論文根據(jù)系統(tǒng)具體控制對(duì)象將多電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車的操穩(wěn)性控制劃分為間接穩(wěn)定性控制與直接穩(wěn)定性控制兩大類,前者以優(yōu)化車輪和路面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為目標(biāo);而后者直接以整車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參量為調(diào)節(jié)對(duì)象.針對(duì)雙電機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)EV,提出了基于自由輪轉(zhuǎn)速信息的驅(qū)動(dòng)防滑控制.分析了汽車轉(zhuǎn)向過程的差速動(dòng)力學(xué)原理,在Ackermann-Jeantand轉(zhuǎn)向側(cè)幾何模型下討論了理想差速過程中車輪驅(qū)/制動(dòng)轉(zhuǎn)矩變化應(yīng)滿足的條件.根據(jù)上述分析提出了一種雙模式轉(zhuǎn)矩分配電子差速器設(shè)計(jì)思路.分析了直接橫擺力偶矩的產(chǎn)生與簡(jiǎn)化的轉(zhuǎn)矩分配方法.基于零側(cè)偏理想模型設(shè)計(jì)了雙電機(jī)EV的前饋直接橫擺力偶矩控制器并進(jìn)行數(shù)值仿真,結(jié)果顯示該方法能一定程度改善操穩(wěn)性,但控制效果受系統(tǒng)非線性影響較大.提出應(yīng)用隱模型跟蹤最優(yōu)控制理論的DYC控制策略,設(shè)計(jì)了控制器并進(jìn)行仿真計(jì)算,證明此控制方法能在降低質(zhì)心側(cè)偏的同時(shí)保證橫擺角速度響應(yīng)的穩(wěn)定、平滑、快速,并能適應(yīng)不同路面情況.通過仿真討論前驅(qū)動(dòng)或后驅(qū)動(dòng)布局與DYC控制效果的關(guān)系以及系統(tǒng)對(duì)汽車質(zhì)心參數(shù)變化的適應(yīng)性.設(shè)計(jì)并改裝了雙電機(jī)前輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)車.初步試車中該車轉(zhuǎn)向與加速皆運(yùn)行良好,以此為基礎(chǔ)未來可進(jìn)行控制策略實(shí)車測(cè)試.
標(biāo)簽: 電機(jī) 獨(dú)立 控制研究 電動(dòng)車
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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工廠底層的信息絕大部分都是通過現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行傳遞的,但基于現(xiàn)場(chǎng)總線的工業(yè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)無法實(shí)現(xiàn)與企業(yè)的Internet/Intranet無縫連接從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。所以本文就此問題展開研究,提出了一種基于S3C2410的嵌入式工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制器的平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)了一個(gè)具有網(wǎng)絡(luò)通信功能的控制器平臺(tái)。 1.針對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制器的特點(diǎn)與要求,通過對(duì)比分析,選取了具體的硬件和軟件,以確保網(wǎng)絡(luò)控制器平臺(tái)的穩(wěn)定可靠。 2.具體設(shè)計(jì)了控制器相關(guān)硬件電路。包括存儲(chǔ)電路、以太網(wǎng)電路、串口電路、I/O口電路等。 3.建立了嵌入式Linux軟件開發(fā)平臺(tái);對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的理論進(jìn)行了研究,編寫了CGI外部擴(kuò)展程序,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)Web技術(shù),使用戶可以通過瀏覽器對(duì)控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。同時(shí),開發(fā)了嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite應(yīng)用程序,使歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和技術(shù)參數(shù)的管理更加方便有序;開發(fā)了對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序確保了網(wǎng)絡(luò)控制器的的正常運(yùn)行。 4.在完成嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器硬件與軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,將控制器平臺(tái)應(yīng)用于智能加藥控制系統(tǒng)中,通過測(cè)試表明本網(wǎng)絡(luò)控制器平臺(tái)穩(wěn)定可靠。 總之,本文在深入研究嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的基礎(chǔ)上搭建了一個(gè)嵌入式的硬件和軟件平臺(tái),確保了網(wǎng)絡(luò)控制器穩(wěn)定可靠并高效地運(yùn)行,為第二次開發(fā)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器準(zhǔn)備了一個(gè)比較理想的嵌入式平臺(tái)。