現(xiàn)代噴氣織機以其高速、高性能等優(yōu)勢，占據(jù)了無梭織機的大部分市場，并成為最有發(fā)展前景的一種織機。送經(jīng)、卷取機構是織機控制系統(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質(zhì)量的重要技術指標。因此，提高和改善噴氣織機的電子送經(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、高精度的獨立電子送經(jīng)和卷取控制模塊具有廣闊的應用前景。 本課題研究開發(fā)了一款獨立的電子送經(jīng)和卷取控制模塊，通過人機界面或CAN通訊對該控制系統(tǒng)所需參數(shù)進行設置，使其可以根據(jù)參數(shù)設置應用于不同型號的噴氣織機。通過對系統(tǒng)的控制分析，本課題主要從硬件電路設計、軟件控制及張力控制算法三個方面進行研究。 首先，通過對噴氣織機的性能要求及控制器結構與性能的綜合考慮，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計。硬件電路設計采用模塊化設計方法，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、電機控制模塊、通訊模塊、人機界面模塊、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行選取，并設計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，在硬件電路設計中采取了隔離、去耦等硬件抗干擾措施。 在軟件設計方面，系統(tǒng)采用嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II，便于系統(tǒng)升級和維護。在系統(tǒng)硬件平臺的基礎上，根據(jù)設計要求對操作系統(tǒng)內(nèi)核進行剪裁和移植，并對系統(tǒng)時鐘節(jié)拍進行修改。結合硬件電路及系統(tǒng)控制要求，對系統(tǒng)啟動代碼進行修改；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)任務進行合理規(guī)劃。為了說明系統(tǒng)采用該RTOS的可行性，對實時性要求最高的張力采集任務進行了實時性分析。對CAN通訊協(xié)議進行制定和編程實現(xiàn)，并對I2C、CAN和LCD驅(qū)動程序進行開發(fā)，另外，對每個任務的功能及控制流程和任務間及任務與中斷間的信息通訊進行了說明。系統(tǒng)在軟件方面也采用了一定的抗干擾技術，對硬件抗干擾進行補充。 最后，針對經(jīng)紗張力的非線性和滯后性等復雜特性，對張力調(diào)節(jié)采用模糊參數(shù)自整定PID控制算法，設計出張力模糊參數(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行仿真研究。而且對張力模糊PID控制算法在LPC2294中的實現(xiàn)進行了說明。關鍵詞：ARM； μC/OS-II；噴氣織機；送經(jīng)卷取；模糊PID
標簽： ARM 噴氣織機 電子送經(jīng) 控制
上傳時間： 2013-06-11
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作為先進制造業(yè)的核心技術之一，焊接控制技術的飛速發(fā)展，對我國焊接機運動控制系統(tǒng)的自動化和智能化水平提出了更高的要求。本課題研究的特種焊接機運動控制系統(tǒng)是多任務并發(fā)的實時系統(tǒng)，作為實時系統(tǒng)研究關鍵問題之一的實時調(diào)度問題一直都是實時控制系統(tǒng)中的研究熱點，因此對特種焊接機運動控制系統(tǒng)實時調(diào)度問題的研究對于保證焊接機的強實時性、高可靠性和高穩(wěn)定性具有重要的現(xiàn)實意義。 針對特種焊接機實時多任務并行協(xié)調(diào)控制的特點，首先總結和分析了前人在焊接機運動控制系統(tǒng)相關技術方面取得的成果，在吸收前人先進技術的基礎上，對系統(tǒng)的實時調(diào)度問題和算法做了相關理論研究。同時結合實時控制系統(tǒng)的特點，進一步分析了幾種常見的實時操作系統(tǒng)，選擇μc/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)作為研究的基礎，研究確定焊接機控制系統(tǒng)的實時調(diào)度方法。 給出了焊接機運動控制系統(tǒng)硬件平臺各個功能模塊電路的設計，搭建了以ARM微處理器為核心的焊接機運動控制系統(tǒng)硬件平臺。然后詳細分析了μc/OS-Ⅱ系統(tǒng)的任務調(diào)度、任務管理等內(nèi)核基本功能模塊，針對焊接機運動控制系統(tǒng)實時調(diào)度存在的問題.