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平臺設(shè)計

  • 基于STM32F4xx和UCOSIII設(shè)計的貪吃蛇小游戲

    本源代碼是基于STM32F4xx硬件平臺設(shè)計的貪吃蛇小游戲,主要難點在:隨機(jī)點產(chǎn)生、貪吃蛇轉(zhuǎn)向、貪吃蛇貪吃點;本部分主要接收產(chǎn)生隨機(jī)點,產(chǎn)生隨機(jī)點需要注意兩個方面:1、隨機(jī)點在有效的范圍內(nèi);2、貪吃點與貪吃蛇不重合。產(chǎn)生隨機(jī)點主要有兩個函數(shù),分別如下://隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生任務(wù)void  rng_chansheng(void *p_arg){OS_ERR err;while(1){OSSemPend(&RNG_SEM,0,OS_OPT_PEND_BLOCKING,0,&err);zou.x = RNG_Get_RandomRange(0,50)*8 + 40;zou.y = RNG_Get_RandomRange(0,50)*8 + 260;lcd_fangkuan(zou.x,zou.y,zou.x+SHE_FAANGKUAN_SIZE,zou.y+SHE_FAANGKUAN_SIZE);OSTimeDlyHMSM(0,0,0,500,OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT,&err); //延時500ms}}//往下方向畫一個實心的正方形,代表貪食蛇的一段void lcd_fangkuan(u16 x1,u16 y1,u16 x2 ,u16 y2){u16 i,j;u16 xx,yy;if(((x2 - x1) != SHE_FAANGKUAN_SIZE)||((y2 - y1) != SHE_FAANGKUAN_SIZE))return ;if(x1 > x2) {xx = x1;x1 = x2;x2 = xx;}if(y1 > y2){yy = y1;y1 = y2;y2 = yy;}if((y1 < 260)|| (y2 > 660)||(x1 < 40)||(x2 > 448)){game_yun_error = 1;LCD_ShowString(150,300,500,24,24,"GAME  OVER!!");return ;}for(i=x1; i<x2; i++){for(j=y1; j<y2; j++){LCD_DrawPoint(i,j);}}}

    標(biāo)簽: stm32 ucosiii 貪吃蛇游戲

    上傳時間: 2022-08-10

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  • 基于DSP的三相交流異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng).rar

    隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)以及新的電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展,交流調(diào)速性能日益提高。變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)使交流調(diào)速系統(tǒng)有取代直流調(diào)速系統(tǒng)的趨勢。但是國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展要求交流變頻調(diào)速系統(tǒng)具有更高的調(diào)速精度、更大的調(diào)速范圍和更快的響應(yīng)速度,一般的通用變頻器已經(jīng)不能滿足工業(yè)應(yīng)用的需求,而交流電機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)能夠很好的滿足這個要求。矢量控制(Field Oriented Control),能夠?qū)崿F(xiàn)交流電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的快速控制,本文對三相交流異步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究和分析,以高性能數(shù)字信號處理器為硬件平臺設(shè)計了基于DSP的三相交流異步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng),并分析了逆變器死區(qū)效應(yīng)的產(chǎn)生,實現(xiàn)了逆變器死區(qū)的補(bǔ)償。 本文介紹了交流調(diào)速及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,變頻調(diào)速的方案以及國內(nèi)外對矢量控制的研究狀況。以三相交流異步電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),通過Clarke變換和Parke變換得到三相交流異步電機(jī)在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,并利用轉(zhuǎn)子磁場定向的方法,對該模型進(jìn)行分析,設(shè)計了轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器,以實現(xiàn)交流電機(jī)電流量的有效解耦,得到定子電流的轉(zhuǎn)矩分量和勵磁分量。仿照直流電機(jī)的控制方法,設(shè)計了矢量控制算法的電流與速度雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。設(shè)計了以TMS320LF2407A為主控制器的硬件平臺,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了矢量控制算法,論述了電壓空間矢量調(diào)制(SVPWM)的原理和方法,并對其進(jìn)行了改進(jìn)。最后對逆變器的死區(qū)進(jìn)行了補(bǔ)償。 實驗表明基于轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制(FOC)系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單,電流解耦方便,動態(tài)性能好,精度較高,能夠基本滿足現(xiàn)代交流電機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩和速度要求。

    標(biāo)簽: DSP 三相交流 異步電機(jī)

