本文首先從數控系統的組成與特點進行詳細分析,然后對運動控制卡在整個系統中承擔功能進行了分析。根據數字型號處理器件的快速運算能力和現場可編程門陣列器件的靈活、通用性提出了基于DSP器件和FPGA器件進行總體設計的規劃。 本文重點詳細闡述了四軸運動控制卡硬件電路的設計。通過對現有部分PC總線的介紹與比較,設計選擇了PCI總線作為上位PC與運動控制卡的通信總線,并且選擇PCI9052芯片來設計PCI接口模塊;基于DSP器件的特點,設計選擇了TMS320LF2407芯片為核心,進行運算控制單元的設計,同時對其主要內部資源進行了分配。最后,根據硬件的原理圖,完成了具體電路板的制作。 對軟件設計,文章主要對插補算法在DSP上的實現作了一些探討。介紹了兩種加速模式:梯形加速模式和s曲線加速模式。就逐點比較法直線和圓弧插補算法以及數字積分插補原理也進行了分析。最終,提出總體程序流程控制、速度控制算法、插補算法等的程序設計框架,并進行了具體程序設計。
上傳時間: 2013-05-31
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該課題通過對開放式數控技術的全面調研和對運動控制技術的深入研究,并針對國內運動控制技術的研究起步較晚的現狀,結合激光雕刻領域的具體需要,緊跟當前運動控制技術研究的發展趨勢,吸收了世界開放式數控技術和相關運動控制技術的最新成果,采納了基于DSP和FPGA的方案,研制了一款比較新穎的、功能強大的、具有很大柔性的四軸多功能運動控制卡.該論文主要內容如下:首先,通過對制造業、開放式數控系統、運動控制卡等行業現狀的全面調研,基于對運動系統控制技術的深入學習,在比較了幾種常用的運動控制方案的基礎上,確定了基于DSP和FPGA的運動控制設計方案,并規劃了板卡的總體結構.其次,針對運動控制中的一些具體問題,如高速、高精度、運動平穩性、實時控制以及多軸聯動等,在FPGA上設計了功能相互獨立的四軸運動控制電路,仔細規劃并定義了各個寄存器的具體功能,設計了功能完善的加/減速控制電路、變頻分配電路、倍頻分頻電路和三個功能各異的計數器電路等,完全實現了S-曲線升降速運動、自動降速點運動、A/B相編碼器倍頻計數電路等特殊功能.再次,介紹了DSP在運動控制中的作用,合理規劃了DSP指令的形成過程,并對DSP軟件的具體實現進行了框架性的設計.然后,根據光電隔離原理設計了數字輸入/輸出電路;結合DAC原理設計了四路模擬輸出電路;實現了PCI接口電路的設計;并針對常見的干擾現象,提出了有效的抗干擾措施.最后,利用運動控制卡強大的運動控制功能,并針對激光雕刻行業進行大幅圖形掃描時需要實時處理大量的圖形數據的特別需要,在板卡第四軸完全實現了激光控制功能,并基于FPGA內部的16KBit塊RAM,開辟了大量數據區以便進行大幅圖形的實時處理.
上傳時間: 2013-06-09
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本論文對DSP和FPGA在交流伺服電機控制系統中的應用進行了詳細的設計,并完成了系統的規劃。論文完成的設計任務主要有:1、根據系統要求,詳細分析了運動控制系統,給出了運動控制系統的總體設計,提出了一套對已有外圍設備適用的設計方案。2、根據實際情況,提出了簡單易于實現、實時性好的軌跡插補算法,并給出了插補算法的軟件設計,并在DSP中得以實現。3、使用匯編語言進行軟件設計,完成了運動控制卡中由DSP完成的運動控制任務,即在插補計算的同時完成加減速控制和三軸聯動的協調控制,以及其后的脈沖分配數的計算。4、根據系統運動要求,使用FPGA芯片設計了可連續發送均勻分布脈沖的脈沖分配器,實現對交流伺服系統發送運動控制指令。并給出了VHDL在FPGA中的軟件實現。
上傳時間: 2013-04-24
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隨著嵌入式控制在工業領域的不斷滲入,進入21世紀之后,基于ARM體系Linux操作系統的嵌入式一體化工業控制系統成為了工業控制的主要發展方向,ARM芯片不僅體積小,功耗低,而且功能強;Linux由于其開源,穩定以及成本低的優點,在嵌入式系統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ARM體系的嵌入式工控一體機設計與實現。該嵌入式工控一體機是基于Motorola公司研發的ARM9嵌入式系統和Linux操作系統的設備,整個系統體積小,結構精簡,并有很高的執行效率。它根據特定的工業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字PID控制算法,實現PID閉環控制。可以應用于工業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應用研究提供解決方案。它的軟件編程由Qt集成開發環境實現,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進行選型,然后提出了系統的軟硬件整體架構和系統的啟動流程。接著介紹了系統開發環境的搭建,包括啟動加載器的設計和實現,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。最后,詳細介紹了一個具有創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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隨著計算機和網絡技術應用的擴展,電能的遠程自動監測、計算與收費的方案逐步被采用,能源計量儀表的數據自動抄收及遠傳系統的建設成為智能化住宅的基本配置之一。 本文針對校園的學生宿舍的電表收費進行了探討,到目前為止、按照收費方式電子式電能表可以分為:接觸式和非接觸式的IC卡預付費電表、復費率電表、和分時預付費的復費率電表。