近年來,基于DSP和FPGA的運動控制系統(tǒng)己成為新一代運動控制系統(tǒng)的主流。基于DSP和FPGA的運動控制系統(tǒng)不僅具有信息處理能力強,而且具有開放性、實時性、可靠性的特點,因此在機器人運動控制領域具有重要的應用價值。 論文從步行康復訓練器的設計與制作出發(fā),主要進行機器人的運動控制系統(tǒng)設計和研究。文章首先提出了多種運動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。根據(jù)它們的優(yōu)缺點,選定以DSP和FPGA為核心進行運動控制系統(tǒng)平臺的設計。 論文詳細研究了以DSP和FPGA為核心實現(xiàn)運動控制系統(tǒng)的軟、硬件設計,利用DSP實現(xiàn)運動控制系統(tǒng)總體結構與相關功能模塊,利用FPGA實現(xiàn)運動控制系統(tǒng)地址譯碼電路、脈沖分配電路以及光電編碼器信號處理電路,并對以上電路系統(tǒng)進行了功能仿真和時序仿真。 結果表明,基于DSP和FPGA為核心的運動控制系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了設計功能要求,同時提高了機器人運動控制系統(tǒng)的開放性、實時性和可靠性,并大大減小了系統(tǒng)的體積與功耗。
標簽: FPGA DSP 機器人 運動控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-22
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隨著微電子技術和電力電子技術的飛速發(fā)展,運動控制系統(tǒng)正朝著通用化、智能化、微型化的方向發(fā)展。目前,以數(shù)字信號處理器(DSP)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)為核心的運動控制卡已成為運動控制器的發(fā)展主流。它可方便地以插卡形式嵌入PC機,將PC機強大的信息處理能力和開放式特點與運動控制卡的運動控制能力相結合,具有信息處理能力強、開放程度高、運動控制方便、通用性好的特點。因此,本文通過對運動控制技術的深入研究,開發(fā)了一款以DSP和FPGA為主控單元、基于PCI總線的運動控制卡。 首先,設計了運動控制卡硬件電路,對控制卡的DSP和FPGA外圍電路、PCI總線接口電路、模擬量輸出電路、編碼器信號采集電路、通用I/O接口電路等實現(xiàn)方法進行了詳細討論。 為提高控制卡的硬件集成度和可靠性,通過對FPGA的編程設計,在FPGA中實現(xiàn)了PCI總線目標設備接口控制器、雙端口RAM、DDA精插補電路、DAC接口電路、編碼器信號處理電路和數(shù)字I/O信號處理電路。 基于改進的數(shù)字PID控制器和前饋控制,設計開發(fā)了運動控制卡的位置閉環(huán)伺服控制器,并整定了控制器參數(shù),獲得良好的伺服控制特性。 最后,采用WinDriver開發(fā)了控制卡的驅動程序,并詳細介紹了驅動程序的開發(fā)流程。
上傳時間: 2013-08-01
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該文主要介紹基于DSP(TMS320LF2407A)和CPLD(MAX3128A)伺服運動控制平臺的設計.文中在討論了永磁同步電機的控制策略的基礎上提出了針對表面式永磁同步伺服電機的i=0的矢量控制,介紹了通過光電碼盤確定永磁同步電機轉子磁極位置的方法,以及SVPWM的原理和特性及其數(shù)字實現(xiàn)方法.詳細闡述由TMS320LF2407A和MAX3128A構建的傳動控制系統(tǒng)平臺.以上述平臺為基礎,設計了一個基于矢量控制的三環(huán)永磁同步伺服系統(tǒng),為解決典Ⅱ系統(tǒng)超調和抗擾性的矛盾,將IP調節(jié)器引入系統(tǒng).通過試驗證明IP調節(jié)器在不影響系統(tǒng)抗擾性和穩(wěn)態(tài)精度的前提下,大大降低了電流的超調.工程實踐證明了設計的正確性.為了滿足用戶對系統(tǒng)方便操作和監(jiān)視的要求,實現(xiàn)參數(shù)在線修改以及故障綜合,并滿足一定可視性,提出并設計了基于RS232的串行通訊程序,包括兩部分:PC機的監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字操作器.文中詳細分析了設計數(shù)字操作器的硬件模塊及框圖和軟件流程,實際應用表明數(shù)字操作器方便了用戶對系統(tǒng)的操縱和監(jiān)視,已在實際工程中得到應用.
