本文將EDA技術(shù)與傳統(tǒng)的控制理論相結(jié)合,研制了一種全新的基于FPGA技術(shù)之上的PID和模糊控制器,并加以優(yōu)化后應(yīng)用于FESTO液位控制系統(tǒng)上.該控制器基于PLD組成的系統(tǒng),很自然地避開CPU的程序跑飛、死循環(huán)、復(fù)位不可靠等缺點(diǎn),最大程度的提高設(shè)計(jì)效率和系統(tǒng)的可靠性;同時(shí)相對(duì)于傳統(tǒng)的硬件控制器而言,它的高集成度所需較少外圍電路,降低設(shè)計(jì)成本,為控制器地實(shí)現(xiàn)提供了一種新方案.此外,本文的模糊控制器對(duì)傳統(tǒng)規(guī)則表進(jìn)行改進(jìn),在被控量接近穩(wěn)態(tài)值時(shí)規(guī)則表部分自適應(yīng)于具體的期望值,消除了穩(wěn)態(tài)值附近的震蕩,大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性.
上傳時(shí)間： 2013-06-21
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本課題源于空中機(jī)器人大賽參賽項(xiàng)目。針對(duì)比賽要求，提出了一種基于ARM的低成本、高性能的嵌入式微小無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的整體方案，并由此展開了一系列的研究工作。 本文的重點(diǎn)是飛行控制系統(tǒng)的姿態(tài)確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)和飛行控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。 本文首先回顧了國(guó)內(nèi)外微小無(wú)人機(jī)發(fā)展歷程，介紹了其研究現(xiàn)狀，并指出了微小無(wú)人機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。根據(jù)需求設(shè)計(jì)了低價(jià)位、高性能的嵌入式微小無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的整體方案。 設(shè)計(jì)了低成本、低功耗的微小無(wú)人機(jī)的姿態(tài)確定系統(tǒng)方案，利用姿態(tài)四元數(shù)、龍格庫(kù)塔法、高斯牛頓法和擴(kuò)展卡爾曼濾波器估計(jì)出系統(tǒng)的姿態(tài)矩陣；對(duì)姿態(tài)確定方案進(jìn)行了仿真。 設(shè)計(jì)了基于ARM的飛行控制系統(tǒng)的硬件部分，包括電源及復(fù)位電路，UART、SPI、JTAG等接口電路，PWM信號(hào)發(fā)生電路，A/D采樣電路及前置電路，光電耦合電路等；完成了整個(gè)飛控系統(tǒng)PCB板制作以及對(duì)所設(shè)計(jì)電路的調(diào)試工作，使得系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。 最后針對(duì)本文設(shè)計(jì)的硬件平臺(tái)進(jìn)行了啟動(dòng)代碼等系統(tǒng)底層軟件的編寫和調(diào)試，建立了系統(tǒng)的啟動(dòng)環(huán)境。
上傳時(shí)間： 2013-06-03
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隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。在當(dāng)今的工業(yè)控制領(lǐng)域，控制邏輯和功能變得越來(lái)越復(fù)雜，簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng)己經(jīng)不能滿足工業(yè)生產(chǎn)需求，而帶有高性能處理器以及完整操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的引入將逐漸成為工業(yè)控制自動(dòng)化發(fā)展的方向。 本文對(duì)用于工業(yè)供水設(shè)備測(cè)控的工業(yè)供水測(cè)控系統(tǒng)展開研究。首先，在ARM嵌入式最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立通用的硬件平臺(tái)，對(duì)平臺(tái)的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，特別是對(duì)于關(guān)鍵的接口電路進(jìn)行了比較深入的研究，針對(duì)供水設(shè)備測(cè)控的不同要求，集成了多種接口電路。其次，在實(shí)現(xiàn)嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)μC／OS-Ⅱ在ARM上可移植的基礎(chǔ)上，建立了測(cè)控系統(tǒng)的軟件平臺(tái)，對(duì)接口電路驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。最后，在研制出的測(cè)控平臺(tái)上，加入了電力參數(shù)與傳感器數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)電路以及開關(guān)量輸入/輸出電路，特別是對(duì)工頻交流信號(hào)有效值的測(cè)量進(jìn)行了較深入的硬件設(shè)計(jì)以及軟件算法研究，并對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的無(wú)線通訊部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 在上述工作的基礎(chǔ)上，開發(fā)出嵌入式無(wú)線工業(yè)供水測(cè)控系統(tǒng)樣機(jī)。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)近半年來(lái)試運(yùn)行的結(jié)果表明：該基于ARM的嵌入式無(wú)線工業(yè)供水測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，性能穩(wěn)定可靠，達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式無(wú)線 工業(yè) 測(cè)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-23