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式工業(yè) 網(wǎng)絡(luò)控制器 平臺(tái)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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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(guó)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(cè)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(jiǎn)單,定位精度高,操作簡(jiǎn)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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旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)是測(cè)定材料機(jī)械性能的基本設(shè)備之一,應(yīng)用范圍廣泛。隨著試驗(yàn)機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的快速發(fā)展,舊有的試驗(yàn)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)已逐漸不能適應(yīng)廣大用戶的測(cè)試需求,迫切要求新一代試驗(yàn)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)向數(shù)字化、智能化、集成化方面邁進(jìn)。 本課題研究的主要任務(wù)是在分析和總結(jié)國(guó)內(nèi)外同類試驗(yàn)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,吸收先進(jìn)的微電子技術(shù)和試驗(yàn)機(jī)控制技術(shù),開發(fā)一套新型的基于ARM微處理器的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)。論文圍繞這個(gè)任務(wù),主要進(jìn)行了如下幾個(gè)方面的研究工作: 1.分析旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)的系統(tǒng)工作原理與測(cè)量參數(shù),制定試驗(yàn)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,并對(duì)測(cè)控系統(tǒng)中ARM主控制器要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行具體分析。 2.依照總體方案,設(shè)計(jì)出以32位ARM微處理器LPC2210為核心的主控制器,對(duì)系統(tǒng)測(cè)量模塊、驅(qū)動(dòng)模塊及外圍電路進(jìn)行了電路設(shè)計(jì);分析系統(tǒng)交流驅(qū)動(dòng)單元的工作原理,并對(duì)ARM實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)交流電機(jī)的調(diào)速控制作出具體闡述。 3.針對(duì)系統(tǒng)交流電機(jī)的調(diào)速控制,在建立交流系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,采用一種基于現(xiàn)代控制理論的矢量控制算法并附以PID控制策略來實(shí)現(xiàn)無級(jí)精度調(diào)速。 4.移植實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ至LPC2210,編寫啟動(dòng)代碼和主任務(wù)程序,對(duì)各任務(wù)模塊設(shè)計(jì)用戶應(yīng)用程序,并對(duì)上位機(jī)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)規(guī)劃。 5.對(duì)基于ARM的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件調(diào)試,并完成部分試驗(yàn)。
標(biāo)簽: ARM 旋轉(zhuǎn) 試驗(yàn)機(jī) 測(cè)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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近年來,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,消費(fèi)電子產(chǎn)品(Consumer Electronics)已與計(jì)算機(jī)(Computer)、通信(Communication)兩項(xiàng)產(chǎn)品的技術(shù)結(jié)合在一起,成為目前所統(tǒng)稱的3C產(chǎn)品,并使家用電子電器產(chǎn)品步向智能家居的方向。但是目前大多數(shù)智能家居系統(tǒng)其控制器一般由8位或16位的單片機(jī)控制,其控制功能比較簡(jiǎn)單,很難實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和無線傳輸,對(duì)于未來的智能家居系統(tǒng)的擴(kuò)展性也比較有限。