開關磁阻電機(SwitchedReluctanceMotor，SRM)具有結(jié)構簡單、工作可靠、效率高和成本較低等優(yōu)點，在很多領域都顯示出強大的競爭力，但是位置傳感器的存在不僅削弱了SRM結(jié)構簡單的優(yōu)勢，而且降低了系統(tǒng)高速運行的可靠性，增加了成本，探索實用的無位置傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置的方案成為開關磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)(SwitchedReluctanceMotorDrive，SRD)研究的熱點。SRM高度非線性的電磁特性決定了在精確的數(shù)學模型基礎上實現(xiàn)無位置傳感器控制十分困難，而人工神經(jīng)網(wǎng)絡的出現(xiàn)為解決這個問題提供了新的思路。徑向基函數(shù)(RadialBasisFunction，RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡是一種映射能力極強的前向型神經(jīng)網(wǎng)絡，具有收斂速度快、全局逼近能力強等優(yōu)點。本文提出一種利用自適應RBF神經(jīng)網(wǎng)絡對SRM進行控制的新方法，所采用的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡以電機繞組的相電流、磁鏈作為輸入，轉(zhuǎn)子位置作為輸出，通過離線和在線相結(jié)合的方法對網(wǎng)絡進行訓練，建立SRM電流、磁鏈與轉(zhuǎn)子位置之間的非線性映射，從而實現(xiàn)SRM的無位置傳感器控制。 常規(guī)的PID控制以其結(jié)構簡單、可靠性高、易于工程實現(xiàn)等優(yōu)點至今仍被廣泛采用。在系統(tǒng)模型參數(shù)變化不大的情況下，PID控制效果良好，但當被控對象具有高度非線性和不確定性時，僅靠PID調(diào)節(jié)效果不好。對于SRM，它的電磁關系高度非線性，固定參數(shù)的PID調(diào)節(jié)器無法得到很理想的控制性能指標。論文提出了一種基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡在線辨識的SRM單神經(jīng)元PID自適應控制新方法。該方法針對開關磁阻電機的非線性，利用具有自學習和自適應能力的單神經(jīng)元來構成開關磁阻電機的單神經(jīng)元自適應控制器，不但結(jié)構簡單，而且能適應環(huán)境變化，具有較強的魯棒性。同時構造了一個RBF網(wǎng)絡對系統(tǒng)進行在線辨識，建立其在線參考模型，由單神經(jīng)元控制器完成控制器參數(shù)的自學習，從而實現(xiàn)控制器參數(shù)的在線調(diào)整，能取得更好的控制效果。 仿真及實驗結(jié)果表明，自適應RBF神經(jīng)網(wǎng)絡能夠?qū)崿F(xiàn)電機的準確換相，從而實現(xiàn)了電機的無位置傳感器控制；基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡在線辨識的單神經(jīng)元自適應控制能夠達到在線辨識在線控制的目的，控制精度高，動態(tài)特性好，具有較好的自適應性和魯棒性。
標簽： RBF PID 控制 神經(jīng)網(wǎng)絡
上傳時間： 2013-04-24
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近年來，網(wǎng)絡音樂，特別是網(wǎng)絡電臺的風行，受到越來越多的大眾追捧。網(wǎng)絡音樂以其及時、海量、靈活、個性化、時尚的風格，吸引了越來越多消費者的加入和眾多商家的關注。但是，作為網(wǎng)絡音樂的終端--流媒體播放器，最直接面向大眾的窗口，卻顯得單一，大部分商家只提供PC上的流媒體播放器。正出于此，本課題把目光投向那些不使用PC或者不愿長時間使用PC的用戶，為他們量身定制流媒體播放設備，讓用戶不必使用PC也可享受網(wǎng)絡音樂帶來的快樂。 本課題的研發(fā)正是基于上述背景，研發(fā)支持無線網(wǎng)絡的嵌入式多功能流媒體播放設備。本課題的研究目標是實現(xiàn)一個嵌入式流媒體播放器(亦稱為InternetRadio)，Internet Radio是一個可以在家中自由移動、任意擺放的網(wǎng)絡流媒體播放設備。