    上傳時間: 2013-05-24

    上傳用戶:李彥東

  • 基于TMS320F2812的永磁同步電動機(jī)主軸驅(qū)動控制系統(tǒng)的研究.rar

    本文的主要工作是設(shè)計與開發(fā)了用于機(jī)床主軸直接驅(qū)動的全數(shù)字化永磁同步電動機(jī)矢量控制系統(tǒng)的軟硬件平臺,并利用該平臺進(jìn)行了仿真和實驗研究,仿真和實驗結(jié)果驗證了該系統(tǒng)設(shè)計方案的可行性。 首先,詳細(xì)闡述了坐標(biāo)變換理論,根據(jù)永磁同步電動機(jī)的本體結(jié)構(gòu)推導(dǎo)了其在各坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,深入研究了永磁同步電動機(jī)的矢量控制原理和id=0控制策略,此外對空間電壓矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的基本原理和特性進(jìn)行了研究。 其次,采用MATLAB軟件建立了電機(jī)系統(tǒng)的仿真模型。整個仿真系統(tǒng)包括PMSM模塊、Power Module模塊、測量模塊、坐標(biāo)變換模塊、電流、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊和SVPWM模塊等。仿真結(jié)果驗證了矢量控制和SVPWM技術(shù)應(yīng)用于本系統(tǒng)的可行性,同時為系統(tǒng)平臺設(shè)計提供了理論依據(jù)。 再次,為了提高系統(tǒng)的動靜態(tài)特性和減小轉(zhuǎn)動脈動,采用DSP TMS320F2812為核心進(jìn)行了永磁同步電動機(jī)全數(shù)字矢量控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。系統(tǒng)硬件包括電流檢測、速度檢測、顯示電路、驅(qū)動電路、主電路和系統(tǒng)保護(hù)電路等;系統(tǒng)軟件由DSP編程實現(xiàn),采用基于id=0的轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制方法,完成對永磁同步電動機(jī)的解耦控制。速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器采用常規(guī)PI控制算法,逆變器采用SVPWM控制策略。同時,給出了系統(tǒng)各模塊的軟件流程圖,包括系統(tǒng)初始化程序、速度和電流調(diào)節(jié)程序、SVPWM的實現(xiàn)以及功率驅(qū)動保護(hù)等子程序等。 最后,在實驗平臺上做了大量深入的實驗研究工作,并對試驗波形做了深入分析。結(jié)果表明,該系統(tǒng)具有能夠響應(yīng)速度快,低轉(zhuǎn)速運行平穩(wěn)和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點,可以滿足主軸直接驅(qū)動要求。

    標(biāo)簽: F2812 2812 320F TMS

    上傳時間: 2013-05-18

    上傳用戶:lwwhust

  • 基于嵌入式實時操作系統(tǒng)的全網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護(hù)裝置的研究.rar

