課題分析了目前國內(nèi)外減搖鰭控制技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀,重點講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的功能設(shè)計與實現(xiàn)方案。 減搖鰭是一種由微機控制的自動化程度很高的船舶減搖裝置。減搖鰭控制系統(tǒng)根據(jù)人為輸入的信號和來自鰭本身的反饋信號,及時輸出不同的控制指令,控制鰭轉(zhuǎn)動到期望的角度,達到減小船舶橫搖的目的。但目前大多數(shù)的減搖鰭控制器使用單片機作為主處理器或者以工控機為基礎(chǔ)開發(fā)而來的,前者集成度不高,穩(wěn)定性也不好,而后者成本較高。因此,課題設(shè)計了一款新型的基于ARM嵌入式處理器的嵌入式減搖鰭控制器,解決了上述問題。 該系統(tǒng)主要由硬件平臺和軟件平臺兩部分組成。硬件平臺主要包括基于飛利浦公司的LPC2290的控制器核心電路和輔助實現(xiàn)控制的驅(qū)動電路;軟件平臺主要是基于ARM的軟件,包括啟動代碼和應(yīng)用程序;為實現(xiàn)系統(tǒng)的可靠運行,同時也采取了一些保證系統(tǒng)可靠性的措施。 目前,減搖鰭系統(tǒng)大多采用基于力矩對抗原理的PID控制器。由于船舶橫搖運動的非線性、復(fù)雜性、時變性以及海況的不確定性,經(jīng)典PID控制很難獲得令人滿意的控制效果。因此,如何實現(xiàn)PID參數(shù)的自整定就顯得猶為重要。模糊控制事先不需要獲知對象的精確數(shù)學(xué)模型,而是基于人類的思維以及經(jīng)驗,用語言規(guī)則描述控制過程,并根據(jù)規(guī)則去調(diào)整控制算法或控制參數(shù)。本論文將模糊控制與PID控制相結(jié)合,實現(xiàn)了無須精確的對象模型,只須將操作人員和專家長期實踐積累的經(jīng)驗知識用控制規(guī)則模型化,然后用模糊推理在線辨識對象特征參數(shù),實時改變控制策略,便可對PID參數(shù)實現(xiàn)最佳調(diào)整。 研究結(jié)果表明:采用該控制手段能較好的滿足設(shè)計要求,開發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)具有設(shè)計合理、集成度高、性價比高、性能優(yōu)越、抗干擾能力強、穩(wěn)定性好、實時性高等優(yōu)點。同時能夠適應(yīng)減搖鰭控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展趨勢,所以該減搖鰭控制器具有很好的使用價值及意義。
上傳時間: 2013-06-06
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隨著數(shù)字電視日益深入人心,高清概念越來越為人所熟知。帶有高清視頻功能的產(chǎn)品已經(jīng)逐步走向人們的工作和生活,高清視頻處理已經(jīng)從理論研究走向系統(tǒng)實際應(yīng)用。毫無疑問,無論是從觀眾的視覺還是從產(chǎn)業(yè)的角度來看,高清視頻已經(jīng)成為數(shù)字視頻技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。本文研究了整個編解碼系統(tǒng)中ARM控制模塊的軟件設(shè)計,最終完成以PC機為終端控制平臺,經(jīng)ARM控制模塊將命令發(fā)送給核心編解碼芯片MB86H51,使其完成相應(yīng)的操作。、本文主要的工作有如下幾個方面: 1、根據(jù)ARM各型號芯片的特點,結(jié)合本系統(tǒng)的實際需求,最終選定Atmel公司的AT91SAM9261作為ARM控制板的核心處理芯片,并深入了解該芯片的工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 2、根據(jù)本系統(tǒng)中所選用的DataFlash型號及外圍電路連接情況等諸多因素,并結(jié)合Atmel公司所提供的AT91SAM9261一級BootLoader參考代碼,編寫調(diào)試符合本系統(tǒng)啟動運行的一級BootLoader引導(dǎo)程序,也稱為Bootstrap引導(dǎo)程序,最終成功實現(xiàn)引導(dǎo)U-Boot程序。 3、深入分析了U-Boot和Linux的體系結(jié)構(gòu)和編譯過程,結(jié)合AT91SAM9261芯片的特點和實際外圍電路的連接情況,修改U-Boot和Linux中主要的編譯參數(shù),并進行重新編譯,最終成功移植到系統(tǒng)板中。 4、在ITU-T提供的H.264標(biāo)準(zhǔn)的參考解碼程序JM8.6的基礎(chǔ)上,詳細研究了H.264視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)以及具體的解碼器結(jié)構(gòu)和解碼流程,并結(jié)合DirectX技術(shù),開發(fā)了一款基于PC機的H.264解碼播放器,用于驗證存儲在PC機上的H.264壓縮碼流的正確性。
上傳時間: 2013-04-24