只要處在有網(wǎng)絡環(huán)境中，Internet Radio的音樂平臺讓用戶不必打開計算機，就能接收全球數(shù)千個不同風格、不同國家的各種類型音樂電臺。除了可以直接透過因特網(wǎng)收聽網(wǎng)絡廣播外，還可以播放儲存于計算機硬盤或MP3設備中的音樂。 本系統(tǒng)采用ARM920T作為處理器，基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)、vTuner網(wǎng)絡電臺地址數(shù)據(jù)庫、Mplayer播放器軟件和FLTK界面開發(fā)工具來實現(xiàn)。系統(tǒng)實現(xiàn)了除一般意義的音頻流媒體播放和接收調(diào)頻廣播等功能之外，還增加了本地相框和網(wǎng)絡數(shù)碼相框Flickr在線分享的流行時尚元素。本論文具體分析了系統(tǒng)的硬件平臺，主要論述了軟件的實現(xiàn)，系統(tǒng)的主要軟件功能包括bootloader和嵌入式Linux系統(tǒng)的移植，根文件系統(tǒng)的構建，播放器軟件程序的研究、比較、移植和編寫，系統(tǒng)與網(wǎng)絡電臺地址數(shù)據(jù)庫vTuner和網(wǎng)絡相框Flickr的交互，Microwindows、Nxlib和FLTK的移植和基于FLTK的圖形界面開發(fā)，以及基于FLIK開發(fā)出良好的人機交互界面。作為項目的主要核心人員，作者負責系統(tǒng)的軟件架構設計、Linux系統(tǒng)的移植、播放器軟件的研究和開發(fā)、GUI開發(fā)工具和圖形庫的移植、圖片播放的實現(xiàn)、用戶與設備交互的實現(xiàn)和大部分界面程序的編碼等關鍵工作。
上傳時間： 2013-07-10
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超聲理論與技術的快速發(fā)展，使超聲設備不斷更新，超聲檢查已成為預測和評價疾病及其治療結(jié)果不可缺少的重要方法。超聲診斷技術不僅具有安全、方便、無損、廉價等優(yōu)點，其優(yōu)越性還在于它選用診斷參數(shù)的多樣性及其在工程上實現(xiàn)的靈活性。 全數(shù)字B超診斷儀基于嵌入式ARM9+FPGA硬件平臺、LINUX嵌入式操作系統(tǒng)，是一種新型的、操作方便的、技術含量高的機型。它具有現(xiàn)有黑白B超的基本功能，能夠?qū)Τ暬夭〝?shù)據(jù)進行靈活的處理，從而使操作更加方便，圖象質(zhì)量進一步提高，并為遠程醫(yī)療、圖像存儲、拷貝等打下基礎，是一種很有發(fā)展前景、未來市場的主打產(chǎn)品。全數(shù)字B型超聲診斷儀的基本技術特點是用數(shù)字硬件電路來實現(xiàn)數(shù)據(jù)量極其龐大的超聲信息的實時處理，它的實現(xiàn)主要倚重于FPGA技術。現(xiàn)在FPGA已經(jīng)成為多種數(shù)字信號處理（DSP）應用的強有力解決方案。硬件和軟件設計者可以利用可編程邏輯開發(fā)各種DSP應用解決方案。可編程解決方案可以更好地適應快速變化的標準、協(xié)議和性能需求。 本論文首先闡述了醫(yī)療儀器發(fā)展現(xiàn)狀和嵌入式計算機體系結(jié)構及發(fā)展狀況，提出了課題研究內(nèi)容和目標。然后從B超診斷原理及全數(shù)字B超診斷儀設計入手深入分析了B型超聲診斷儀的系統(tǒng)的硬件體系機構。對系統(tǒng)的總體框架和ARM模塊設計做了描述后，接著分析了超聲信號進行數(shù)字化處理的各個子模塊、可編程邏輯器件的結(jié)構特點、編程原理、設計流程以及ARM處理模塊和FPGA模塊的主要通訊接口。接著，本論文介紹了基于ARM9硬件平臺的LINUX嵌入式操作系統(tǒng)的移植和設備驅(qū)動的開發(fā)，詳細描述了B型超聲診斷儀的軟件環(huán)境的架構及其設備驅(qū)動的詳細設計。最后對整個系統(tǒng)的功能和特點進行了總結(jié)和展望。
上傳時間： 2013-05-28
