目前電力系統(tǒng)正朝著設(shè)備數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)化的方向發(fā)展,電力系統(tǒng)的行為也將會(huì)越來越復(fù)雜。作為電網(wǎng)故障分析必不可少的故障錄波器,電網(wǎng)的日趨復(fù)雜化對其性能提出了更高的要求。FPGA技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展為故障錄波器的性能改善提供了必要條件。 本文首先提出了一種基于以上技術(shù)的高性能分布式輸電線路故障錄波器的實(shí)現(xiàn)方案,簡要分析了其軟硬件結(jié)構(gòu)和功能;接著針對故障錄波裝置中數(shù)據(jù)采集的高精度、高速度問題,提出了基于FPGA和AD7656的數(shù)據(jù)采集單元的設(shè)計(jì)方案;針對大容量故障數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問題,設(shè)計(jì)了在內(nèi)嵌PowerPC微處理器的FPGA上實(shí)現(xiàn)SDRAM控制器的方案,并運(yùn)用modelsim6.0仿真工具對設(shè)計(jì)的SDRAM控制器進(jìn)行了仿真;研究了在內(nèi)嵌PowerPC微處理器上構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)的問題;最后討論了行波測距算法在輸電線路故障錄波器中應(yīng)用的相關(guān)問題。
上傳時(shí)間: 2013-07-17
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發(fā)光二極體(Light Emitting Diode, LED)為半導(dǎo)體發(fā)光之固態(tài)光源。它成為具省電、輕巧、壽命長、環(huán)保(不含汞)等優(yōu)點(diǎn)之新世代照明光源。目前LED已開始應(yīng)用於液晶顯示
標(biāo)簽: LED 電源 方案 驅(qū)動(dòng)器
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著FPGA(FieldProgrammableGateArray)器件的應(yīng)用越來越廣泛且重要,F(xiàn)PGA的測試技術(shù)也得到了廣泛重視和研究。基于FPGA可編程的特性,應(yīng)用獨(dú)立的測試(工廠測試)需要設(shè)計(jì)數(shù)個(gè)測試編程和測試向量來完成FPGA的測試,確保芯片在任何用戶可能的編程下都可靠工作。 本論文正是針對上述問題,以XilinxXC4000E系列FPGA為主要的研究對象,在詳細(xì)研究FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,基于“分治法”的基本思路對FPGA的測試?yán)碚摵头椒ㄗ隽颂剿餍匝芯俊?研究完成了對可編程邏輯模塊(ConfigrableLogicBlock)及其子模塊的測試。主要基于“分治法”對CLB及其子模塊進(jìn)位邏輯(CLM)、查找表(LUT)的RAM工作模式等進(jìn)行了測試劃分,分別實(shí)現(xiàn)了以“一維陣列”為基礎(chǔ)的測試配置和測試向量,以較少了測試編程次數(shù)完成了所有CLB資源的測試。 研究完成了對互連資源(ConfigrableInterconnectResource)的測試。基于普通數(shù)據(jù)總線的測試方法,針對互連資源主要由線段和NMOS開關(guān)管組成的特點(diǎn)及其自身的故障模型,通過手工連線實(shí)現(xiàn)測試配置,僅通過4次編程就實(shí)現(xiàn)了對其完全測試。 在測試?yán)碚撗芯康幕A(chǔ)上,我們開發(fā)了能對FPGA器件進(jìn)行實(shí)際測試的測試平臺(tái)。基于硬件仿真器的測試平臺(tái)通過高速光纖連接工作站上的EDA仿真軟件,把軟件語言描述的測試波形通過硬件仿真器轉(zhuǎn)化為真實(shí)測試激勵(lì),測試響應(yīng)再讀回到仿真軟件進(jìn)行觀察,能夠靈活、快速的完成FPGA器件的配置和測試。該平臺(tái)在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了軟硬件協(xié)同在線測試FPGA。在該平臺(tái)支持下,我們成功完成了對各軍、民用型號FPGA的測試任務(wù)。 本研究成果為國內(nèi)自主研發(fā)FPGA器件提供了有力保障,具有重大科研與實(shí)踐價(jià)值,成功解決了國外公司在FPGA測試技術(shù)上的壟斷問題,幫助國產(chǎn)FPGA器件實(shí)現(xiàn)完全國產(chǎn)化。
上傳時(shí)間: 2013-05-17
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在機(jī)器人學(xué)的研究領(lǐng)域中,如何有效地提高機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制性能始終是研究學(xué)者十分關(guān)注的一個(gè)重要內(nèi)容。在分析了工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程和機(jī)器人控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀后,本論文的主要目標(biāo)是針對四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人特有的機(jī)械結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型,建立一個(gè)新型全數(shù)字的基于DSP和FPGA的機(jī)器人位置伺服控制系統(tǒng)的軟、硬件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人的精確控制。 