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本文介紹了在非死卡爾智能賽車競賽中的一份技術(shù)報告:模糊PID控制算法在賽車中的應(yīng)用
標(biāo)簽: PID 模糊 控制算法 中的應(yīng)用
上傳時間: 2013-07-13
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介紹了一種基于單片機借助CAN 總線技術(shù)設(shè)計的分布式區(qū)域交通信號燈智能控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用AT89C51 作為核心控制器,紅外接收器接收來自發(fā)射器的紅外信號,經(jīng)解調(diào)后輸入單片機進行處理,單片機與
標(biāo)簽: 單片機 交通燈 智能控制 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-04-24
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本文以太陽能割草機器人為研究對象,以經(jīng)濟實用為研究目標(biāo),主要研究了太陽能割草機器人的定位行走、能量管理、基于ARM的控制硬件構(gòu)成和軟件設(shè)計以及嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)建等關(guān)鍵技術(shù)。 全區(qū)域覆蓋路徑規(guī)劃一直是智能割草機研究的一個難點,本課題從相對定位入手,提出了一種以基站為參考原點建立全局坐標(biāo)的方法,其為路徑規(guī)劃提供了準(zhǔn)確的定位,消除了在路徑規(guī)劃過程中誤差的積累。根據(jù)太陽能電池板及蓄電池混合供能的特點設(shè)計了能量的人工智能決策系統(tǒng)-Agent反應(yīng)型決策系統(tǒng),為能量的供應(yīng)提供了優(yōu)化的決策算法。控制系統(tǒng)是體現(xiàn)太陽能割草機器人智能化水平的關(guān)鍵部分,根據(jù)應(yīng)用要求,結(jié)合結(jié)構(gòu)簡單實用的理念,設(shè)計了太陽能割草機器人基于ARM中心控制模塊、電機控制模塊、傳感器系統(tǒng)以及定位系統(tǒng)模塊的硬件部分。在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上設(shè)計了操作系統(tǒng)以及嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并給出了每個模塊具體的算法。 本文主要研究的太陽能割草機器人控制系統(tǒng),提供了一套低成本、切實可行的設(shè)計方案,具有一定的理論意義和實用價值。
標(biāo)簽: ARM 太陽能 機器人 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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溫室技術(shù)是我國實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化的重要環(huán)節(jié),溫度是溫室中的重要環(huán)境參數(shù)。實時控制是指在規(guī)定的時間內(nèi),系統(tǒng)必須做出相應(yīng)的響應(yīng),是現(xiàn)代溫室控制發(fā)展的更高要求。隨著精細農(nóng)業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的大棚已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高精度、快速采集及響應(yīng)的要求,由于溫度的滯后性和難調(diào)控性,溫度實時控制一直是溫室控制的一大難題。 本課題整合了CPID與ARM的優(yōu)點,提出運用CPID硬件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,移植實時操作系統(tǒng)到ARM來實現(xiàn)復(fù)雜算法控制,采用高精度數(shù)字傳感器DS18820,并設(shè)計出混合PID模糊控制器來實現(xiàn)溫室的變溫管理,這對于現(xiàn)代溫室的智能化控制有著十分重要的實際意義。較傳統(tǒng)溫室,優(yōu)點在于(1)它改變以往依靠單片機軟件來實現(xiàn)傳感器周期性采集,改用CPID硬件產(chǎn)生數(shù)字傳感器所需的讀寫時序,這種“以硬代軟”的方案實時性好,且大大避免了軟件運行時的不穩(wěn)定性、系統(tǒng)冗余等先天缺陷。(2)操作系統(tǒng)能實現(xiàn)多任務(wù)、多線程以及友好的人機界面。 試驗以華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的華北型機械通風(fēng)式連棟塑料溫室為試驗?zāi)P停x擇了ALTERA公司的EPM7128SLC84-15芯片和SAMSUNG公司的S3C44BOX芯片為目標(biāo)板,以PC機為宿主機,設(shè)計了實時溫度控制平臺。 