    隨著電力系統(tǒng)自動化水平的提高以及新的變電站通信標(biāo)準(zhǔn)IEC61850的正式頒布,研究新型數(shù)字保護(hù)裝置已經(jīng)變的刻不容緩。本論文圍繞設(shè)計和研制一套能符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)下變電站應(yīng)用的新型數(shù)字保護(hù)裝置這一課題,主要研究以太網(wǎng)通信在數(shù)字保護(hù)中應(yīng)用的可行性并參與設(shè)計基于雙網(wǎng)冗余的高速以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護(hù)平臺,在基于網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護(hù)平臺上移植嵌入式操作系統(tǒng)Vxworks,討論基于VxWorks的微機(jī)保護(hù)任務(wù)的劃分并詳細(xì)介紹了實現(xiàn)饋線保護(hù)的功能和試驗測試結(jié)果。 論文開始概述了目前國內(nèi)外數(shù)字繼電保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀并簡單分析了變電站自動化通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)IEC61850,對未來保護(hù)裝置發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望,明確了微機(jī)繼電保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化、平臺化、標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展方向。本課題組研制的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護(hù)裝置則充分的考慮了IEC61850標(biāo)準(zhǔn)分層的意義和未來變電站自動化系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢,其研究對變電站改造和建設(shè)符合lEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站自動化系統(tǒng)有重要意義。 論文首先分析數(shù)字式繼電保護(hù)裝置硬件平臺的發(fā)展過程,介紹了基于以太網(wǎng)通信技術(shù)的通用網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護(hù)硬件平臺設(shè)計構(gòu)想,并說明了全網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護(hù)平臺的優(yōu)點。全網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護(hù)平臺采用模件化設(shè)計,整個裝置具體功能模件包括交流變換模件、數(shù)據(jù)采集模件、數(shù)據(jù)計算和邏輯處理模件、開入開出模件、以太網(wǎng)Hub模件、電源模件以及人機(jī)接口模件。 其次,概述以太網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)特點,并分析以太網(wǎng)通信技術(shù)應(yīng)用于變電站自動化系統(tǒng)的可行性。根據(jù)提高以太網(wǎng)通信實時性的研究現(xiàn)狀,介紹雙網(wǎng)冗余高速以太網(wǎng)通信方案的實現(xiàn),特別詳細(xì)闡述了基于以太網(wǎng)控制芯片LAN91Clll的以太網(wǎng)通信接口的設(shè)計,給出LAN91C111的初始化、以太網(wǎng)通信發(fā)送模塊以及以太網(wǎng)通信中斷接受模塊的流程。 再次,分析了在繼電保護(hù)產(chǎn)品軟件系統(tǒng)中應(yīng)用前后臺系統(tǒng)和嵌入式實時操作系統(tǒng)的區(qū)別,闡明在繼電保護(hù)硬件平臺上應(yīng)用嵌入式實時操作系統(tǒng)VxWorks的優(yōu)勢。并重點闡述在嵌入式處理器AT91RM9200上移植VxWorks實時操作系統(tǒng)的過程。 論文分析了數(shù)字繼電保護(hù)軟件任務(wù)劃分的基本原則,合理劃分?jǐn)?shù)字保護(hù)的任務(wù)和任務(wù)優(yōu)先級,并通過調(diào)試工具WindView驗證任務(wù)調(diào)度的正確性。詳細(xì)的介紹網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字保護(hù)平臺上實現(xiàn)饋線保護(hù)的具體功能和保護(hù)邏輯,最后通過試驗測試,證明裝置各項性能優(yōu)越。 最后,對本論文所開展的工作作了總結(jié),并對進(jìn)一步研究的方向進(jìn)行了展望。

    標(biāo)簽: 嵌入式 實時操作系統(tǒng) 保護(hù)裝置

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:jiiszha

  • 基于CAN總線的智能儀表遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).rar

    隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、生產(chǎn)管理自動化水平的不斷提高,將傳統(tǒng)的儀表、現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,研制帶有總線接口的現(xiàn)場智能檢測儀表及遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)成為業(yè)界關(guān)注的熱點。本文對困內(nèi)外該課題的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)分析,提出了一種基于CAN總線的智能儀表遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)的設(shè)計方案。 本文首先分析了課題的關(guān)鍵問題所在,并闡述了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。接著對系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的論述。在設(shè)計中選用C8051F040單片機(jī)作為現(xiàn)場智能檢測儀表的核心處理器,設(shè)計了信號調(diào)理電路、CAN總線接口電路和人機(jī)交互接口等,實現(xiàn)了對水體環(huán)境中溫度、pH、鹽度、濁度等常規(guī)參數(shù)的檢測,以此儀表作為CAN總線節(jié)點并通過CAN接口向總線發(fā)送檢測到的參數(shù)數(shù)據(jù)。還設(shè)計了基于ARM7處理器LPC2292嵌入式CAN—Ethernet網(wǎng)關(guān)。在網(wǎng)關(guān)硬件平臺設(shè)計完成的基礎(chǔ)上移植了嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ,在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了一個經(jīng)過裁剪的適合嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用TCP/IP協(xié)議棧,并實現(xiàn)了嵌入式Web服務(wù)器,以此網(wǎng)關(guān)作為CAN總線主節(jié)點接收總線上的數(shù)據(jù)并保存在網(wǎng)關(guān)中。這樣,監(jiān)控中心管理人員通過IE瀏覽器訪問嵌入式CAN—Ethernet網(wǎng)關(guān)的Web服務(wù)器,就能夠在瀏覽器的Web頁面上動態(tài)顯示保存在網(wǎng)關(guān)中的智能儀表檢測的實時數(shù)據(jù)。 本系統(tǒng)在實際測試中運行穩(wěn)定可靠,通過對運行結(jié)果和性能的分析可知,將工業(yè)以太網(wǎng)和CAN總線技術(shù)與智能儀表結(jié)合起來,將現(xiàn)場智能設(shè)備的各種信息傳到遠(yuǎn)離現(xiàn)場的控制室,可以實現(xiàn)某些特殊或危險的無人值守場合的監(jiān)控,使生產(chǎn)中的事故降到最低點,同時易于設(shè)備的后期維護(hù),能給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。同時本系統(tǒng)是一個全開放式系統(tǒng),具有很強(qiáng)移植性和技術(shù)升級空間,可以很容易地應(yīng)用到其他監(jiān)控領(lǐng)域如國防軍工、海洋地質(zhì)、環(huán)境生態(tài)等各行各業(yè),具有良好的發(fā)展前景。