上傳時間: 2013-04-24
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本文闡述了硝酸生產聯(lián)鎖報警控制系統(tǒng)的意義,介紹了系統(tǒng)的特性和要求,提出了生產聯(lián)鎖報警的實現(xiàn)線路,給出了PLC實現(xiàn)的部分流程。現(xiàn)場應用表明系統(tǒng)可靠實用。關鍵詞:PLC ;聯(lián)鎖;報警;硝酸
標簽: Realization nitric-acid PLC interlock
上傳時間: 2013-07-07
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礦用隔爆饋電開關是煤礦井下配電系統(tǒng)的關鍵設備,作為配電開關,用于含有瓦斯或煤塵等爆炸危險環(huán)境的礦井中,控制和保護低壓供電網(wǎng)絡。其性能好壞直接影響著煤礦井下的生產安全和生產效率,而目前國內饋電開關普遍存在集成度低、可靠性差、智能監(jiān)控水平低等缺點。 本課題將嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)應用到饋電開關中,通過對礦山供電系統(tǒng)工作原理、真空饋電開關工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210為處理器、ARM7為內核)嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的研究,實現(xiàn)了總體網(wǎng)絡拓撲結構的設計和智能饋電開關控制系統(tǒng)硬件電路的設計;通過對嵌入式實時操作系統(tǒng)的移植、嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)和移植以及基于C/S模式下的套接字編程等的研究和分析,完成了監(jiān)控主機與嵌入式系統(tǒng)的通信軟件和保護控制算法的應用程序的編寫,從而實現(xiàn)了礦井地面監(jiān)控主機與井下嵌入式系統(tǒng)饋電開關的快速通信,解決了地面監(jiān)控主機對井下饋電回路及電氣開關的遠程智能監(jiān)控的難題,最終設計出一套集實時保護控制和遠程監(jiān)控功能于一身的智能型饋電開關網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。 實驗結果表明:在嵌入式系統(tǒng)端的通信軟件和監(jiān)控主機端的通信軟件的驅動下,實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)與監(jiān)控主機的快速遠程通信,通信速度快、可靠性高、可視化效果好,完全滿足了監(jiān)控系統(tǒng)的快速通信要求。 本課題的研究成果為工業(yè)控制領域提供了一個開放式、全分布、可互操作性的通信控制平臺,為提高煤礦井下設備的遠程智能監(jiān)控水平和安全操控系數(shù)提供了新的解決方法,為地面監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)更大規(guī)模、更深層次地對井下電氣設備的集中控制、分散管理奠定了理論和實踐基礎。
標簽: ARM 嵌入式網(wǎng)絡 中的應用 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-25
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溫度的測量和控制在工業(yè)生產中有廣泛的應用,尤其在石油、化工、電力、冶金等工業(yè)領域中,對溫度的測量和監(jiān)控是非常重要的一個環(huán)節(jié),溫度參數(shù)是工業(yè)控制中的一項重要的指標。 本文主要研究了基于ARM9架構的嵌入式Linux系統(tǒng)在工業(yè)領域中各種爐溫控制場合中的應用。目前控制方案主要是采用傳統(tǒng)的PLC和單片機進行控制。PLC主要是針對單項工程或者重復數(shù)極少的項目,靈活性相對不足,并且體積大,成本相對較高;而單片機主要用于小型設備的控制,具有成本低,功耗低,效率高的特點,但可移植性較差。為了適應信息產業(yè)的發(fā)展,新技術革新以及產業(yè)的專業(yè)化現(xiàn)代化的發(fā)展,本文針對PLC和單片機控制的優(yōu)缺點和應用場合提出了采用ARM9嵌入式微控制器AT91RM9200和Linux操作系統(tǒng)相結合的嵌入式溫度控制系統(tǒng),具有系統(tǒng)擴展性強、可靠性高、響應速度快、體積小等特點,為用戶提供了一種新型的控制方案。 本文首先論述了嵌入式操作系統(tǒng)的組成,接著設計了溫度控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng),主要包括CPU模塊、模擬電路模塊、存儲模塊和通信模塊四個部分:在對溫度控制系統(tǒng)的軟件部分的設計中,主要是針對Boot-Loader的移植、Linux內核移植、根文件系統(tǒng)的定制、驅動程序的編寫和應用程序的編寫五部分進行設計。 系統(tǒng)功能主要是循環(huán)采集AD通道數(shù)據(jù),上傳AD數(shù)據(jù)到服務器,接收服務器下發(fā)的控制數(shù)據(jù)包,記錄日志等。通過在線運行測試,該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,采集和控制效果良好,可有效降低了生產成本和工人的勞動強度,為安全生產提供保證。