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本課題是江蘇省“十一五”工業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目“總線化智能多參數(shù)高精度檢測(cè)及控制儀表開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化(BE2006090)”。本項(xiàng)目要求多環(huán)境參數(shù)測(cè)控、多總線接口，選擇具有豐富接口的高速處理器作為本項(xiàng)目的核心。為滿足多參數(shù)測(cè)控精度和多網(wǎng)絡(luò)接口通訊可靠性，嵌入式設(shè)計(jì)是應(yīng)用系統(tǒng)的理想選擇。本文所研究的多參數(shù)測(cè)控裝置是以三星公司生產(chǎn)的32位ARM微處理器S3C2410為核心的嵌入式系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)地獲取水環(huán)境參數(shù)，為水環(huán)境和多總線接口提供基本的數(shù)據(jù)和控制信息。 本文詳細(xì)地介紹了MODBUS和CAN-BUS總線協(xié)議和通訊原理，闡述了水產(chǎn)養(yǎng)殖幾個(gè)重要環(huán)境參數(shù)一溶解氧、溫度、PH值的檢測(cè)算法原理、以及傳感器調(diào)理電路和溫度、溶解氧的控制策略，進(jìn)行了測(cè)控系統(tǒng)的硬件架構(gòu)和各個(gè)模塊的原理設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)的移植，編寫了驅(qū)動(dòng)程序。在基于QT/E環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的測(cè)控和總線通訊部分上層軟件設(shè)計(jì)。提出并實(shí)施了系統(tǒng)測(cè)試方案，成功地完成了測(cè)控系統(tǒng)的硬件、軟件測(cè)試、以及通信功能測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)在線測(cè)試。 本論文的研究開發(fā)工作是在實(shí)踐的基礎(chǔ)上完成的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該系統(tǒng)充分利用了S3C2410芯片提供的資源，具有高性能、低功耗、低成本的優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)方面的性能比傳統(tǒng)的水環(huán)境參數(shù)測(cè)控系統(tǒng)有很大提高，通過(guò)測(cè)試實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的各種功能，完全達(dá)到預(yù)期要求。
標(biāo)簽： ARM 網(wǎng)絡(luò) 環(huán)境 參數(shù)
上傳時(shí)間： 2013-06-28
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高端濕熱環(huán)境試驗(yàn)箱的溫濕度控制器有著如下特點(diǎn)：①、人機(jī)接口模塊大多采用彩色液晶屏和觸摸屏；②、控制器存儲(chǔ)容量大，可存儲(chǔ)大量溫濕度數(shù)據(jù)；⑧、溫濕度數(shù)據(jù)測(cè)量精度高；④、溫濕度控制精度高，具有自調(diào)整能力，可根據(jù)試驗(yàn)條件的變化調(diào)節(jié)控制器內(nèi)部參數(shù)。⑤、輔助功能多，如RS232串口通訊、USB通訊、以太網(wǎng)通訊等，方便和PC機(jī)的連接。此種類型的溫濕度控制器國(guó)內(nèi)生產(chǎn)較少。 本文在綜述國(guó)內(nèi)溫濕度控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了基于ARM9芯片的高性能溫濕度控制的設(shè)計(jì)方法。本文主要針對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究：研究試驗(yàn)箱內(nèi)熱力學(xué)過(guò)程并建立溫濕度控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型；分析溫濕度控制箱的控制方法，選擇合理的溫濕度測(cè)量方案，提出了減少誤差的方法；分析溫濕度控制器的功能需求，完成了基于ARM的溫濕度控制器的硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試；選擇了溫濕度控制系統(tǒng)的控制算法，并在設(shè)計(jì)的硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)；最后對(duì)控制效果進(jìn)行了試驗(yàn)分析。 本論文各章節(jié)主要內(nèi)容概述如下： 第1章綜述了濕熱環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)展，提出了課題的研究?jī)?nèi)容、難點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)。 第2章分析了濕熱環(huán)境試驗(yàn)箱溫濕度控制的控制算法，分析了被控空氣的熱力學(xué)過(guò)程，得出簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型。 第3章對(duì)溫度、濕度測(cè)量系統(tǒng)及其誤差消除方法進(jìn)行分析，提出基于AD7711的高精度溫濕度測(cè)量方案。 第4章分析溫濕度控制器的需求，完成溫濕度控制器硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)。 第5章研究溫濕度控制系統(tǒng)的控制算法，在硬件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)PID繼電自整定算法。 第6章對(duì)溫濕度控制的實(shí)際控制效果進(jìn)行試驗(yàn)分析。 第7章總結(jié)與展望。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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通過(guò)駐極體話筒對(duì)音樂(lè)聲量進(jìn)行采集后，把采集的信號(hào)進(jìn)行放大整流濾波，并通過(guò)555構(gòu)成的壓控振蕩器把音樂(lè)的聲量信號(hào)轉(zhuǎn)化成變化的振蕩頻率，即通過(guò)聲量的大小來(lái)產(chǎn)生相應(yīng)頻率的振蕩信號(hào)，再經(jīng)過(guò)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器對(duì)該振蕩輸出的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)輸出四種不同的狀態(tài)，通過(guò)二-四譯碼器對(duì)計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)進(jìn)行譯碼產(chǎn)生相應(yīng)的選通信號(hào)控制燈流接口電路 ，接口電路驅(qū)動(dòng)一列信號(hào)指示燈,實(shí)現(xiàn)燈流速度隨音樂(lè)聲量大小而相應(yīng)變化的效果。
標(biāo)簽： 速度 電路設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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介紹了一種高速、高性能的單片機(jī)C8051F330，該單片機(jī)內(nèi)部集成了眾多的功能部件，是真正的混合信號(hào)在片系統(tǒng)。本文對(duì)單片機(jī)的功能和特點(diǎn)做了詳細(xì)的介紹，并以一個(gè)實(shí)際的多路溫濕度測(cè)控系統(tǒng)為例，給出
標(biāo)簽： C8051F330 單片機(jī) 多路 溫濕度測(cè)控系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-28
