高速、高精度已經(jīng)成為伺服驅動系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,而位置檢測環(huán)節(jié)是決定伺服系統(tǒng)高速、高精度性能的關鍵環(huán)節(jié)之一。光電編碼器作為伺服驅動系統(tǒng)中常用的檢測裝置,根據(jù)結構和原理的不同分為增量式和絕對式。本文從原理上對增量式光電編碼器和絕對式光電編碼器做了深入的分析,通過對比它們的特性,得出了絕對式光電編碼器更適合高速、高精度伺服驅動系統(tǒng)的結論。 絕對式光電編碼器精度高、位數(shù)多的特點決定其通信方式只能采取串行傳輸方式,且由相應的通信協(xié)議控制信息的傳輸。本文首先針對編碼器主要生產(chǎn)廠商日本多摩川公司的絕對式光電編碼器,深入研究了通信協(xié)議相關的硬件電路、數(shù)據(jù)幀格式、時序等。隨后介紹了新興的電子器件FPGA及其開發(fā)語言硬件描述語言Verilog HDL,并對基于FPGA的絕對式編碼器通信接口電路做了可行性的分析。在此基礎上,采用自頂向下的設計方法,將整個接口電路劃分成發(fā)送模塊、接收模塊、序列控制模塊等多個模塊,各個模塊采用Verilog語言進行描述設計編碼器接口電路。最終的設計在相關硬件電路上實現(xiàn)。最后,通過在TMS320F2812伺服控制平臺上編寫的硬件驅動程序驗證了整個設計的各項功能,達到了設計的要求。
上傳時間: 2013-07-11
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偏移正交相移鍵控(OQPSK:Offset Quadrature Phase Shift Keying)調制技術是一種恒包絡調制技術,具有頻譜利用率高、頻譜特性好等特點,廣泛應用于衛(wèi)星通信和移動通信領域。 論文以某型偵收設備中OQPSK解調器的全數(shù)字化為研究背景,設計并實現(xiàn)了基于FPGA的全數(shù)字OQPSK調制解調器,其中調制器主要用于仿真未知信號,作為測試信號源。論文研究了全數(shù)字OQPSK調制解調的基本算法,包括成形濾波器、NCO模型、載波恢復、定時恢復等;完成了整個調制解調算法的MATLAB仿真。在此基礎上,采用VHDL硬件描述語言在Xilinx公司ISE7.1開發(fā)環(huán)境下設計并實現(xiàn)了各個算法模塊,并在硬件平臺上加以實現(xiàn)。通過實際現(xiàn)場測試,實現(xiàn)了對所偵收信號的正確解調。論文還實現(xiàn)了解調器的百兆以太網(wǎng)接口,使得系統(tǒng)可以方便地將解調數(shù)據(jù)發(fā)送給計算機進行后續(xù)處理。
上傳時間: 2013-06-30
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模/數(shù)轉換是現(xiàn)代測控電路中非常重要的環(huán)節(jié),它有并行和串行兩種數(shù)據(jù)輸出形式。目前,模/數(shù)轉換器ADC已被做成大規(guī)模集成電路,并有多種型號和種類可供選擇。本文介紹了AD7654的性能特點,并設計了AD76
上傳時間: 2013-07-18
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文章介紹了西門子MicroMaster變頻器的 RS—485通信協(xié)議,利用VB6.0中的ActiveX控件MSComm6.0通信控件實現(xiàn)了Windows98下單臺微機與多臺變頻器的串行通信控制,并能實
上傳時間: 2013-05-17
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這篇論文在系統(tǒng)分析國內外雷達伺服控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的基礎上,選定以ARM為內核的基于ARM+FPGA的雷達伺服控制器為研究對象。 首先,根據(jù)雷達伺服控制系統(tǒng)功能要求與性能指標,進行系統(tǒng)的硬件設計:選擇基于ARM920T的S3C2410和Altera公司的FPGA芯片EP1C12Q240作為主控芯片,ARM與FPGA的連接形式采用中斷+存儲器的形式;將ARM與FPGA上多余的引腳引出作為將來升級的需要;還畫出ARM+FPGA的雷達伺服控制器的系統(tǒng)圖并制作了PCB板。 其次,選用PID對伺服系統(tǒng)進行控制,模糊神經(jīng)網(wǎng)絡綜合了模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡的優(yōu)點,并利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡算法對PID參數(shù)進行在線調整。