本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)智能家居系統(tǒng)的局限性,提出一種基于嵌入式處理器ARM平臺(tái)以及以太網(wǎng)和GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的智能家居系統(tǒng),它不僅能對(duì)小區(qū)內(nèi)住宅的安全狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,還能實(shí)現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程控制、“三表”(即水表、電表、燃?xì)獗?的遠(yuǎn)程抄送。同時(shí)該系統(tǒng)還提供了規(guī)范的串行通信接口,對(duì)于未來的系統(tǒng)的擴(kuò)展提供了廣闊的空間。 本文首先詳細(xì)的介紹了ARM處理器及嵌入式操作系統(tǒng)uClinux的發(fā)展概況,接著討論了GPRS網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的工作原理,最后給出了智能家居控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。該智能家居系統(tǒng)的硬件主要包括ARM主控模塊的選型、報(bào)警I/O電路設(shè)計(jì)、以太網(wǎng)接口電路設(shè)計(jì)、圖像處理模塊電路和“三表”的串行口電路組成。軟件上主要包括uClinux在S3C4510上的移植、圖像采集與壓縮程序、以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)及通訊程序、RS-485串行接口程序、GPRS網(wǎng)絡(luò)通信程序和報(bào)警I/O接口程序。 該系統(tǒng)主要部分包括小區(qū)內(nèi)住宅的安防監(jiān)控,GPRS無線智能家電的遠(yuǎn)程控制和無線報(bào)警以及抄表的遠(yuǎn)程傳送。利用當(dāng)前較為成熟的GPRS技術(shù)和以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)內(nèi)用戶進(jìn)行集中安防監(jiān)控與管理,同時(shí)給出了系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)以及硬件原理框圖和軟件設(shè)計(jì)思路及主要程序。
標(biāo)簽: ARM 智能家居控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-07-12
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自動(dòng)售貨機(jī)作為自助服務(wù)領(lǐng)域中的一員,為國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域廠商所研究,并且得到了廣泛的應(yīng)用。為了適應(yīng)客戶的需求,需要開發(fā)一套功能更加完善、擴(kuò)展性能更強(qiáng)的自動(dòng)售貨機(jī)控制器。 本文以國(guó)內(nèi)自動(dòng)售貨機(jī)制造商--湖南金碼智能設(shè)備制造有限公司在自動(dòng)售貨機(jī)控制器的研究現(xiàn)狀為背景,分析了公司現(xiàn)有控制器的不足,并制定出基于ARM7與嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的自動(dòng)售貨機(jī)控制器的設(shè)計(jì)方案。 系統(tǒng)硬件完成了控制器外圍各模塊的接口電路圖設(shè)計(jì),分析了自動(dòng)售貨機(jī)控制器的組成;實(shí)現(xiàn)了電源模塊、MDB外設(shè)驅(qū)動(dòng)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、鍵盤與顯示模塊以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的開發(fā),并對(duì)各模塊的原理與電氣特性進(jìn)行了詳細(xì)的說明。 軟件上,將μC/OS-Ⅱ成功移植了至ARM7體系結(jié)構(gòu);針對(duì)售貨機(jī)本身是一個(gè)自反應(yīng)、事件驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng),使用有限狀態(tài)機(jī)來管理系統(tǒng)狀態(tài)以及狀態(tài)轉(zhuǎn)換,并高效地實(shí)現(xiàn)了更適用于復(fù)雜系統(tǒng)的層次型有限狀態(tài)機(jī);在μC/OS-Ⅱ與層次有限狀態(tài)機(jī)的新軟件框架支持下,編寫了鍵盤與顯示模塊、MDB設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備等的驅(qū)動(dòng)程序和系統(tǒng)應(yīng)用程序。 最后,調(diào)試與試驗(yàn)表明基于ARM的控制器滿足售貨機(jī)基本要求,并且本課題的設(shè)計(jì)方案對(duì)較復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)的研究有一定的借鑒意義和應(yīng)用價(jià)值。
標(biāo)簽: ARM 自動(dòng)售貨機(jī) 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-05-31
