隨著信息社會的發(fā)展,人們要處理的各種信息總量變得越來越大,尤其在處理大數據量與實時處理數據方面,對處理設備的要求是非常高的。為滿足這些要求,實時快速的各種CPU、處理板應運而生。這類CPU與板卡處理數據速度快,效率高,并且不斷的完善與發(fā)展。此類板卡要求與外部設備通訊,同時也要進行內部的數據交換,于是板卡的接口設備調試與內部數據交換也成為必須要完成的工作。本文所作的工作正是基于一種高速通用信號處理板的外部接口和內部數據通道的設計。 本文首先介紹了通用信號處理板的應用開發(fā)背景,包括此類板卡使用的處理芯片、板上設備、發(fā)展概況以及和外部相連的各種總線概況,同時說明了本人所作的主要工作。 其次,介紹了PCI接口的有關規(guī)范,給出了通用信號處理板與CPCI的J1口的設計時序;介紹了DDR存儲器的概況、電平標準以及功能寄存器,并給出了與DDR.存儲器接口的設計時序;介紹了片上主要數據處理器件TS-202的有關概況,設計了板卡與DSP的接口時序。 再次,介紹了Altera公司FPGA的程序設計流程,并使用VHDL語言編程完成各個模塊之間的數據傳遞,并重點介紹了DDR控制核的編寫。 再次,介紹了WDM驅動程序的結構,程序設計方法等。 最后,通過從工控機向通用信號處理板寫連續(xù)遞增的數據驗證了整個系統(tǒng)已經正常工作。實現了信號處理板內部數據通道設計以及與外部接口的通訊;并且還提到了對此設計以后地完善與發(fā)展。 本文所作的工作如下: 1、設計完成了處理板各接口時序,使處理板可以從接口接受/發(fā)送數據。 2、完成了FPGA內部的數據通道的設計,使數據可以從CPCI準確的傳送到DSP進行處理,并編寫了DSP的測試程序。 3、完成了DDR SDRAM控制核的VHDL程序編寫。 4、完成了PCI驅動程序的編寫。
上傳時間: 2013-06-30
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闡述如何使用PID算法進行變頻控制,通過方程確定輸入電機的電壓和頻率,達到安全控制電機速度的目的
上傳時間: 2013-05-24
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變頻器矢量控制及PID控制變頻器矢量控制及PID控制
上傳時間: 2013-04-24
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當電磁爐負載(鍋具)的大小和材質發(fā)生變化時,負載的等效電感會發(fā)生變化,這將造成電磁爐主電路諧振頻率變化,這樣電磁爐的輸出功率會不穩(wěn)定,常會使功率管IGBT過壓損壞。針對這種情況,本文提出了一種雙閉環(huán)控制結構和模糊控制方法,使負載變化時保持電磁爐的輸出功率穩(wěn)定。實際運行結果證明了該設計的有效性和可靠性
上傳時間: 2013-08-02
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機械手是自動裝配生產線上必不可少的設備,它可以模擬人手臂的部分動作,按預定的程序、軌跡和要求,實現抓取、搬運和裝配等工作。在減輕人的勞動強度、提高裝配質量和提高裝配效率等方面,起到了積極的作用。本文基于ARM和FPGA嵌入式系統(tǒng),開展了機械手控制系統(tǒng)的研發(fā)工作,實現了機械手的自動控制。 嵌入式ARM處理器,具有運行速度快、功耗低、程序設計靈活、外圍硬件資源豐富等優(yōu)點,但其普通輸入輸出口的高低電平變化周期最快只能到1微妙左右,不適合高速輸入輸出;FPGA芯片高速輸入輸出數據,時間可縮短至幾十納秒。通過ARM處理器和FPGA技術的有機結合,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,使系統(tǒng)具有程序設計靈活、以太網通信、大容量存儲、高速數據輸山、低成本等特點,滿足高速機械手自動控制的要求。 本文分析了ARM和FPGA系統(tǒng),以及機械手控制系統(tǒng)的功能要求;設計硬件模塊、接口電路;闡述了系統(tǒng)軟件的設計過程,包括啟動代碼U—BOOT、操作系統(tǒng)μCLinux的移植;并介紹了如何利用便件描述語言VHDL來實現機械手邏輯控制。
標簽: FPGA ARM 機械手 自動控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,基于DSP和FPGA的運動控制系統(tǒng)己成為新一代運動控制系統(tǒng)的主流。基于DSP和FPGA的運動控制系統(tǒng)不僅具有信息處理能力強,而且具有開放性、實時性、可靠性的特點,因此在機器人運動控制領域具有重要的應用價值。 論文從步行康復訓練器的設計與制作出發(fā),主要進行機器人的運動控制系統(tǒng)設計和研究。文章首先提出了多種運動控制系統(tǒng)的實現方案。根據它們的優(yōu)缺點,選定以DSP和FPGA為核心進行運動控制系統(tǒng)平臺的設計。 論文詳細研究了以DSP和FPGA為核心實現運動控制系統(tǒng)的軟、硬件設計,利用DSP實現運動控制系統(tǒng)總體結構與相關功能模塊,利用FPGA實現運動控制系統(tǒng)地址譯碼電路、脈沖分配電路以及光電編碼器信號處理電路,并對以上電路系統(tǒng)進行了功能仿真和時序仿真。 結果表明,基于DSP和FPGA為核心的運動控制系統(tǒng)不僅實現了設計功能要求,同時提高了機器人運動控制系統(tǒng)的開放性、實時性和可靠性,并大大減小了系統(tǒng)的體積與功耗。