對μc/OS-Ⅱ的內(nèi)核及其任務調(diào)度算法進行擴展改進，研究一種混合的調(diào)度策略，即采用兩種調(diào)度策略實現(xiàn)對焊接機運動控制系統(tǒng)中普通任務和實時任務的調(diào)度，最大限度地提高系統(tǒng)的實時性。通過測試，驗證了對μc/OS-Ⅱ?qū)崟r內(nèi)核及其任務調(diào)度算法進行擴展改進設計的有效性和可行性，系統(tǒng)運行正常，滿足焊接機運動控制系統(tǒng)任務調(diào)度的要求。取得了復雜焊接機運動控制系統(tǒng)任務實時調(diào)度策略及算法的成果，對焊接控制領域自動化和智能化的發(fā)展具有實際應用價值。
標簽： ARM 焊接機 運動控制系統(tǒng) 調(diào)度
上傳時間： 2013-04-24
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本文將嵌入式與溫度控制系統(tǒng)結合，設計了一個實用的嵌入式實時溫度控制系統(tǒng)，并說明了其系統(tǒng)組成和軟、硬件的設計方法。該系統(tǒng)的特點是具有快速的采集和響應速度、低功耗。本文內(nèi)容主要包括以下部分： 1．溫度控制系統(tǒng)的歷史、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及本課題的研究內(nèi)容。 2．簡單介紹了嵌入式系統(tǒng)及其設計開發(fā)的基本知識、SAMSUNG公司的以ARM7TDMI為內(nèi)核的處理器S3C44B0X和實時操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ體系結構和內(nèi)核。 3．硬件方面制定了系統(tǒng)核心板和溫度控制系統(tǒng)外圍電路的設計方案。系統(tǒng)核心板包括系統(tǒng)模塊、存儲器模塊、人機交互模塊三部分；外圍電路包括溫度檢測電路和功率控制電路兩部分。 4．軟件方面編寫了S3C44B0X的啟動代碼、μC/OS—Ⅱ向S3C44B0X的移植代碼、嵌入式溫度控制系統(tǒng)的應用程序及相關流程等。 5．本系統(tǒng)成功運行后的結果顯示和心得。
上傳時間： 2013-08-04
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作為交流異步電機控制的一種方式，矢量控制技術已成為高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)的首選方案。矢量控制系統(tǒng)中，磁鏈的觀測精度直接影響到系統(tǒng)控制性能的好壞。在轉子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)中，轉矩電流和勵磁電流能得到完全解耦[1]。一般而言，轉子磁鏈觀測有兩種方法:電流模型法和電壓模型法。磁鏈的電流模型觀測法中需要電機轉子時間常數(shù)，而轉子時間常數(shù)易受溫度和磁飽和影響。為克服這些缺點，需要對電機的轉子參數(shù)進行實時觀測，但這樣將使得系統(tǒng)更加的復雜。磁鏈的電壓模型觀測法中不含轉子參數(shù)，受電機參數(shù)變化的影響較小。矢量控制計算量大，要求具有一定的實時性，從而對控制芯片的運算速度提出了更高的要求。 本文介紹了一種異步電機矢量控制系統(tǒng)的設計方法，采用了電壓模型觀測器[2]對轉子磁鏈進行估計，針對積分環(huán)節(jié)的誤差積累和直流漂移問題，采用了一種帶飽和反饋環(huán)節(jié)的積分器[3]來代替電壓模型觀測器中的純積分環(huán)節(jié)。整個算法在tms320f2812 dsp芯片上實現(xiàn)，運算速度快，保證了系統(tǒng)具有很好的實時性。
上傳時間： 2013-04-24
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本書是作者多年來從事通用變頻器控制系統(tǒng)設計與維護的教學和科研工 作的總結。它介紹了交流調(diào)速自動控制系統(tǒng)設計的基礎知識, 著重講述了通 用變頻器的工作原理及控制系統(tǒng)的構造方法; 從實際工程出發(fā), 既介紹了單 機控制系統(tǒng)的組成, 又介紹了多機同步傳動變頻器網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的組成知 識; 針對不同的生產(chǎn)工藝要求, 對通用變頻器的應用方法、注意事項和維修 方法, 通過應用實例都做了詳細介紹。
標簽： 通用變頻器 調(diào)速控制
上傳時間： 2013-08-05