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隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和電力工業(yè)的飛速發(fā)展，使得對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化和信息化水平的要求也越來(lái)越高。變電站系統(tǒng)作為電網(wǎng)的重要基本環(huán)節(jié)，其自動(dòng)化水平的高低直接影響著電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，于是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)得到了迅猛的發(fā)展和推廣應(yīng)用，成為衡量電力企業(yè)自動(dòng)化水平的重要依據(jù)。而安全可靠的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)又是實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的根本保證。 變電站是輸配電系統(tǒng)中的樞紐環(huán)節(jié)，它是電力系統(tǒng)的重要部分。而作為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的現(xiàn)地測(cè)控單元是其非常重要的組成部分，它的性能的優(yōu)劣直接影響著變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)整體的高效、安全的運(yùn)行。 隨著電壓等級(jí)和電網(wǎng)復(fù)雜程度的提高，供電半徑和輸配電容量的加大，采用傳統(tǒng)的變電站一次和二次設(shè)備已越來(lái)越難以同時(shí)滿足：“降低變電站造價(jià)，提高變電站的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平”這兩方面的要求。為此，很有必要研制和開發(fā)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的各種電壓等級(jí)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，以取代或更新傳統(tǒng)的變電站二次設(shè)備。 本論文以變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)階段的技術(shù)為參考，提出并研究了一種基于ARM內(nèi)核的高性能的嵌入式微處理器和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的變電站綜合自動(dòng)化現(xiàn)地測(cè)控單元。文中從當(dāng)前各種模式的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出發(fā)，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，詳細(xì)介紹了該現(xiàn)地測(cè)控單元的原理與構(gòu)成及其特點(diǎn)；著重分析了以Samsung公司32位嵌入式微處理器S3C4510B為核心的嵌入式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟件硬件設(shè)計(jì)原理，給出了硬件原理圖；對(duì)于該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)：操作系統(tǒng)UC/OS-Ⅱ的移植、系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)等問(wèn)題本文作了系統(tǒng)、細(xì)致的論述，并給出了相關(guān)的設(shè)計(jì)程序。 新型嵌入式智能變電站綜合自動(dòng)化現(xiàn)地測(cè)控單元提供了更快的通信速度以及更強(qiáng)的處理能力，它的應(yīng)用必定會(huì)提高變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信能力，而且使變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性更高，經(jīng)濟(jì)性方面也具有更強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 變電站 自動(dòng)化
上傳時(shí)間： 2013-06-21
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新型樓道聲控?zé)粝到y(tǒng)，絕對(duì)原創(chuàng)。程序和硬件調(diào)成通過(guò)，里面有原理圖和程序，主控IC是大家熟悉的 89S52.
標(biāo)簽： 畢業(yè)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-11
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隨著嵌入式控制在工業(yè)領(lǐng)域的不斷滲入，進(jìn)入21世紀(jì)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(qiáng)；Linux由于其開源，穩(wěn)定以及成本低的優(yōu)點(diǎn)，在嵌入式系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 本文研究的主要內(nèi)容是基于Linux操作系統(tǒng)ARM體系的嵌入式工控一體機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。該嵌入式工控一體機(jī)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(shè)備，整個(gè)系統(tǒng)體積小，結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，并有很高的執(zhí)行效率。它根據(jù)特定的工業(yè)控制對(duì)象定制特定的模型與控制算法。另外，該設(shè)備自身還具備各種數(shù)字PID控制算法，實(shí)現(xiàn)PID閉環(huán)控制。可以應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域中的各類被控設(shè)備，以及為高校自動(dòng)化控制實(shí)驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)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(shí)現(xiàn)，Qt是基于C++的針對(duì)構(gòu)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(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行選型，然后提出了系統(tǒng)的軟硬件整體架構(gòu)和系統(tǒng)的啟動(dòng)流程。接著介紹了系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的搭建，包括啟動(dòng)加載器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，Linux內(nèi)核的移植，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的編寫以及圖形用戶界面的實(shí)現(xiàn)。最后，詳細(xì)介紹了一個(gè)具有創(chuàng)新性的案例作為該嵌入式Linux工控一體機(jī)作為通訊和控制終端的典型應(yīng)用。 該嵌入式Linux工控一體機(jī)具有極好的實(shí)用性和應(yīng)用前景，并且其設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程對(duì)于其它嵌入式平臺(tái)也具有很好的參考價(jià)值。
上傳時(shí)間： 2013-07-27
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