標簽: FPGA DSP 機器人 運動控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-22
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隨著微電子技術和電力電子技術的飛速發(fā)展,運動控制系統(tǒng)正朝著通用化、智能化、微型化的方向發(fā)展。目前,以數字信號處理器(DSP)和現場可編程門陣列(FPGA)為核心的運動控制卡已成為運動控制器的發(fā)展主流。它可方便地以插卡形式嵌入PC機,將PC機強大的信息處理能力和開放式特點與運動控制卡的運動控制能力相結合,具有信息處理能力強、開放程度高、運動控制方便、通用性好的特點。因此,本文通過對運動控制技術的深入研究,開發(fā)了一款以DSP和FPGA為主控單元、基于PCI總線的運動控制卡。 首先,設計了運動控制卡硬件電路,對控制卡的DSP和FPGA外圍電路、PCI總線接口電路、模擬量輸出電路、編碼器信號采集電路、通用I/O接口電路等實現方法進行了詳細討論。 為提高控制卡的硬件集成度和可靠性,通過對FPGA的編程設計,在FPGA中實現了PCI總線目標設備接口控制器、雙端口RAM、DDA精插補電路、DAC接口電路、編碼器信號處理電路和數字I/O信號處理電路。 基于改進的數字PID控制器和前饋控制,設計開發(fā)了運動控制卡的位置閉環(huán)伺服控制器,并整定了控制器參數,獲得良好的伺服控制特性。 最后,采用WinDriver開發(fā)了控制卡的驅動程序,并詳細介紹了驅動程序的開發(fā)流程。
上傳時間: 2013-08-01
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該文主要介紹基于DSP(TMS320LF2407A)和CPLD(MAX3128A)伺服運動控制平臺的設計.文中在討論了永磁同步電機的控制策略的基礎上提出了針對表面式永磁同步伺服電機的i=0的矢量控制,介紹了通過光電碼盤確定永磁同步電機轉子磁極位置的方法,以及SVPWM的原理和特性及其數字實現方法.詳細闡述由TMS320LF2407A和MAX3128A構建的傳動控制系統(tǒng)平臺.以上述平臺為基礎,設計了一個基于矢量控制的三環(huán)永磁同步伺服系統(tǒng),為解決典Ⅱ系統(tǒng)超調和抗擾性的矛盾,將IP調節(jié)器引入系統(tǒng).通過試驗證明IP調節(jié)器在不影響系統(tǒng)抗擾性和穩(wěn)態(tài)精度的前提下,大大降低了電流的超調.工程實踐證明了設計的正確性.為了滿足用戶對系統(tǒng)方便操作和監(jiān)視的要求,實現參數在線修改以及故障綜合,并滿足一定可視性,提出并設計了基于RS232的串行通訊程序,包括兩部分:PC機的監(jiān)控系統(tǒng)和數字操作器.文中詳細分析了設計數字操作器的硬件模塊及框圖和軟件流程,實際應用表明數字操作器方便了用戶對系統(tǒng)的操縱和監(jiān)視,已在實際工程中得到應用.
上傳時間: 2013-04-24
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小波變換是一種新興的理論,是數學發(fā)展史上的重要成果。它無論對數學還是對工程應用都產生了深遠的影響。最新的靜態(tài)圖像壓縮標準JPEG2000就以離散小波變換(DWT)作為核心變換算法。 本文首先較為詳細地分析了小波變換的理論基礎,對多分辨率分析、Mallat算法和提升算法做了介紹。然后分析了JPEG2000所采用的小波濾波器,并引入了一個新的LS97小波。該小波系數簡單、易于硬件實現,并且與CDF97小波有很好的兼容性,可作為CDF97小波的替代者。使用Matlab對CDF97小波和LS97小波的兼容性做仿真測試,結果表明這兩個小波具有幾乎相同的性能。在確定所用的小波后,本文設計了二維離散小波變換的硬件結構。設計過程中對標準二維小波變換做了優(yōu)化,即將行變換和列變換的歸一化步驟合并計算,這樣可以減少兩次乘法操作。另外還使用移位加代替乘法,提取移位加中的公共算子等方式來優(yōu)化設計。對于邊界數據的處理,本文采用了嵌入式對稱延拓技術,不需要額外的緩存,節(jié)約了硬件資源。為提高硬件利用率,本文將LeGall53小波變換和LS97小波變換統(tǒng)一起來,只要一個控制信號就可實現兩者之間的轉換。本文所提出的結構采用基于行的變換方式,只需要六行中間數據即可完成全部行數據的小波變換。采用流水線技術提高了整個設計的運行速度。最后也給出了二維離散小波反變換的實現結構。 在完成硬件結構設計的基礎上,使用Verilog硬件描述語言對整個設計進行了完全可綜合的RTL級描述,采用同步設計,提高了可靠性。在Xilinx公司的FPGA開發(fā)軟件ISE6.3i中對正反小波變換做了仿真和實現,結果表明,本設計能高速高精度地完成正反可逆和不可逆小波變換,可以滿足各種實時性要求。
上傳時間: 2013-07-25
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本文闡述了硝酸生產聯鎖報警控制系統(tǒng)的意義,介紹了系統(tǒng)的特性和要求,提出了生產聯鎖報警的實現線路,給出了PLC實現的部分流程。現場應用表明系統(tǒng)可靠實用。關鍵詞:PLC ;聯鎖;報警;硝酸
標簽: Realization nitric-acid PLC interlock
上傳時間: 2013-07-07
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