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噴油泵是柴油機燃油噴射系統(tǒng)中燃油的控制、供給單元，其性能的好壞直接決定著柴油機的加速性能、油耗大小、尾氣的排放質(zhì)量等。準確測試噴油泵的各種技術參數(shù)對提高柴油機的各項技術性能具有十分重要的意義。嵌入式系統(tǒng)技術已經(jīng)成為了最熱門的技術之一。基于ARM的嵌入式技術己經(jīng)成為當前嵌入式領域研究的一個亮點。ARM公司的32位RISC處理器，以其高速度、低功耗、低成本、功能強等諸多優(yōu)異性能，應用越來越廣泛。uCLinux操作系統(tǒng)是從Linux衍生出來的一種操作系統(tǒng)，它是專為無MMU的微控制器開發(fā)的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。它支持眾多嵌入式處理器類型，具有完善的各類驅(qū)動支持。 本文從噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)總體結構入手，在詳細分析了系統(tǒng)所要檢測和控制的參數(shù)的基礎上，設計出噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)總體架構。噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)由兩個模塊組成：以80C196KB單片機為中心的噴油泵控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以S3C44BOX為中心的上位機監(jiān)控及管理系統(tǒng)。下位機通過RS232串口接收上位機的命令并執(zhí)行噴油泵試驗臺的電機轉速控制、燃油溫度控制、噴油次數(shù)計數(shù)、提前角監(jiān)控及燃油壓力顯示。上位機是整個試驗臺控制系統(tǒng)的管理者，主要完成給下位機發(fā)送特定的操作命令，完成實驗數(shù)據(jù)的顯示、收集和存儲，它有友好的中文顯示界面，可以完成簡單的數(shù)據(jù)管理操作。 文中詳細闡述了上位機的操作系統(tǒng)uCLinux的特點和移植過程。同樣對上位機的界面設計及運行環(huán)境MiniGUI進行了全面分析并給出移植和界面編程方法。在文章的最后，對噴油泵控制系統(tǒng)采用模糊控制算法進行優(yōu)化設計。詳細描述了模糊控制器設計所包含的三個主要部分：清晰量的模糊化接口、模糊控制規(guī)則及算法及模糊量的清晰化接口。 通過試驗證實，本文設計的噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)技術路線正確合理。相信該可靠實用的控制系統(tǒng)配合噴油泵試驗臺使用將具有良好的市場潛力。
上傳時間： 2013-06-04
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本文首先分析了國內(nèi)外微型飛行器（MAV）研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和存在的困難，接著闡述了MAV的系統(tǒng)結構，針對已有的MAV平臺，設計了MAV自主飛行控制系統(tǒng)的總體方案，選擇ARM作為中央處理器，從電源模塊設計、存儲器模塊設計、與各傳感器的接口設計等入手，實現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件設計，并分析了硬件設計所采取的抗干擾措施。 在系統(tǒng)軟件設計方面，本文選用嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)環(huán)境，分析了操作系統(tǒng)的組成和啟動流程。在此基礎上，針對本文所設計的硬件系統(tǒng)，編制了專用的引導程序，重新編譯了內(nèi)核，完成了ARMLinux在硬件平臺上的移植。接著詳細分析了字符設備，編寫了各個模塊的驅(qū)動程序，并描述了應用程序的開發(fā)模式。 最后本文討論了MAV系統(tǒng)中MPEG4視頻數(shù)據(jù)壓縮的關鍵技術，分析了ARM的硬件編解碼器的結構和實現(xiàn)過程，重點研究了遙測數(shù)據(jù)和壓縮圖像的復合方案，將遙測數(shù)據(jù)嵌入到壓縮圖像中進行傳輸。這種方法可以節(jié)省信道，降低系統(tǒng)功耗和保護遙測數(shù)據(jù)的安全。 本文所研制的自主飛行控制系統(tǒng)具有體積小、重量輕、集成度高、抗干擾能力強等特點，能實時傳輸視頻圖像，各項指標都滿足項目技術要求。
標簽： ARM MAV 飛行控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-31