本論文從實(shí)際情況出發(fā),首先分析了所研究的四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu),并對其抽象簡化得到了它的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)學(xué)模型。在明確了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人精確位置伺服控制的控制原理后,我們對機(jī)器人控制系統(tǒng)的諸多可行性方案進(jìn)行了充分論證,并最終決定采用了三級CPU控制的控制體系結(jié)構(gòu):第一級CPU為上位計(jì)算機(jī),它實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的系統(tǒng)管理、協(xié)調(diào)控制以及完成機(jī)器人實(shí)時(shí)軌跡規(guī)劃等控制算法的運(yùn)算;第二級CPU為高性能的DSP處理器,它輔之以具有高速并行處理能力的FPGA芯片,實(shí)現(xiàn)了對機(jī)器人多個(gè)關(guān)節(jié)的高速并行驅(qū)動(dòng);第三級CPU為交流伺服驅(qū)動(dòng)處理器,它實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服電機(jī)的精確三閉環(huán)誤差驅(qū)動(dòng)控制,以及電機(jī)的故障診斷和自動(dòng)保護(hù)等功能。此外,我們采用比普通UART速度快得多的USB來實(shí)現(xiàn)上位計(jì)算機(jī).與下位控制器之間的數(shù)據(jù)通信,這樣既保證了兩者之間連接方便,又有效的提高了控制系統(tǒng)的通信速度和可靠性。 機(jī)器人系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分:一是采用VC++實(shí)現(xiàn)的上位監(jiān)控軟件系統(tǒng),它主要負(fù)責(zé)機(jī)器人實(shí)時(shí)軌跡規(guī)劃等控制算法的運(yùn)算,同時(shí)完成用戶與機(jī)器人系統(tǒng)之間的信息交互;二是采用C語言實(shí)現(xiàn)的下位DSP控制程序,它主要負(fù)責(zé)接收上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱發(fā)送的控制信號,實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng),同時(shí)還能夠?qū)崟r(shí)的向上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱反饋機(jī)器人的當(dāng)前狀態(tài)信息。 研究開發(fā)出來的四關(guān)節(jié)實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人控制器具有控制實(shí)時(shí)性好、定位精度高、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn),它允許用戶通過上位控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的各種設(shè)定作業(yè)的控制,也可以讓用戶通過機(jī)器人控制箱現(xiàn)場對機(jī)器人進(jìn)行回零、示教等各項(xiàng)操作。
標(biāo)簽: FPGA DSP 實(shí)驗(yàn)室 機(jī)器人控制器
上傳時(shí)間: 2013-06-11
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目前,許多高校在機(jī)房管理上使用了IC 卡,其中少數(shù)機(jī)房是使用接觸式IC卡,眾所周知,接觸式IC 卡在可靠性、易用性、安全性、高抗干擾性和工作距離方面不及非接觸式IC 卡,因此很多接觸式IC 卡基本已被非接觸式IC 卡取代。 經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn),使用IC 卡的機(jī)房管理系統(tǒng)的基本工作方式是每個(gè)機(jī)房中配置了1個(gè)IC 卡讀寫終端和1 臺(tái)監(jiān)控機(jī)。IC 卡讀卡終端只是一個(gè)普通的讀卡器,只負(fù)責(zé)讀取卡內(nèi)信息,并通過串口等通信方式將IC 卡信息傳輸給監(jiān)控機(jī),讀卡終端本身沒有信息存儲(chǔ)功能,實(shí)際的計(jì)費(fèi)管理完全是通過監(jiān)控計(jì)算機(jī)控制,監(jiān)控計(jì)算機(jī)向中心服務(wù)器端定時(shí)或?qū)崟r(shí)傳輸刷卡信息。由于整個(gè)系統(tǒng)要占用一臺(tái)微機(jī),而且中間的信息傳遞、計(jì)費(fèi)環(huán)節(jié)都要由它來完成,不僅浪費(fèi)資源,而且也增加了安全隱患。在這種工作模式下,會(huì)出現(xiàn)一些問題和漏洞: 1) 可靠性不高由于讀卡設(shè)備與監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的信息傳輸只是暫時(shí)保存在監(jiān)控計(jì)算機(jī)中,如果監(jiān)控計(jì)算機(jī)遭到病毒襲擊或者出現(xiàn)硬件故障,將出現(xiàn)無法挽回的后果。