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半導(dǎo)體技術(shù)的迅猛發(fā)展使得微控制器集成度越來越高,計(jì)算速度越來越快,價(jià)格和功耗越來越低。近年來異軍突起的一些32位ARM微控制器工作主頻高達(dá)幾百兆,很好的解決了困擾工程師們的實(shí)時(shí)性問題。 隨著計(jì)算機(jī)、通訊和控制技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)控制系統(tǒng)正在朝著網(wǎng)絡(luò)化、分布化的方向發(fā)展。現(xiàn)場(chǎng)總線既是一個(gè)開放通信網(wǎng)絡(luò),又是一種全分布控制系統(tǒng)。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。CAN總線即是現(xiàn)場(chǎng)總線的一種,它主要應(yīng)用于各種設(shè)備檢測(cè)及控制,被公認(rèn)為最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。 本文基于ARM微控制器AT91RM9200,開發(fā)了一套帶有CAN總線接口的海洋氣象要素觀測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以掛接多個(gè)CAN總線傳感器節(jié)點(diǎn),同時(shí)還具有以太網(wǎng)、USB、RS232、RS422、RS485等多種通信端口,并且可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。CAN總線傳感器節(jié)點(diǎn),由傳感器、微處理器芯片(內(nèi)嵌CAN控制器)和CAN收發(fā)模塊組成,可以獨(dú)立完成某一項(xiàng)或多項(xiàng)氣象要素的數(shù)據(jù)采集,同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)與CAN總線的數(shù)據(jù)交換。 論文首先介紹了海洋氣象要素觀測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),接著介紹了傳感器節(jié)點(diǎn)的CAN總線實(shí)現(xiàn)方案,然后詳細(xì)闡述了以AT91RM9200為核心的開發(fā)平臺(tái)的硬件組成及實(shí)現(xiàn),并以此硬件平臺(tái)為基礎(chǔ),詳細(xì)的論述了嵌入式Linux開發(fā)流程以及移植到具體硬件平臺(tái)需要完成的工作,如U-BOOT的移植、Linux內(nèi)核的編譯與裁剪、文件系統(tǒng)的制作、驅(qū)動(dòng)程序的編寫、以及應(yīng)用程序的開發(fā)。
標(biāo)簽: ARM CAN 海洋氣象 測(cè)系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-20
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本文設(shè)計(jì)了一種基于ARM7的電力電纜溝道監(jiān)測(cè)系統(tǒng),該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)﹄娎|溝道起到防盜、防火、防潮等安全監(jiān)測(cè)作用。本課題采用的嵌入式硬件是基于ARM7架構(gòu)的LPC2292芯片;同時(shí)針對(duì)市場(chǎng)上種類繁多的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),本課題選用的是內(nèi)核小,易剪裁,移植性好源代碼公開的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II并且使用CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。CAN總線是現(xiàn)場(chǎng)總線的一種,它能有效地支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制,具有高性能和高可靠性的特點(diǎn),現(xiàn)已形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。 本課題簡(jiǎn)要介紹了電力電纜溝道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)與研究背景,講述了設(shè)計(jì)電纜溝道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)所采取的總體設(shè)計(jì)思想與框架結(jié)構(gòu)。之后介紹了ARM7處理器和CAN總線的特點(diǎn)和功能,然后詳細(xì)論述了整個(gè)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)。在對(duì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II作了介紹之后,詳細(xì)說明了將μC/OS-II移植到LPC2292硬件平臺(tái)的具體實(shí)現(xiàn)過程。最后提出了基于CAN總線和ARM7微控制器實(shí)現(xiàn)的電纜溝道數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。 實(shí)際測(cè)試表明,該系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行,并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電纜溝道的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),數(shù)據(jù)采集以及安全警報(bào)等功能,滿足電力電纜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求。
上傳時(shí)間: 2013-07-20