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變電站電壓無功綜合控制是通過自動調(diào)節(jié)有載變壓器的分接頭和投切并聯(lián)補償電容器組來實現(xiàn)的，它是確保電壓質(zhì)量和無功平衡、提高供電網(wǎng)可靠性和經(jīng)濟性的重要措施。采用九區(qū)圖控制策略的電壓無功綜合控制，實際運行時存在著頻繁調(diào)節(jié)變壓器分接頭和投切電容器組的缺陷，甚至可能會出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象。 本文針對上述不足，根據(jù)有功功率和無功功率的負荷預測曲線，以降損收益最大為適配值函數(shù)，以電壓約束、電氣極限約束和控制約束為約束條件，提出了一種改進的禁忌搜索算法。引入最低收益閾值來限制調(diào)節(jié)次數(shù)的增加，在此基礎上建議了一種確定最佳調(diào)整次數(shù)的方法。還建議了一種有約束線性最小二乘算法，基于變電站內(nèi)的量測數(shù)據(jù)以及變壓器的參數(shù)來估計系統(tǒng)電壓和系統(tǒng)阻抗參數(shù)。算例結果表明建議的方法是可行的，并且具有可以有效地減少調(diào)節(jié)次數(shù)的特點。基于ARM的LPC2292微控制器和嵌入式實時操作系統(tǒng)(μC/OS-II)，采用ADS1.2開發(fā)工具進行編程，實現(xiàn)了變電站內(nèi)電壓無功綜合控制功能。軟件模塊開發(fā)主要包括：嵌入式實時操作系統(tǒng)(μC/OS-II)和圖形用戶界面GUI移植，數(shù)據(jù)讀取任務，數(shù)據(jù)處理任務，電壓無功控制任務，基于GPRS/CDMA的通訊任務、鍵盤掃描和液晶顯示任務等。采用信號發(fā)生器產(chǎn)生電能信號，采用繼電器的動作模擬變壓器分接頭檔位的調(diào)節(jié)和電容器組的投切，構建了一個變電站內(nèi)的電壓無功控制模擬測試臺，對提出的設計方案進行了全面的功能測試，測試結果表明提出的設計方案是可行的。
上傳時間： 2013-04-24
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自90年代以來，LED顯示屏的設計制造和應用水平得到日益提高，LED顯示屏經(jīng)歷了從單色、雙色圖文顯示屏，到圖像顯示屏，一直到今天的全彩色視頻顯示屏的發(fā)展過程。在此發(fā)展過程中，無論在器件的性能(超高亮度LED顯示屏及藍色發(fā)光二極管等)和系統(tǒng)組成(計算機化的全動態(tài)顯示系統(tǒng))等方面都取得了長足的進步。 LED顯示屏相比與其它的平板顯示器，有其獨特的優(yōu)越性，比如：可靠性高、使用壽命長、環(huán)境適應能力強、性價比高且成本低等特點，且隨著全彩屏顯示技術的日益完善，使得LED顯示屏在許多場合得到廣泛的應用。 本文詳細介紹了利用DVI接口作為視頻LED顯示屏數(shù)據(jù)源，利用查表的方法實現(xiàn)伽瑪矯正的實現(xiàn)方案和實現(xiàn)4096級灰度的LED視頻顯示屏控制系統(tǒng)的設計原理。通過對等長時間實現(xiàn)4096級灰度方案的分析，得到此方案在系統(tǒng)速度和顯示屏的亮度上存在的局限，提出采用變長時間和消影時間相結合的方案實現(xiàn)4096級灰度的方案及實現(xiàn)，這是在提高硬件成本以獲得成本，速度和亮度的折中。在此基礎上，提出了用脈沖打散輸出的方法改善LED顯示屏顯示效果，并探討了低幀頻無閃爍LED全彩屏的實現(xiàn)方法；對一些可以提高LED顯示屏系統(tǒng)技術的新技術展開討論，為今后的動態(tài)全彩色LED顯示屏具體實現(xiàn)打下堅實的理論基礎。
上傳時間： 2013-04-24
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彩色等離子體顯示器是利用惰性氣體放電發(fā)光進行顯示的平板顯示器，它具有厚度薄、重量輕、大平面、大視角、響應快、無電磁輻射等優(yōu)點。由于我國PDP產(chǎn)業(yè)起步較晚，所以研制具有我國自主知識產(chǎn)權的PDP整體驅(qū)動電路，搶占彩電市場具有深遠的意義。本文介紹了等離子體顯示器的工作原理和基于ALTERA公司的現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的電路設計方法，通過研究PDP的工作原理、顯示屏的結構和AC型PDP所采用的尋址和顯示分離(ADS)型子場技術，提出了一種基于FPGA的信號處理與控制電路設計方案。最后還對等離子體顯示器在改進顯示屏物理工藝結構、驅(qū)動電路技術以及市場走向方面，進行了初步探討。
上傳時間： 2013-05-20
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