而且由于學(xué)生信息都保存在監(jiān)控計(jì)算機(jī)中,因此存在著人為偽造、篡改和徇私舞弊行為的極大可能。 2) IC卡的特點(diǎn)未完全體現(xiàn)IC卡除了能標(biāo)識(shí)身份外,還有電子錢包功能,能對其進(jìn)行充值和扣款,但是上述方法基本上IC卡只用做標(biāo)識(shí)身份,實(shí)際的每次扣款,都是由監(jiān)控計(jì)算機(jī)和中心服務(wù)器來完成,基本與讀卡設(shè)備無關(guān)。 3) 不方便學(xué)生上機(jī)和收費(fèi)管理學(xué)生每次上機(jī)刷卡,都要由監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接中心服務(wù)器端,由中心服務(wù)器端讀出學(xué)生信息,進(jìn)行核對,而且對學(xué)生的扣款需要額外的計(jì)算機(jī)軟件來進(jìn)行計(jì)時(shí)和計(jì)費(fèi)處理,顯得比較繁瑣。 鑒于以上問題,為提高機(jī)房管理效率,降低工作強(qiáng)度,并及時(shí)處理機(jī)房發(fā)生的故障,采用機(jī)房計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)勢在必行。如果能在讀卡終端設(shè)備中完成計(jì)費(fèi)的大部分功能,并且增加存儲(chǔ)功能,這樣就可以減少監(jiān)控計(jì)算機(jī)的負(fù)擔(dān),甚至讀卡終端設(shè)備可以直接與中心服務(wù)器通信,不僅能增加系統(tǒng)的可靠性和安全性而且還充分利用了IC 卡的功能,還降低了財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算帶來的麻煩。 目前已經(jīng)應(yīng)用于機(jī)房管理的解決方案主要有3種方式,即:軟硬件結(jié)合控制方式、帳號方式和門禁方式。鑒于設(shè)計(jì)要求,并且考慮到安全、可靠、簡單等因素,如果在軟硬件結(jié)合控制方式中,把更多的任務(wù)交由讀卡終端,比如由讀卡終端來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、計(jì)費(fèi)管理,同時(shí)如果讀卡終端能實(shí)現(xiàn)TCP/IP 通信,那么監(jiān)控計(jì)算機(jī)的任務(wù)就大大降低,甚至可以由讀卡終端直接與中心服務(wù)器通信。就減少了一些不必要的麻煩和安全風(fēng)險(xiǎn)。本論文的設(shè)計(jì)就是基于這一點(diǎn)來進(jìn)行的。 本系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠,實(shí)時(shí)性要好,另外考慮到性價(jià)比等因素,綜合考慮選擇將μC/OS-II 操作系統(tǒng)移植到ARM7 上作為開發(fā)平臺(tái)。在此平臺(tái)基礎(chǔ)上,考慮到TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與要采用的硬件的性能以及實(shí)現(xiàn)的成本有關(guān)。從解決這一技術(shù)問題出發(fā),結(jié)合本論文研究的應(yīng)用對象,決定使用嵌入式操作系統(tǒng),此種方案可以描述為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧+嵌入式操作系統(tǒng)+微控制器。 本文介紹了一種基于ARM7的IC 卡機(jī)房管理終端的設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)在ARM7的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的移植和TCP/IP協(xié)議棧的嵌入,能夠正確讀寫IC 卡信息,增加了SD 卡存儲(chǔ)功能,完成計(jì)費(fèi)操作,實(shí)現(xiàn)液晶顯示功能,能夠通過以太網(wǎng)或串口直接與服務(wù)器通信。 本文詳細(xì)介紹了整個(gè)機(jī)房管理系統(tǒng)終端的硬軟件設(shè)計(jì),給出了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ在ARM7 處理器上的詳細(xì)移植過程,介紹了一種TCP/IP協(xié)議棧和基于套接字的編程方法,同時(shí)也提供了一種多卡操作的防沖突機(jī)制。 同目前大多數(shù)機(jī)房管理系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)有如下特點(diǎn): 1) 由于使用了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ,提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和反應(yīng)時(shí)間,任務(wù)管理和調(diào)度更加方便有效。 2) 由讀卡終端來進(jìn)行計(jì)費(fèi)操作,降低了服務(wù)器端的工作壓力,同時(shí)降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。 3) 增加了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,提高了系統(tǒng)的可靠性,有利于數(shù)據(jù)的查詢和故障的恢復(fù)。 4) 增加了對無效卡、注銷卡和欠費(fèi)卡的判斷與處理,對惡意操作或者有意或者無意的逃費(fèi)操作采取了積極有效的措施。 5) 以太網(wǎng)通信克服了以往串口通信的傳輸距離短、傳輸速率慢等缺點(diǎn),使得通信更加方便、高效,并且可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸和控制。
