24
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電壓空間矢量脈沖寬度調制技術是一種性能優越、易于數字化實現的脈沖寬度調制方案。在常規SVPWM算法中，判定等效電壓空間矢量所處扇區位置時需要進行坐標旋轉和反正切三角函數的運算，計算特定電壓空間矢量作用時間時需要進行正弦、余弦三角函數的運算以及過飽和情況下的歸一化處理過程，同時，在整個SVPWM算法中還包含了無理數的運算，這些復雜計算不可避免地會產生大量計算誤差，對高精度實時控制產生不可忽視的影響，而且這些復雜運算的計算量大，對系統的處理速度要求高，程序設計復雜，系統運行時間長，占用系統資源多。因此，從工程實際應用的角度出發，需要對常規SVPWM算法進行優化設計。 本文提出的優化SVPWM算法，只需進行普通的四則運算，計算非常簡單，克服了上述常規SVPWM算法中的缺點，同時，采用交叉分配零電壓空間矢量，并將零電壓空間矢量的切換點置于各扇區中點的方法，達到降低三相橋式逆變電路中開關器件開關損耗的目的。SVPWM算法要求高速的數據處理能力，傳統的MCU、DSP都難以滿足其要求，而具有高速數據處理能力的FPGA/CPLD則可以很好的實現SVPWM的控制功能，在實時性、靈活性等方面有著MCU、DSP無法比擬的優越性。本文利用MATLAB/Simulink軟件對優化的SVPWM系統原型進行建模和仿真，當仿真效果達到SVPWM系統控制要求后，在XilinxISE環境下采用硬件描述語言設計輸入方法與原理圖設計輸入方法相結合的混合設計輸入方法進行FPGA/CPLD的電路設計與輸入，建立相同功能的SVPWM系統模型，然后利用ISESimulator（VHDL/Verilog）仿真器進行功能仿真和性能分析，驗證了本文提出的SVPWM優化設計方案的可行性和有效性。
上傳時間： 2013-06-27
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電壓空間矢量脈沖寬度調制技術是一種性能優越、易于數字化實現的脈沖寬度調制方案。在常規SVPWM算法中，判定等效電壓空間矢量所處扇區位置時需要進行坐標旋轉和反正切三角函數的運算，計算特定電壓空間矢量作用時間時需要進行正弦、余弦三角函數的運算以及過飽和情況下的歸一化處理過程，同時，在整個SVPWM算法中還包含了無理數的運算，這些復雜計算不可避免地會產生大量計算誤差，對高精度實時控制產生不可忽視的影響，而且這些復雜運算的計算量大，對系統的處理速度要求高，程序設計復雜，系統運行時間長，占用系統資源多。因此，從工程實際應用的角度出發，需要對常規SVPWM算法進行優化設計。 本文提出的優化SVPWM算法，只需進行普通的四則運算，計算非常簡單，克服了上述常規SVPWM算法中的缺點，同時，采用交叉分配零電壓空間矢量，并將零電壓空間矢量的切換點置于各扇區中點的方法，達到降低三相橋式逆變電路中開關器件開關損耗的目的。SVPWM算法要求高速的數據處理能力，傳統的MCU、DSP都難以滿足其要求，而具有高速數據處理能力的FPGA/CPLD則可以很好的實現SVPWM的控制功能，在實時性、靈活性等方面有著MCU、DSP無法比擬的優越性。本文利用MATLAB/Simulink軟件對優化的SVPWM系統原型進行建模和仿真，當仿真效果達到SVPWM系統控制要求后，在XilinxISE環境下采用硬件描述語言設計輸入方法與原理圖設計輸入方法相結合的混合設計輸入方法進行FPGA/CPLD的電路設計與輸入，建立相同功能的SVPWM系統模型，然后利用ISESimulator（VHDL/Verilog）仿真器進行功能仿真和性能分析，驗證了本文提出的SVPWM優化設計方案的可行性和有效性。
上傳時間： 2013-07-30
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