    標(biāo)簽: CAN 總線 智能儀表

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:蔣清華嗯

  • STATCOM控制系統(tǒng)研究.rar

    隨著我國工業(yè)化進(jìn)程加快,各種電力負(fù)荷迅速增加,造成了電網(wǎng)無功功率消耗增加,使電能的傳輸和利用效率降低,電能質(zhì)量中的無功功率補(bǔ)償問題變得越來越重要。靜止無功發(fā)生器(STATCOM)作為柔性交流輸電系統(tǒng)的重要裝置之一,是無功功率補(bǔ)償發(fā)展的趨勢。 論文首先介紹并比較了現(xiàn)有的無功補(bǔ)償裝置,分析了STATCOM相對于其他無功補(bǔ)償裝置的優(yōu)越性。總結(jié)了STATCOM的間接電流控制和直接電流控制兩種控制方式,并對兩種控制方式所衍生的幾種控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹,說明了其控制原理。 詳細(xì)討論了直接電流控制的幾種控制結(jié)構(gòu),并建立了相應(yīng)的仿真模型,進(jìn)行了仿真和比較分析。研究了它們在穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能上的優(yōu)缺點。其中重點討論了采用空間電壓矢量調(diào)制方法(SVPWM)跟蹤給定電壓矢量,來控制STATCOM的電流產(chǎn)生,并且采用直流側(cè)電壓可變給定。仿真結(jié)果證明此種方法具有直流側(cè)電壓利用率高、降低功率器件的開關(guān)損耗、適應(yīng)電網(wǎng)電壓不對稱的環(huán)境的優(yōu)點。 介紹了基于FPGA和DSP硬件開發(fā)平臺設(shè)計方法。對FPGA的控制軟件編程設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)討論,其中重點討論了應(yīng)用DSP builder。工具箱實現(xiàn)全數(shù)字三相鎖相環(huán)和SVPWM控制模塊的方法。

    標(biāo)簽: STATCOM 控制 系統(tǒng)研究

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:youth25

  • 基于FPGA的3D頭盔顯示設(shè)備研究.rar

    圖像顯示器是人類接受外部信息的重要手段之一。而立體顯示則能再現(xiàn)場景的三維信息,提供場景更為全面、詳實的信息,在醫(yī)學(xué)、軍事、娛樂具有廣泛的應(yīng)用前景。而現(xiàn)有的3D立體顯示設(shè)備價格都比較貴,基于此,本人研究了基于SDRAM存儲器和FPGA處理器的3D頭盔顯示設(shè)備并且設(shè)計出硬件和軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)圖像效果好,并且價格成本便宜,從而具有更大的實用性。本文完成的主要工作有三點: 1.設(shè)計了基于FPGA處理器和SDRAM存儲器的3D頭盔顯示器。該方案有別于現(xiàn)有的基于MCU、DSP和其它處理芯片的方案。本方案能通過線性插值算法把1024×768的分辨率變成800×600的分辨率,并能實現(xiàn)120HZ圖像刷新率,采用SDRAM作為高速存儲器,并且采用乒乓操作,有別于其它的開關(guān)左右眼視頻實現(xiàn)立體圖像。在本方案中每時每刻都是左右眼視頻同時輸出,使得使用者感覺不到視頻圖像有任何閃爍,減輕眼睛疲勞。本方案還實現(xiàn)了圖像對比對度調(diào)節(jié),液晶前照光調(diào)節(jié)(調(diào)節(jié)輸出脈沖的占空比),立體圖像源自動識別,還有人性化的操作界面(OSD)功能。 2.完成了該系統(tǒng)的硬件平臺設(shè)計和軟件設(shè)計。從便攜性角度考慮,盡量減小PCB板面積,給出了它們詳細(xì)的硬件設(shè)計電路圖。完成了FPGA系統(tǒng)的設(shè)計,包括系統(tǒng)整體分析,各個模塊的實現(xiàn)原理和具體實現(xiàn)的方法。完成了單片機(jī)對AD9883的配置設(shè)計。 3.完成了本方案的各項測試和調(diào)試工作,主要包括:數(shù)據(jù)采集部分測試、數(shù)據(jù)存儲部分測試、FPGA器件工作狀態(tài)測試、以電腦顯示器作為顯示器的聯(lián)機(jī)調(diào)試和以HX7015A作為顯示器的聯(lián)機(jī)調(diào)試,并且最終調(diào)試通過,各項功能都滿足預(yù)期設(shè)計的要求。實驗和分析結(jié)果論證了系統(tǒng)設(shè)計的合理性和使用價值。 本文的研究與實現(xiàn)工作通過實驗和分析得到了驗證。結(jié)果表明,本文提出的由FPGA和SDRAM組成的3D頭盔顯示系統(tǒng)完全可以實現(xiàn)高質(zhì)量的立體視覺效果,從而可以將該廉價的3D頭盔顯示系統(tǒng)用于我國現(xiàn)代化建設(shè)中所需要的領(lǐng)域。