標(biāo)簽: ARM IC卡 機(jī)房管理 終端設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-09
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近年來,隨著UPS電源的廣泛使用,對UPS電源的監(jiān)控要求也越來越高,而嵌入式系統(tǒng)的使用和Internet的普及,使得這種需求成為可能。將嵌入式系統(tǒng)和Internet結(jié)合用于UPS電源網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是一種必然趨勢,它可以借助Internet網(wǎng)絡(luò)完成對UPS電源現(xiàn)場的監(jiān)控任務(wù),從而將監(jiān)控?cái)U(kuò)展到更廣的空間。目前,基于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控已經(jīng)成為監(jiān)控領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。 本課題以UPS電源為監(jiān)控對象,在綜合分析UPS電源、嵌入式系統(tǒng)、CAN總線的基礎(chǔ)上,從實(shí)際應(yīng)用出發(fā),對嵌入式技術(shù)在UPS電源網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究。通過對比和分析工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀之后,確定采用基于Internet和CAN總線的嵌入式系統(tǒng)對UPS電源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控,完成了基于Linux操作系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)。在監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中,主控芯片選用了SAMSUNG公司低功耗高性能的ARM9系列的S3C2410,CAN控制器使用了新型的獨(dú)立CAN控制器MCP2510,網(wǎng)絡(luò)控制器選用了Cirrus公司的CS8900,并完成了CAN接口模塊、以太網(wǎng)接口模塊和人機(jī)交互模塊的設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)中移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)和嵌入式圖形用戶界面,以及對MCP2510驅(qū)動(dòng)的開發(fā),由于系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽和大量的數(shù)據(jù)交換,引入了嵌入式服務(wù)器Web server和嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite,方便了數(shù)據(jù)的管理,提高了瀏覽速度。 經(jīng)實(shí)驗(yàn)調(diào)試,該UPS電源網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過瀏覽器對UPS電源運(yùn)行狀態(tài)、故障等信息進(jìn)行監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)和查詢,實(shí)現(xiàn)了小體積,低功耗,高性能的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。該網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的研究具有廣闊的應(yīng)用前景,對其它工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)也具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。
標(biāo)簽: ARM UPS 電源 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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旅客列車是人們出行的重要交通工具之一,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,信息化時(shí)代的到來,車輛能否安全運(yùn)行已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在高速狀態(tài)下列車車輛能否安全地停下來是安全運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵,在車輛方面上就是解決制動(dòng)問題。在這樣的前提下,對車輛制動(dòng)系統(tǒng)的研究就顯得必然和重要。 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是實(shí)時(shí)監(jiān)測列車車輛的運(yùn)行速度,并根據(jù)車輛制動(dòng)狀態(tài),自動(dòng)控制車輛的制動(dòng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)車輛的制動(dòng)安全防護(hù)。