主要工作: (1)概述了溫度實時測控的必要性并介紹了CPLD、ARM技術(shù)及嵌入式實時操作系統(tǒng)的發(fā)展。 (2)介紹了溫度采集模塊及CPLD與ARM通訊接口模塊的設(shè)計。 (3)通過ARM存儲模塊、LCD顯示模塊、串口模塊、Rt18019AS網(wǎng)口模塊、uClinux操作系統(tǒng)模塊等系統(tǒng)完成了本試驗平臺。 (4)介紹混合PID模糊控制算法并通過Simulink工具箱進行了仿真,得出混合PID模糊控制器較經(jīng)典PID控制具有更快的動態(tài)響應(yīng)、更小超調(diào)、抗干擾強的結(jié)論。 (5)最后,通過試驗數(shù)據(jù)驗證了整套系統(tǒng)實時采集的穩(wěn)定性及可靠性,指出了本課題的不足之處和待改善的問題。
標(biāo)簽: ARMCPLD 農(nóng)業(yè) 溫度 實時控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技術(shù)是一種多載波傳輸技術(shù),它的基本思想是在頻域內(nèi)將給定信道劃分成幾個相互正交的子信道,每個子信道使用一個子載波進行調(diào)制,各子載波并行傳輸。該技術(shù)可以有效提高頻譜利用率,能夠?qū)苟鄰叫?yīng)產(chǎn)生的頻率選擇性衰弱和載波間干擾,在時變、頻變、多徑干擾嚴重的水聲信道中具有較強的優(yōu)勢。 隨著計算機和多媒體通信技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入。其中,基于ARM技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)(IP)核的微處理器依靠其高性能、低功耗和易擴展的特點,在工業(yè)控制、無線通信、消費電子等多個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用;隨著嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜度的提高,操作系統(tǒng)已成為嵌入式系統(tǒng)不可缺少的一部分。其中,嵌入式Linux憑借免費開源、功能強大、成熟穩(wěn)定等特點,目前已成為主要的嵌入式操作系統(tǒng)之一。 數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor,DSP)具有很強的數(shù)字信號處理能力,可以滿足各種高實時要求,但其尋址范圍小,I/O功能較差。ARM+DSP雙處理器的結(jié)構(gòu)可以充分利用ARM和DSP各自的優(yōu)勢實現(xiàn)協(xié)同工作。 本論文的主要工作是研究和實現(xiàn)一個基于OFDM技術(shù)的由ARM+DSP硬件平臺實現(xiàn)的能夠完成水下聲信道圖像傳輸?shù)南到y(tǒng)。主要研究內(nèi)容包括OFDM系統(tǒng)的基本原理、ARM+DSP底層硬件的驅(qū)動和控制,Linux操作系統(tǒng)的移植、MiniGUI人機界面的設(shè)計、相關(guān)應(yīng)用軟件的編寫以及在TMS320VC5502上初步實現(xiàn)OFDM的調(diào)制解調(diào),以期對今后水下圖像傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)能具有較大的參考價值。
標(biāo)簽: ARMDSP OFDM 圖像傳輸系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-20
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飛行控制系統(tǒng)基本原理介紹,內(nèi)容包括飛行動力學(xué)、舵機與舵回路、縱向運動的穩(wěn)定與控制、飛速控制系統(tǒng)、側(cè)向運動穩(wěn)定和控制、飛機的增穩(wěn)和控制增穩(wěn)系統(tǒng)等。
標(biāo)簽: 飛行控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-11
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當(dāng)前全球定位系統(tǒng)(Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System,簡稱GPS)廣泛應(yīng)用于艦船導(dǎo)航,航空航天,地理測繪等領(lǐng)域,特別是移動式定位系統(tǒng)對于目前的城市交通管理有著非常重要的意義。本文分析了當(dāng)前交通管理中的實際問題,介紹了一種車載終端的設(shè)計方法。設(shè)計采用ARM9內(nèi)核的S3C2410微處理器構(gòu)造的嵌入式系統(tǒng),可以實現(xiàn)對GPS定位信息的接受和處理,并采用嵌入式Linux操作系統(tǒng),結(jié)合開放式Linux圖形軟件Qt,可以為后續(xù)的建立地理信息系統(tǒng)(Geographic information system,簡稱GIS)提供數(shù)據(jù)支持,是集GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service,簡稱GPRS)無線通信技術(shù)于一體的新型電子產(chǎn)品。