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視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的組成部分，它是一種防范能力較強的綜合系統(tǒng)。視頻監(jiān)控以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而廣泛應用于許多場合。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以應用為中心、軟硬件可裁減的、適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積等綜合性嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)，亦即為監(jiān)控系統(tǒng)量體裁衣的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應用軟件系統(tǒng)等組成，它是集軟硬件于一體的可獨立工作的“器件”。在視頻監(jiān)控上的嵌入式應用將是視頻監(jiān)控領域的一個重要發(fā)展方向。 論文首先闡述了嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展、現(xiàn)狀以及整體構建，然后介紹了嵌入式Linux操作系統(tǒng)以及ARM處理器的發(fā)展情況，分析了主要外圍電路的設計，以及如何在ARM硬件平臺上進行嵌入式Linux內(nèi)核的編譯與移植，介紹了Bootloader的啟動原理及運行過程，并對在Linux操作系統(tǒng)下的USB驅(qū)動程序的開發(fā)進行了研究。本文重點討論了圖像采集、編碼和網(wǎng)絡通信程序的設計原理與實現(xiàn)。最后進行了系統(tǒng)整體測試，并提出進一步開發(fā)設想。 本文的研究結(jié)果具有較大的工程實際意義，對于基于IP技術的各種視頻通信應用具有一定的參考價值。
標簽： ARM 遠程視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-06-28
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ATMEL公司生產(chǎn)的串行Flash AT45系列存儲器的容量已達到了16Mb,常用于數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng).文中以AT45D041為例,詳細介紹了該系列Flash存儲器的命令集以及串行SPI接口的應用方法,并給
上傳時間： 2013-05-28
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隨著城市高層建筑的發(fā)展，建筑的消防安全性越來越引起人們的重視。火災報警系統(tǒng)是建筑自動化系統(tǒng)中重要的組成部分，它利用各種探測器來檢測火情，對火災的發(fā)生進行及時準確的報警，并控制各種滅火設備進行自動滅火和對相關設備進行聯(lián)動控制。傳統(tǒng)的火災報警系統(tǒng)采用微機中心處理方式，每個控制中心處理2000至8000個探測單元的信息，系統(tǒng)的實時性與穩(wěn)定性的提升受到控制中心的數(shù)據(jù)處理能力和網(wǎng)絡通信速率的限制。 基于這一現(xiàn)狀，本文提出了基于ARM與uC/OS-Ⅱ的網(wǎng)絡火災報警系統(tǒng)。將控制中心的數(shù)據(jù)處理任務交由各控制單元，引入嵌入式操作系統(tǒng)對任務進行管理，同時引入TCP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)網(wǎng)絡功能，利用Internet來進行信息傳輸。 本文設計了基于ARM的控制單元硬件平臺，并進行了硬件模塊測試。ARM作為32位RISC芯片的領導者，具有很高的處理能力，同時其成本較低，十分適用于作為系統(tǒng)中的控制單元，從硬件上保證了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力與火災報警的實時性。 在軟件上，本文移植了uC/OS-Ⅱ作為系統(tǒng)的軟件平臺，編寫了啟動與移植相關代碼，并做了移植測試。uC/OS-Ⅱ作為開源的嵌入式實時操作系統(tǒng)，擁有極為精簡的內(nèi)核和出色的實時性與可靠性，作為控制單元的操作系統(tǒng)平臺對任務進行管理與調(diào)度，從軟件上保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。 最后，本文在ARM和uC/OS-Ⅱ的基礎上實現(xiàn)了網(wǎng)絡協(xié)議棧LwIP的移植，進行了計算機通信測試。