所以本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了一種基于ARM——高性能嵌入式微處理器、CPLD——新型高性能可編程邏輯器件、CAN總線——有效支持分布/實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)和μC/OS-II操作系統(tǒng)的車輛制動(dòng)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。文中介紹了車輛制動(dòng)控制原理、對系統(tǒng)進(jìn)行了總體的方案設(shè)計(jì),介紹了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的原理及設(shè)計(jì)方法,著重講解了以Samsung公司32位嵌入式微處理器S3C44BOX為核心的系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)方案,并開發(fā)了基于μC/OS-II操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序。 應(yīng)用程序模塊主要包括遠(yuǎn)程通訊模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理與傳輸模塊、部件壽命記錄模塊、故障參數(shù)監(jiān)視和報(bào)警模塊。遠(yuǎn)程通訊模塊將車輛制動(dòng)狀態(tài)以CAN總線的通訊方式上傳給機(jī)車控制室主機(jī);數(shù)據(jù)采集模塊由具有高速邏輯處理能力的CPLD自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及電平轉(zhuǎn)換,ARM控制數(shù)據(jù)采集的啟動(dòng)和采集結(jié)束后對數(shù)據(jù)的處理或傳輸;在部件壽命記錄模塊中電磁閥的動(dòng)作次數(shù)、通電使用時(shí)間和總時(shí)間以及各傳感器的通電時(shí)間和使用總時(shí)間可每隔一段時(shí)間記錄下來,掉電后也不會(huì)丟失,可以作為故障發(fā)生、診斷、排除和維護(hù)的數(shù)據(jù)依據(jù)。 在實(shí)驗(yàn)室及模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)上經(jīng)過多次軟、硬件結(jié)合的調(diào)試改進(jìn)過程,本次設(shè)計(jì)基本上實(shí)現(xiàn)了車輛制動(dòng)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的功能,制動(dòng)缸壓力的控制特性及控制精度得到了有效的提高,在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試中實(shí)現(xiàn)了車輛制動(dòng)系統(tǒng)的故障檢測和報(bào)警及部件的壽命記錄等功能,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性及合理性,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。
標(biāo)簽: ARM 制動(dòng) 自動(dòng)監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-17
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電力變壓器性能的好壞直接影響著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。變壓器繞組溫度是變壓器安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及使用壽命的決定性因素,已經(jīng)成為變壓器狀態(tài)監(jiān)測中健康隱患和故障發(fā)展的重要表現(xiàn)形式。通過對變壓器繞組溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并判斷其健康狀況,以此來進(jìn)行變壓器的負(fù)荷調(diào)整和預(yù)知性維修,避免因繞組過熱導(dǎo)致的變壓器故障,可以提高變壓器安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平,為電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來重要保證。 傳統(tǒng)的檢測電力變壓器溫度的方法主要有紅外溫度檢測、熱電阻、熱電偶溫度檢測等。紅外測溫為非接觸測量,它只能測量變壓器的表面溫度,易受環(huán)境溫度及周圍磁場的干擾,且需人工操作,無法實(shí)現(xiàn)在線測量。對于熱電阻、熱電偶等測量法,在高頻交變場中,導(dǎo)線會(huì)拾取噪聲并由于渦流效應(yīng)而發(fā)熱。電導(dǎo)線的熱導(dǎo)還會(huì)導(dǎo)致被測溫度的擾動(dòng),測量效果不很理想。光纖光柵傳感技術(shù)以其體積小、電絕緣、抗電磁干擾、易復(fù)用、傳感信號可遠(yuǎn)距離傳輸、便于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線測量等優(yōu)點(diǎn),為電力變壓器溫度的測量提供了很好的技術(shù)手段。 本文在對國內(nèi)外光纖光柵傳感技術(shù)及其解調(diào)方案進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了光纖布拉格光柵傳感信號解調(diào)所需的硬件和軟件,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。