用Matlab7.1進行仿真,其結果表明:該控制算法對系統(tǒng)具有良好的控制效果,性能較常規(guī)PID得到較大改善。 最后,根據(jù)FPGA在伺服系統(tǒng)主要任務,用VHDL語言和原理圖在FPGA芯片中分別編制實現(xiàn)DAC0832接口控制功能、光電編碼器與脈沖發(fā)生電路的程序代碼;并在Quartus II6.0環(huán)境下通過仿真,且得到仿真的波形符合系統(tǒng)功能要求。采用C語言編寫在ARM中實現(xiàn)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制算法的代碼,通過CodeWarrior for ARM的編譯無誤后,生成可執(zhí)行文件.axf,,調用AXD進行在線仿真調試。仿真結果表明:模糊神經(jīng)網(wǎng)絡PID算法對伺服系統(tǒng)能夠進行有效控制。 結果表明:ARM作為伺服控制器的內核,其性價比與集成度高:用FPGA芯片實現(xiàn)接口電路使伺服控制器的可靠性高、速度快、可配置及連接方式靈活。因此采用基于ARM+FPGA的雷達伺服控制器,提高了系統(tǒng)的開放性、實時性、可靠性,降低了系統(tǒng)功耗,具有重要的應用價值。
上傳時間: 2013-06-30
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目前,在伺服控制系統(tǒng)中,通常采用三相電壓型逆變器來驅動伺服電機。橋式電路中為避免同一橋臂開關器件的直通現(xiàn)象, 必須插入死區(qū)時間。死區(qū)時間和開關器件的非理想特性往往會造成輸出電壓、電流的畸變,從而造成電機轉矩的脈動,影響系統(tǒng)工作性能。因此,必須對電壓型逆變器中的死區(qū)效應進行補償。
標簽: 全數(shù)字 伺服系統(tǒng) 死區(qū)
上傳時間: 2013-04-24
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隨著科學技術的飛速發(fā)展,各科學領域對測試技術提出了越來越高的要求。調速器試驗臺是調試、校驗調速器性能的一種試驗工具,是船舶修造廠、尤其調速器修造專業(yè)廠必須具有的試驗設備。基于ARM嵌入式平臺和uC/OS-II實時操作系統(tǒng)的嵌入式控制調速器試驗臺是基于國內外調速器測試技術的發(fā)展趨勢和工作的實際要求。本調速試驗臺充分利用了嵌入式單片機技術和傳感器技術,通過采用多種傳感器采集系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù),例如直流電機的轉速、調速器的齒條位移等等,經(jīng)過單片機系統(tǒng)處理并輸出結果來實現(xiàn)調速器試驗臺的功能,并運用新型的全彩液晶顯示屏將各種試驗數(shù)據(jù)顯示出來。 本文主要是針對調速試驗臺控制系統(tǒng)的研究,在分析了嵌入式軟硬件可實現(xiàn)模塊化設計的基礎上,借鑒了“開發(fā)平臺”的設計思想,首先,在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎上架構通用的硬件平臺,對測控平臺的硬件結構進行設計,特別是對于關鍵的接口電路進行了比較深入的研究,針對不同的應用,集成了多種接口電路。其次,在實現(xiàn)嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)uC/OS-II在ARM上可移植的基礎上,架構了通用的軟件平臺,對接口電路驅動程序進行模塊化設計。最后,研究了基于參數(shù)實時可變型的一種新型的PID控制算法,并將此PID算法作為調速試驗臺的控制算法。 通過對本系統(tǒng)的研究開發(fā),提高了調速器試驗臺的測試精度,也使性能更加穩(wěn)定可靠,實現(xiàn)了整個測試過程的自動化,從而減輕了試驗人員的勞動強度,提高了工作效率,降低了試驗成本,也同時消除了安全隱患,因此對本課題的研究具有較大的現(xiàn)實意義。
上傳時間: 2013-07-20