    標(biāo)簽: FPGA 顯示設(shè)備

    上傳時間: 2013-07-16

    上傳用戶:xiaoxiang

  • 基于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在FPGA上實現(xiàn).rar

    隨著計算機(jī)和自動化測量技術(shù)的日益發(fā)展,測量儀器和計算機(jī)的關(guān)系日益密切。計算機(jī)的很多成果很快就應(yīng)用到測量和儀器領(lǐng)域,與計算機(jī)相結(jié)合已經(jīng)成為測量儀器和自動測試系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。高度集成的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)是超大規(guī)模集成電路和計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)發(fā)展的結(jié)果,由于FPGA器件具備集成度高、體積小、可以利用基于計算機(jī)的開發(fā)平臺,用編寫軟件的方法來實現(xiàn)專門硬件的功能等優(yōu)點,大大推動了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的單片化、自動化,縮短了單片數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計周期、提高了設(shè)計的靈活性和可靠性。 本文研究基于網(wǎng)絡(luò)的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)問題。論文完成了以FPGA結(jié)構(gòu)為系統(tǒng)硬件平臺,uClinux為核心的系統(tǒng)的軟件平臺設(shè)計,進(jìn)行信號的采集和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的功能。 論文從軟硬件兩方面入手,闡述了基于FPGA器件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的硬件系統(tǒng)設(shè)計方法,以及基于uClinux操作系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計和應(yīng)用程序設(shè)計。 硬件方面,F(xiàn)PGA采用Xilinx公司Spartan系列的XC3S500芯片,用verilog HDL硬件描述語言在Xilinx公司提供的ISE輔助設(shè)計軟件中實現(xiàn)FPGA編程。將微處理器MicroBlaze、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、以太網(wǎng)控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換控制器等數(shù)字邏輯電路通過CoreConnect技術(shù)用OPB總線集成在同一個FPGA內(nèi)部,形成一個可編程的片上系統(tǒng)(SOPC)。采用基于FPGA的SOPC設(shè)計的突出優(yōu)點是不必更換芯片就可以實現(xiàn)設(shè)計的改進(jìn)和升級,同時也可以降低成本和提高可靠性。 軟件方面,為了更好更有效地管理和拓展系統(tǒng)功能,移植了uClinux到MicroBlaze軟處理器上,設(shè)計實現(xiàn)了平臺上的ADC設(shè)備驅(qū)動程序和數(shù)據(jù)采集應(yīng)用程序。并通過修訂內(nèi)核,實現(xiàn)了利用以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議來訪問數(shù)據(jù)采集程序獲得的數(shù)據(jù)。

    標(biāo)簽: FPGA 以太網(wǎng) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-05-23