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運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是機(jī)器人控制系統(tǒng)的重要組成部分。本文將ARM與CPLD技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),使控制系統(tǒng)更加開放、更加模塊化,同時(shí)ARM芯片的高速大容量的數(shù)據(jù)處理能力以及CPLD的高集成度,可編程性,能夠逾越以往控制系統(tǒng)中實(shí)時(shí)、高速、高精度的技術(shù)瓶頸. 嵌入式技術(shù)是當(dāng)今最熱門的技術(shù)之一,由于簡(jiǎn)潔、高效等優(yōu)點(diǎn),使得其廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域;所謂嵌入式系統(tǒng)就是以應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),并且軟硬件可裁剪,適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個(gè)部分組成,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其它設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。 本文主要闡述了基于嵌入式處理器S3C44B0X的機(jī)器人控制器的設(shè)計(jì)過程。文章首先介紹了機(jī)器人本體規(guī)劃、嵌入式系統(tǒng)和嵌入式微處理器S3C44B0X的結(jié)構(gòu)特點(diǎn);接著介紹了基于S3C44B0X的智能控制器的設(shè)計(jì),包括硬件設(shè)計(jì)和CPLD軟件設(shè)計(jì)。其中控制器硬件平臺(tái)擴(kuò)展了外部存儲(chǔ)器、串行口,通過輸出PWM信號(hào)進(jìn)入驅(qū)動(dòng)電路模塊,從而實(shí)現(xiàn)控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的目的。在CPLD設(shè)計(jì)過程中,引入JTAG調(diào)試接口,方便系統(tǒng)程序的下載和調(diào)試,通過自上而下、分塊設(shè)計(jì)的思想給出了QUARTUSⅡ設(shè)計(jì)環(huán)境下的軟件代碼。本系統(tǒng)利用不同任務(wù)間的切換來實(shí)現(xiàn)通信過程,而不再采用無操作系統(tǒng)的工程文件的形式,這樣不但有利于項(xiàng)目的調(diào)試,也有利于對(duì)其它接口的擴(kuò)展。最后對(duì)該控制器進(jìn)行了測(cè)試和分析。
標(biāo)簽: CPLD ARM 四足機(jī)器人 嵌入式控制器
上傳時(shí)間: 2013-07-19
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DDS(Direct Digital Synthesis直接數(shù)字頻率合成技術(shù))是廣泛應(yīng)用的信號(hào)生成方法,其優(yōu)點(diǎn)是易于程控,輸出頻率分辨率高,同時(shí)芯片的集成度高,適合于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。針對(duì)現(xiàn)有的壓電陶瓷電源輸出波形頻率、相位等不能程控、電路集成度不高、體積和功耗較大等問題,本文以ARM作為控制電路核心,引入DDS技術(shù)產(chǎn)生輸出的波形信號(hào),并由集成高壓運(yùn)放將波形信號(hào)提高至輸出級(jí)的電壓和功率。 在壓電陶瓷電源硬件電路中采用了模塊化設(shè)計(jì),主要分為ARM控制電路、DDS系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路和波形調(diào)理電路、高壓運(yùn)放電路等幾個(gè)部分。電源控制電路以三星公司的S3C2440控制器為核心,以觸摸屏作為人機(jī)輸入界面;DDS芯片選用ADI公司的AD9851,設(shè)計(jì)了DDS系統(tǒng)外圍驅(qū)動(dòng)電路,濾波和信號(hào)調(diào)理電路,并應(yīng)用了將DDS與鎖相環(huán)技術(shù)相結(jié)合的雜散問題解決方案;高壓運(yùn)放電路由兩級(jí)運(yùn)放電路組成,采用了電壓控制型驅(qū)動(dòng)原理,放大電路的核心是PA92集成高壓運(yùn)放,加入了補(bǔ)償電路以提高系統(tǒng)的響應(yīng)帶寬,并在電源輸出設(shè)置了過電流保護(hù)和快速放電的放電回路。 電源軟件部分采用WINCE嵌入式系統(tǒng),根據(jù)WINCE系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)設(shè)計(jì)DDS芯片的流接口程序,編寫了流接口函數(shù)和配置文件,并將流驅(qū)動(dòng)程序集成入WINCE系統(tǒng);編寫了基于EVC的觸摸屏人機(jī)界面主程序,由主程序?qū)⒂脩糨斎雲(yún)?shù)轉(zhuǎn)換為DDS芯片的控制字,并采用動(dòng)態(tài)加載流驅(qū)動(dòng)方式將控制字送入DDS芯片實(shí)現(xiàn)了對(duì)其輸出的控制。 對(duì)電源進(jìn)行了不同典型波形輸出的測(cè)試實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中,測(cè)試了DDS信號(hào)波形輸出的精度和分辨率、電源動(dòng)態(tài)輸出精度和對(duì)信號(hào)波形的跟隨性和響應(yīng)性能。實(shí)驗(yàn)表明,壓電陶瓷電源輸出信號(hào)波形精度較高,對(duì)波形、頻率等參數(shù)改變的響應(yīng)速度快,達(dá)到電源輸出穩(wěn)定性要求。
標(biāo)簽: ARM DDS 壓電陶瓷 驅(qū)動(dòng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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