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本文研制的數(shù)據(jù)采集器,用于采集導彈過載模擬試車臺的各種參數(shù),來評價導彈在飛行過程中的性能,由于試車臺是高速旋轉體,其工作環(huán)境惡劣,受電磁干擾大,而且設備要求高,如果遇到設備故障或設備事故,其損失相當巨大,保證設備的安全性和可靠性較為困難。 本文在分析數(shù)字通信技術的基礎上,選用了基于現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)采用脈沖編碼調制(PCM)通信實現(xiàn)多路數(shù)據(jù)采集器的設計,其優(yōu)點是FPGA技術在數(shù)據(jù)采集器中可以進行模塊化設計,增加了系統(tǒng)的抗干擾性、靈活性和適應性,并且可以將整個PCM通信系統(tǒng)設計成可編程序系統(tǒng),用戶只要稍加變更程序,則系統(tǒng)的被測路數(shù)、幀結構、碼速率、標度等均可改變以適應任何場合。并且采用合理的糾錯和加密編碼能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)在傳輸工程中的完整性和安全性。 通過對PCM通信的特點研究,研制了一套集采集與傳輸?shù)南到y(tǒng)。文章給出了各個模塊的具體建模與設計,系統(tǒng)采用的是FPGA技術來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和信號處理,采用VHDL實現(xiàn)了數(shù)字復接器和分接器、編解碼器、調制與解調模塊的建模與設計。采用基于NiosII實現(xiàn)串口通訊,構建了實時性和準確性通信網(wǎng)絡,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集。 測試數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)采集的實驗結果證明,采用FPGA技術實現(xiàn)PCM信號的編碼、傳輸、解碼,能夠有較強的抗干擾性、抗噪聲性能好、差錯可控、易加密、易與現(xiàn)代技術結合,并且誤碼率較低,要遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)的方法。
標簽: FPGA PCM 通信實現(xiàn) 多路
上傳時間: 2013-04-24
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通過駐極體話筒對音樂聲量進行采集后,把采集的信號進行放大整流濾波,并通過555構成的壓控振蕩器把音樂的聲量信號轉化成變化的振蕩頻率,即通過聲量的大小來產(chǎn)生相應頻率的振蕩信號,再經(jīng)過二進制計數(shù)器對該振蕩輸出的脈沖進行計數(shù)輸出四種不同的狀態(tài),通過二-四譯碼器對計數(shù)器輸出狀態(tài)進行譯碼產(chǎn)生相應的選通信號控制燈流接口電路 ,接口電路驅動一列信號指示燈,實現(xiàn)燈流速度隨音樂聲量大小而相應變化的效果。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著嵌入式控制在工業(yè)領域的不斷滲入,進入21世紀之后,基于ARM體系Linux操作系統(tǒng)的嵌入式一體化工業(yè)控制系統(tǒng)成為了工業(yè)控制的主要發(fā)展方向,ARM芯片不僅體積小,功耗低,而且功能強;Linux由于其開源,穩(wěn)定以及成本低的優(yōu)點,在嵌入式系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。 本文研究的主要內容是基于Linux操作系統(tǒng)ARM體系的嵌入式工控一體機設計與實現(xiàn)。該嵌入式工控一體機是基于Motorola公司研發(fā)的ARM9嵌入式系統(tǒng)和Linux操作系統(tǒng)的設備,整個系統(tǒng)體積小,結構精簡,并有很高的執(zhí)行效率。它根據(jù)特定的工業(yè)控制對象定制特定的模型與控制算法。另外,該設備自身還具備各種數(shù)字PID控制算法,實現(xiàn)PID閉環(huán)控制。可以應用于工業(yè)控制領域中的各類被控設備,以及為高校自動化控制實驗和工業(yè)應用研究提供解決方案。它的軟件編程由Qt集成開發(fā)環(huán)境實現(xiàn),Qt是基于C++的針對構造圖形用戶界面(程序)所使用的GUI工具包,它速度塊,易于使用,并具有很好的可移植性。 本文首先對嵌入式系統(tǒng)進行選型,然后提出了系統(tǒng)的軟硬件整體架構和系統(tǒng)的啟動流程。接著介紹了系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的搭建,包括啟動加載器的設計和實現(xiàn),Linux內核的移植,設備驅動程序的編寫以及圖形用戶界面的實現(xiàn)。最后,詳細介紹了一個具有創(chuàng)新性的案例作為該嵌入式Linux工控一體機作為通訊和控制終端的典型應用。 該嵌入式Linux工控一體機具有極好的實用性和應用前景,并且其設計和實現(xiàn)過程對于其它嵌入式平臺也具有很好的參考價值。
上傳時間: 2013-07-27
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