它為現(xiàn)代交通運輸提供了新穎,可靠,有效的控制和管理途徑。 車載終端通過將GPS模塊的定位信息提取出來,一方面將定位信息在車載終端上顯示,一方面又結(jié)合車輛的狀態(tài)信息通過GPRS模塊發(fā)送出去,該信息通過無線公共網(wǎng)絡(luò)傳輸給車輛管理部門。車輛管理部門根據(jù)車輛的位置和狀態(tài)等,結(jié)合GIS系統(tǒng)中的地圖信息提供GPS數(shù)據(jù)的差分修正,并采取一定的措施,從而實現(xiàn)車輛的有效管理。 本設(shè)計從硬件和軟件兩大部分出發(fā),硬件上設(shè)計了ARM處理器、存儲器、內(nèi)存及其外圍電路,另外還有GPS模塊電路和GPRS模塊電路;軟件上采用Qt的人機界面完成數(shù)據(jù)顯示與更新,采用PPP撥號腳本完成GPRS模塊的撥號,通過Qt多線程編程的方法完成GPS數(shù)據(jù)的提取和GPRS的信息發(fā)送。在硬件和軟件之間采用了嵌入式Linux系統(tǒng),包括啟動代碼、內(nèi)核和文件系統(tǒng)等。
標(biāo)簽: ARM GPS 定位 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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近年來,LED顯示系統(tǒng)在信息顯示領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,迅速發(fā)展成一種電子廣告媒體,而且已形成具有相當(dāng)發(fā)展?jié)摿Φ碾娮赢a(chǎn)業(yè)。隨著北京申辦年奧運會的成功,必將進一步推動LED顯示屏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 就目前的發(fā)展趨勢來看,LED視頻顯示系統(tǒng)是一個發(fā)展趨勢。而目前的LED視頻系統(tǒng)必須以PC機為視頻源,一對一的聯(lián)機、同步顯示,屬于同步顯示系統(tǒng),使用不是很靈活方便。一般用于大型購物廣場的戶外播放視頻廣告、電視和電影,還可用于大型體育比賽場所,實時直播賽況。盡管異步顯示系統(tǒng)可脫機使用,方便靈活,但不能夠播放視頻信息。 從商業(yè)角度來說,技術(shù)先進的不一定就是能在市場上完全能行的通的。隨著電子廣告市場發(fā)展,城市街道的視頻廣告也必將是一種發(fā)展趨勢,因為具有動感的彩色視頻廣告比普通的廣告壁紙更能吸引人們眼球,同時也為城市添加一道靚麗的風(fēng)景。而具有壽命長、成本低、亮度高、視角大、可視距離遠等特點的LED顯示系統(tǒng)比較適合此場所的顯示要求。針對這一特點,開發(fā)一套小型、可脫機播放視頻的LED顯示系統(tǒng),具有重要的意義和市場價值,不僅有助于城市電子廣告產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,也必將推進小型LED視頻系統(tǒng)的研究進程以及在其他領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。 因此,本課題以此作為研究工作的起點。本文在分析LED顯示屏工作原理后,針對目前LED異步顯示系統(tǒng)存在的缺點,結(jié)合LED同步顯示系統(tǒng)的主要功能及技術(shù)指標(biāo),提出解決關(guān)鍵問題的總體技術(shù)方案。該系統(tǒng)采用ARM+FPGA的硬件構(gòu)架,利用ARM處理器可移植操作系統(tǒng)、自帶LCD控制器、可實現(xiàn)圖形界面系統(tǒng)的特點,將ARM系統(tǒng)作為視頻源,F(xiàn)PGA用于顯示數(shù)據(jù)重構(gòu)、灰度掃描控制的電路設(shè)計,有效解決了該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)問題。 本文的核心是ARM系統(tǒng)軟硬件設(shè)計及FPGA邏輯設(shè)計兩大部分。首先根據(jù)系統(tǒng)的總體設(shè)計方案實現(xiàn)控制系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計:然后在此基礎(chǔ)上通過對嵌入式Linux內(nèi)核的移植、LCD驅(qū)動程序的開發(fā)及Qtopia圖形界面系統(tǒng)的實現(xiàn),完成了ARM系統(tǒng)的軟件平臺設(shè)計;最后重點介紹了FPGA的邏輯設(shè)計及仿真分析,并驗證了各模塊的功能設(shè)計的正確性。
標(biāo)簽: ARM LED 視頻 控制系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-06-26
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