針對這幾種電表的抄表方式也各不相同,預付費電表主要是應用IC卡充值的方法付費、而復費率的電表主要是采用人工抄表和布線抄表的方法、而分時預付費復費率的電表主要是使用IC卡充值之后,利用實時時鐘在用電峰谷時對存儲在電表能的金額進行扣除。文中設計的自動抄表系統可以實現對上述三種電表的抄錄工作,尤其是針對校園學生宿舍等應用場所具用重要的意義。 文章提出了整體的方案設計,三級網絡分別應用了無線傳輸和網絡傳輸的方案,解決了遠程電能計量計費系統的由集中器和采集器(采集終端)以及通信信道與抄表軟件組成的部分即:集中器到抄表中心的上行信道、集中器至采集器(采集終端)或水電氣表間的下行信道。在整體設計思路介紹之后,文章花主要篇幅分章節介紹了復費率電能計量儀表、基于arm和uclinux的無線收發集中控制器的軟硬件,上位機的主控界面的設計。其中電能表的開發分塊介紹了軟硬件的各個部分,集中控制器由于嵌入了實時操作系統uclinux,著重講述了基于操作系統的應用程序的開發,主站界面介紹了簡單的測試程序。然后通過測試的結果說明了課題設計的系統實現了數據的基本采集和控制的情況,最后本文總結了研究的成果,并提出了改進的方向。
上傳時間: 2013-07-04
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單片機編程 keil中文界面 且有自帶模擬按鍵 數碼管 led燈軟件仿真
上傳時間: 2013-05-19
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數字圖像的壓縮是解決圖像數據量大、存儲和傳輸困難的基本措施。圖像壓縮的方法很多,一般可分為有損壓縮和無損壓縮兩大類。有損壓縮允許一定程度的信息丟失,在滿足實際應用的條件下能夠取得較高的壓縮比;無損壓縮不允許信息丟失,但是壓縮比難以提高。在醫學圖像、遙感圖像等應用領域,對于圖像的壓縮比和失真度都有著較高要求,因此需要采用近無損壓縮的方法。近無損壓縮是有損壓縮和無損壓縮的一個折衷,允許一定的失真,能夠獲得高保真還原圖像的同時,得到比無損壓縮更高的壓縮比。 JPEG-LS是連續色調靜止圖像無損和近無損壓縮的國際標準,算法復雜度低,壓縮性能優越,但是JPEG-LS對不同圖像壓縮時壓縮比不可控制。本文在研究JPEG-LS近無損圖像壓縮算法的基礎上,針對具體應用背景,提出了一種基于塊的近無損壓縮方法。進一步利用圖像局部紋理特性分析,對不同特性的區域容忍不同的信息丟失程度,實現了對圖像壓縮的碼率控制。針對某工程應用中的具體要求,我們以FPGA為平臺,采用Verilog HDL語言對改進算法進行了硬件實現。 實驗結果證明,這種基于塊的具有碼率控制的近無損圖像壓縮算法,在實現較為精確的碼率控制的同時,能夠獲得較高的還原圖像質量,而且硬件實現復雜度低,能夠滿足對圖像的實時壓縮要求。
上傳時間: 2013-06-18
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LAMOST(Large Sky Area Multi-Obiect Fiber Spectroscopy Telescope,大天區面積多目標光纖光譜天文望遠鏡)需要對焦而上的4 000個光纖定位單元進行精確定位,一個光纖定位單元需要兩個步進電機來驅動,即需要對8 000個電機進行驅動控制。如何對這8 000個電機進行有效的控制,是本文主要的研究內容。 本義引入EDA(Electronic Design Automation),技術,以FPGA和CAN總線為硬件載體來進行設計。FPGA相比較于DSP,單片機而言,具有10管腳多,資源豐富,使用靈活等優點,可以存片內集成多個電機的摔制,這樣對于提高系統的集成度,節約成本無疑有著很大的幫助。 在電機的控制當中,其失步和過沖會直接影響到系統的精度,所以需要對電機脈沖頻率加以控制,對于在平穩狀態下能正常工作的電機,失步往往發生在啟動停止等脈沖頻率突然發生改變的時刻。具體實現方法是通過實驗找出一條理想的加減速曲線,再將曲線離散化,并把離散化后的加減速分頻系數存儲在FPGA片內ROM里而,當電機運行到對應的步數時,取出分頻系數來獲取對應的運行頻率。 在LAMOST觀測中,光纖定位單元的零位是個很重要的基準,在每次觀測之前,電機都要回零,理論上電氣零位和機械零位在同一點上,如果電氣檢測到達零位則認為已經到達機械零位位置。但是實際中由于裝配等一些原因,可能會出現零位短路和零位斷路的情況。零位斷路是指電機處于機械零位,但是電氣不能檢測到;零位短路是指電機不在機械零位,但是電氣已經檢測到處于零位。這兩種情況會造成越界和機械零位一直被擠壓的后果,有可能會損壞光纖定位單元,為了防止這些情況出現,軟件程序中加入了計數器,從而從有效地保護了光纖定位單元,同時將這些狀況向上反饋,以便維護和檢修。 在本文完成之時,能夠控制驅動336個光纖定位單元的小系統已經在北京天文臺興隆觀測站實際投入運行,并于2007年5月28日獲得首條光譜,取得了不錯的效果。
上傳時間: 2013-04-24
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本文介紹了單片機在鍋爐溫度控制上的應用,主要是以87C51 單片機作為控制器核心,結合溫度傳感變送器、A/D 轉換器、LED 顯示器、D/A 轉換器,模擬多路開關等,組成一個八通道的鍋爐溫度控
上傳時間: 2013-04-24
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模糊控制 C語言實現 利用模糊數學的基本思想和理論的控制方法。在傳統的控制領域里,控制系統動態模式的精確與否是影響控制優劣的最主要關鍵,系統動態的信息越詳細,則越能達到精確控制的目的。
上傳時間: 2013-05-20
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