論文涉及的主要工作有: 介紹了光纖的基本結(jié)構(gòu)、布拉格光柵的工作機(jī)理及其制作方法,分析了光纖布拉格光柵作為傳感元件時(shí)的基本參數(shù),推導(dǎo)了光纖布拉格光柵的溫度傳感模型;詳細(xì)介紹了目前常用的布拉格光纖光柵解調(diào)技術(shù)。 重點(diǎn)分析了監(jiān)測系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)及其原理,主要有微控制器相關(guān)電路的設(shè)計(jì)、光電轉(zhuǎn)換電路、前置放大及濾波電路、AD轉(zhuǎn)換電路、以太網(wǎng)通訊電路及液晶顯示電路等。在硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并測試了相關(guān)模塊的驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)采集和發(fā)送。主要工作包括uC/OS—Ⅱ在LPC2148上的移植,利用LwIP實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊等。 最后,搭建了系統(tǒng)光路,對監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了測試,得到了有益的數(shù)據(jù),為下一步工作打下了良好的基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: ARM 光纖光柵 溫度監(jiān)測
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)是集節(jié)能、環(huán)保、安全為一體的前沿技術(shù),是未來車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向。本文研究了電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理,自主研發(fā)設(shè)計(jì)了一套電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng),并進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)。 控制系統(tǒng)中采用了基于ARM7TDMI—S內(nèi)核的高性能芯片LPC2131芯片(EasyARM2131開發(fā)板)進(jìn)行控制器設(shè)計(jì),分析和選擇了系統(tǒng)的控制策略,完成了控制器的硬件和軟件設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的控制策略中采用了折線改進(jìn)型助力曲線助力方式和模糊與數(shù)字PID相結(jié)合的控制方法,并進(jìn)行相關(guān)補(bǔ)償控制的分析;硬件設(shè)計(jì)過程中采用了抗干擾技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),完成了信號采集和處理電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、電源電路以及故障診斷等電路設(shè)計(jì);軟件設(shè)計(jì)采用了結(jié)構(gòu)化的沒計(jì)思想,完成了包括控制系統(tǒng)主程序、A/D采集子程序、車速和發(fā)動(dòng)機(jī)信號的采集子程序、電機(jī)PWM控制驅(qū)動(dòng)子程序以及故障診斷和信息顯示子程序的設(shè)計(jì),并在扭矩信號處理程序中應(yīng)用容錯(cuò)技術(shù)進(jìn)行了軟件冗余優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本文對自主開發(fā)設(shè)計(jì)的EPS控制系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)車試驗(yàn)和結(jié)果分析,試驗(yàn)結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的基于ARM的汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向輕便性、穩(wěn)定性和可靠性等方面性能良好,完全滿足設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽: ARM 汽車 控制系統(tǒng) 電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向
上傳時(shí)間: 2013-07-21
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●抗線路接反功能可在線路跨接出錯(cuò)時(shí)為技術(shù)員節(jié)省查找故障所消耗的大量時(shí)間; ●采用與 RS-485 相同的外引腳,無需重新設(shè)計(jì)電路板; ●總線引腳能承受 –35V 至 +40V 之間的故障,可為典型 24 Vac HVAC 電源最大限度地降低直接短路所造成的損害; ●多達(dá) 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)的高輸入阻抗可在統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)上支持多節(jié)點(diǎn),無需中繼器,從而可降低系統(tǒng)成本
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上傳時(shí)間: 2013-06-22
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