標簽: ARM 嵌入式 溫度控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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遠程控制的目的旨在突破地域和環(huán)境上的限制,對現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)及各種參數(shù)進行遠程監(jiān)控。尤其是在現(xiàn)場設備分布離散、工作環(huán)境惡劣等情況下,遠程控制技術的采用實現(xiàn)了跨地域的集中控制,節(jié)省了人力物力,降低了生產成本,提高了生產率和經(jīng)濟效益。 本文采用ARM7TDMI系列S3C44BOX嵌入式微處理器和μC/OS—Ⅱ作為系統(tǒng)開發(fā)平臺,研究并完成了操作系統(tǒng)的移植、應用程序的編寫和系統(tǒng)的集成測試。在充分理解μC/OS—Ⅱ文件體系結構和移植條件的基礎上,移植了OS_CPU.H、OS_CPU_AASM和OS_CPU_C.C三個文件。自定義了手機短信的通信格式。應用程序的編寫完成了對串口信息的監(jiān)測、讀寫、分析與執(zhí)行。根據(jù)系統(tǒng)功能制定需要被操作系統(tǒng)調度的任務及任務優(yōu)先級。系統(tǒng)調試主要分為兩個步驟,先于宿主機上脫機調試程序代碼,成功后通過JTAG端口下載到目標機上進行在線調試。 本文將移動通信技術和嵌入式技術結合起來應用到遠程控制系統(tǒng)中。憑借SMS短消息業(yè)務所具有的操作簡便、收費低廉、可靠性高等特點來發(fā)送對遠程設備的監(jiān)控指令;嵌入式實時操作系統(tǒng)的移植則更好地實現(xiàn)了對監(jiān)控指令的分析與執(zhí)行,提高了系統(tǒng)的執(zhí)行效率。
標簽: ARM 嵌入式 遠程控制 平臺系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-25
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礦井加暖系統(tǒng)在礦產、冶金、化工等工業(yè)中具有廣泛的應用。課題組根據(jù)熱效率、壽命、自動化程度等方面存在的問題,經(jīng)過調查、分析和研究開發(fā)了一套新型礦用環(huán)保熱風爐系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、火焰監(jiān)測系統(tǒng)和主機控制系統(tǒng)三部分組成。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),要對復雜的現(xiàn)場環(huán)境進行監(jiān)測控制,是整個新型熱風爐自動控制系統(tǒng)的關鍵。本文設計的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由MSP430單片機、模擬量采集(A/D)、模擬量輸出(D/A)、開關量采集、開關量輸出、存儲、通信接口及其他輔助電路組成,結構簡單、機構可靠性高,使用壽命長,能夠對系統(tǒng)的各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測和控制,對于礦井的安全可靠生產具有重要的意義。
標簽: ARM 熱風爐 接口設計 自動控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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雕刻機的數(shù)控系統(tǒng)是三維雕刻機的控制核心,其控制系統(tǒng)的性能直接關系著三維雕刻機的加工質量和加工效率,對雕刻機的性價比有著重要的影響。本論文在對三維雕刻機系統(tǒng)的結構和功能進行分析的基礎上,提出了一個以.ARM微處理器和CPLD器件構建硬件平臺、基于μC/OS-Ⅱ為嵌入式控制系統(tǒng)的解決方案,充分利用ARM微處理器的高速運算能力與CPLD的高速并行運算能力,大大減少了系統(tǒng)的外圍接口器件,有效的降低系統(tǒng)成本。 此方案中選用Philips公司的基于ARM7內核的LPC2214處理器作為主控芯片。對于系統(tǒng)的輸入/輸出的邏輯控制通過CPLD來實現(xiàn),該芯片選用Atlera公司的EPM7128SLC84,作為處理器的外圍器件。同時對整個系統(tǒng)的硬件開發(fā)作了詳細說明:電源、SRAM、FLASH等芯片選型及設計;液晶顯示模塊及鍵盤的應用設計;電機的輸入輸出電路設計等。 軟件部分包括Boot Loader、RTOS、應用程序的設計等。其中,Rot Loader支持系統(tǒng)Boot、程序下載到RAM中執(zhí)行和燒寫到Flash存儲器等功能;RTOS包括操作系統(tǒng)的移植、任務管理、任務間的通信等,應用程序的設計包括設備驅動程序、液晶顯示、鍵盤操作、電機控制等。同時用VB6.0開發(fā)了PC機下載控制界面,并對液晶模塊和電機進行調試。
標簽: ARM 雕刻機 控制系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-06-06
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發(fā)一個溫度控制系統(tǒng),我?guī)团笥炎龅漠厴I(yè)設計,就是讓水的溫度穩(wěn)定在一個范圍內,有仿真圖,PCB圖,程序,很全,需要的朋友可以參考一下。
標簽: 溫度控制系統(tǒng) 畢業(yè)設計
上傳時間: 2013-06-01
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