    上傳用戶:晴天666

  • 基于ARM的大滯后控制系統(tǒng)研究

    在工業(yè)過程中,許多對象具有滯后特性,由于純滯后的存在,使得系統(tǒng)的超調(diào)量變大,調(diào)節(jié)時間變長。因此滯后過程被公認(rèn)為較難控制的對象,而且純滯后占整個動態(tài)過程的時間越長,難控的程度越大。所以大純滯后對象的控制一直是困擾自動控制和計算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的一大難題。而這類對象又廣泛存在于石油、化工、釀造、制藥、冶金等工業(yè)生產(chǎn)過程中。因此對該問題的研究具有重大的實際意義。 傳統(tǒng)的PID配合Smith預(yù)估補(bǔ)償器的控制方法,對模型誤差反映比較靈敏,當(dāng)存在建模誤差或干擾時,控制效果并不能取得令人滿意的效果。近年來隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能控制研究的不斷深入,有些學(xué)者將它們與Smith預(yù)估控制、PID控制及預(yù)測控制等相結(jié)合,提出了針對不確定大滯后系統(tǒng)的新的控制方法。雖然有些控制方案效果不錯,但系統(tǒng)的復(fù)雜程度和調(diào)試難度也隨之增加。因此設(shè)計簡單、快速、可靠的控制器,仍是一個重大課題。 本文首先介紹了大滯后過程的控制特點,概述了常用的大滯后過程的控制方法及其優(yōu)缺點。接著概要地介紹了嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點、發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及前景。并針對性地介紹了ARM控制器的概況以及它的應(yīng)用領(lǐng)域。然后本文針對大滯后對象提出了自抗擾控制器與Smith預(yù)估補(bǔ)償器相結(jié)合的設(shè)計方案。通過仿真對比了本方案、PID配合Smith預(yù)估補(bǔ)償器及單一的自抗擾控制器的控制效果,表明自抗擾控制器與Smith預(yù)估補(bǔ)償器的結(jié)合有效地改善了大滯后對象的控制效果,增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性和抗干擾能力。為驗證該控制方案的實際控制效果,我們以PCT-II型過程控制實驗裝置中的具有大滯后特性的盤管內(nèi)部的溫度為被控對象,以JX44BO開發(fā)板作為主要的控制平臺設(shè)計并完成大滯后控制實驗。所以接下來本文介紹了實現(xiàn)這個嵌入式溫度大滯后控制系統(tǒng)所涉及到的硬件平臺、系統(tǒng)框圖以及實驗內(nèi)容。然后本文介紹了嵌入式控制平臺的控制界面以及各個主要功能的程序的實現(xiàn),以及遠(yuǎn)程客戶端程序在以太網(wǎng)通訊方面的程序?qū)崿F(xiàn)和遠(yuǎn)程客戶端程序的操作界面。最后本文給出了本次實驗的參數(shù)設(shè)置以及最終的實驗結(jié)果。實驗結(jié)果表明在實際應(yīng)用中本文所提出的方案對于大滯后對象具有較好的控制效果。

    標(biāo)簽: ARM 控制 系統(tǒng)研究

    上傳時間: 2013-06-11

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  • 基于ARM的數(shù)字儀表研究

    隨著微處理器的發(fā)展,現(xiàn)代數(shù)字儀表發(fā)展迅速,功能不斷增強(qiáng)。目前,數(shù)字儀表正朝著集成化、智能化、高精度、微功耗、高可靠性發(fā)展。人們對數(shù)字儀表的設(shè)計和性能指標(biāo)也提出了更高的要求,ARM相對于單片機(jī)具有更強(qiáng)的處理能力和更好的處理效果,為高精度、智能化儀表的設(shè)計提供了一種新的途徑。 論文首先介紹了國內(nèi)外數(shù)字儀表的發(fā)展情況,并對常見的數(shù)字儀表進(jìn)行了分類,分析了影響數(shù)字儀表性能的主要因素。綜合數(shù)字儀表的性能特點并考慮實現(xiàn)成本,論文提出了一種基于ARM的五位半分辨率數(shù)字儀表設(shè)計方案,并詳細(xì)介紹了儀表的總體設(shè)計思路、硬件電路設(shè)計、軟件設(shè)計及數(shù)據(jù)處理方法。該設(shè)計采用LPC2148芯片為處理核心,使用VFD(真空熒光顯示器)作為儀表人機(jī)界面,界面友好且無視角誤差;考慮到在某些現(xiàn)場條件惡劣的情況下也能對數(shù)字儀表讀數(shù)進(jìn)行觀測,采用LabVIEW7.1設(shè)計了上位機(jī)顯示界面;構(gòu)建了一個基于LPC2148的開發(fā)平臺,基于平臺設(shè)計了一款具有五位半分辨率的數(shù)字儀表,實現(xiàn)了電壓、電流、電阻等測量功能,同時設(shè)計了溫度讀取、實時時鐘計時、SD卡數(shù)據(jù)存儲等功能,為儀表的智能化設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。 通過對該數(shù)字儀表運行情況進(jìn)行記錄,并對記錄的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)果表明:所設(shè)計的數(shù)字儀表能穩(wěn)定顯示,其精度和顯示分辨率均達(dá)到五位半精度的要求。

    標(biāo)簽: ARM 數(shù)字儀表

    上傳時間: 2013-07-20

    上傳用戶:ligong

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