網(wǎng)絡協(xié)議棧的移植使控制單元通過Internet完成信息的傳輸與控制，提高網(wǎng)絡的擴展性與健壯性，同時擺脫了專用網(wǎng)絡的傳輸速率與范圍的限制。 本文研究的系統(tǒng)具有分布智能化的特點，多個嵌入式控制單元取代了控制中心火災信息處理，降低了中心數(shù)據(jù)處理壓力和網(wǎng)絡通信壓力，平行的網(wǎng)絡結(jié)構提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，個別控制單元故障不會引起整個系統(tǒng)的崩潰，為基于這一思路的火災報警系統(tǒng)建立了一個完整的軟硬件平臺。
標簽： uCOS ARM 火災報警 系統(tǒng)研究
上傳時間： 2013-04-24
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瞬變電磁法作為一種重要的地球物理探測方法，由于它在時間和空間上的可分性，使得這種方法簡單易行，信息豐富，精度較高，低成本，見效快，從而在礦藏勘探、鉆井和海洋勘探等領域得到了廣泛的應用。隨著接收儀器的數(shù)字化和智能化，發(fā)射功率的增大，數(shù)字模型計算正反演的應用，解釋水平的提高，瞬變電磁法可解決的地質(zhì)問題不斷擴大，幾乎涉及了物探工作的各個領域：礦產(chǎn)勘探，構造探測，水文與工程、地質(zhì)調(diào)查，環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測以及考古等。近年來，在找水、市政工程、土壤鹽堿化和污染調(diào)查、淺層石油構造填圖，以及礦井突水預測等領域都取得了良好效果。 瞬變電磁法探測系統(tǒng)包括發(fā)射機和接收機兩部分。接收機用作在噪聲中提取由發(fā)射機發(fā)射的一次場信號在地下導體中感應出的二次場信息，其信息反映了地下導體的電阻率差異，通過對該信息數(shù)據(jù)的處理了解探測目標的特性從而達到探測的目的。 瞬變電磁信號具有早期信號幅度大、衰減快，而中晚期信號幅度小、衰減慢的大動態(tài)范圍的特點。因此，必須設計出能適應這種瞬時變化快、動態(tài)范圍大數(shù)據(jù)信號要求的高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。同時，瞬變電磁探測系統(tǒng)的工作環(huán)境大都是在野外，因此，為適應野外工作的需要，數(shù)據(jù)采集卡尤其要有較低的功耗。 本論文在總結(jié)其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計的基礎上，提高采樣速率和采樣精度、采用分段放大技術避免放大飽和和實現(xiàn)對小信號的有效識別、改用ARM作為核心處理器實現(xiàn)對接收機的有效控制、改進USB2.0的實際傳輸速度、改用自適應濾波法等噪聲抑制方法組合實現(xiàn)抗干擾和噪聲濾除設計，成功設計和實現(xiàn)了一套基于ARM和USB2.0的瞬變電磁數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有高性能，低功耗，抗干擾能力強，低成本的特點，已成功應用于瞬變電磁探測實踐，并取得良好效果，極大的滿足了瞬變電磁探測系統(tǒng)的需要。同時，該系統(tǒng)對于其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計具有一定的借鑒意義。
上傳時間： 2013-06-21
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在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程中，仿真器是一個必不可少的開發(fā)工具。特別是對于初級嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工程師，借助一個功能強大的仿真器進行開發(fā)工作，可以達到事半功倍的效果。一個嵌入式仿真、調(diào)試系統(tǒng)支持單步執(zhí)行、設置斷點、觀察變量內(nèi)容及寄存器內(nèi)容等功能。開發(fā)人員可以通過各類調(diào)試功能觀察變量和寄存器的變化，從而可以很清楚的了解整個程序運行的狀況，及時的調(diào)整和修改程序，并不需要反復的向芯片燒寫程序，就可以完成對于程序的調(diào)試工作。 @@ 本文在分析了目前市場上常用仿真器的設計原理的基礎上，提出了以三星公司的S3C44BO ARM7處理器為主CPU，通過以太網(wǎng)接口進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)腁RMJTAT仿真器的設計方案。利用這種仿真器進行程序調(diào)試，不僅可以大幅度的提高下載速度，還可以實現(xiàn)仿真器資源的共享，而且調(diào)試時程序是在目標板上運行，仿真更接近于目標硬件。 @@ 文中首先對于傳統(tǒng)仿真器的設計原理、作用、存在的問題進行了研究，然后提出了基于S3C44BO的以太網(wǎng)接口的ARM-JTAG仿真器的設計。該仿真器的設計主要分為以下幾步：第一，提出總體設計方案，包括硬件的設計及軟件的設計。第二，詳細介紹該仿真器的硬件結(jié)構設計和程序開發(fā)過程，其中特別對以太網(wǎng)接口的設計進行了研究。第三，總結(jié)了該仿真器的功能、特點。 @@關鍵詞：仿真器；S3C44BO；以太網(wǎng)接口；JTAG；LwIP
標簽： ARMJTAG 以太網(wǎng)接口 仿真器
上傳時間： 2013-06-16
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軌道電路是列車運行實現(xiàn)自動控制和遠程控制的基礎設備之一，鐵路信號系統(tǒng)是保證運輸安全的基礎設施，是實現(xiàn)鐵路統(tǒng)一指揮調(diào)度，保證列車運行安全、提高運輸效率和質(zhì)量的關鍵技術設備，也是鐵路信息化的重要技術領域。 基于ARM與DSP的鐵路信號測試儀主要作用是及時測試鐵路信號狀況，反映鐵路運行的情況。開發(fā)此套系統(tǒng)是集測試25Hz相敏軌道電路的電壓自動記錄儀以及相位差監(jiān)測儀、ZPW-2000A的載頻與低頻測試功能于一體，是性價比較高、功能齊全的監(jiān)測管理系統(tǒng)，它發(fā)揮了ARM控制性好與DSP計算速度快的優(yōu)勢，實現(xiàn)了互補。由于采用的主要是集成芯片，所以體積小，重量輕，功耗低和便于攜帶，便于現(xiàn)場檢測。在滿足要求的前提下，為降低開發(fā)成本提高可靠性，CPU采用LPC2210的ARM7芯片。為使測試儀直觀、操作簡便，系統(tǒng)提供了良好的人機界面，包括顯示，按鍵操作等。 論文對FFT以及相關算法進行了分析和Matlab仿真；論文中給出了時鐘電路、LCD電路、數(shù)據(jù)存儲器Flash、JTAG等各功能模塊的設計原理，完成了硬件電路設計；系統(tǒng)軟件設計遵循模塊化、自頂向下的設計思路。在軟件設計方面，首先采用的是傳統(tǒng)主循環(huán)控制方法，功能上主要實現(xiàn)了A/D采樣程序、LCD顯示程序、數(shù)據(jù)存儲程序等的設計，對兩路25Hz信號電壓相位差的計算，其誤差不人于1度。為了改善系統(tǒng)性能提高系統(tǒng)的實時性，系統(tǒng)中引入實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ，也有利于代碼移植及系統(tǒng)功能擴展。
上傳時間： 2013-04-24
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隨著科技的不斷進步，現(xiàn)代電子技術、信息技術得到不斷的發(fā)展，隨之也帶來了監(jiān)控技術的不斷發(fā)展。現(xiàn)代監(jiān)控技術的含義已不僅僅是局限于某種單一的或獨立的傳感器測量或數(shù)據(jù)處理，而是多種技術的集成融合。針對與風蝕風沙與小氣候環(huán)境的監(jiān)測技術的實際需要，本選題提出了一種基于嵌入式ARM-Linux技術、Zigbee技術、GPRS網(wǎng)絡技術與現(xiàn)代傳感器技術的風蝕風沙與小氣候環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)。 針對風蝕風沙以及小氣候環(huán)境監(jiān)測的各種傳感器的種類以及型號的差別性與環(huán)境因子的需要，本選題選擇了功能強大的ARM9處理器AT91RM9200為硬件平臺，以開源的嵌入式Linux操作系統(tǒng)為軟件平臺的設計方案。考慮到野外監(jiān)測中傳感器的分布問題，選擇了無線自主路由的Zigbee技術進行各種模擬傳感器的連接，Zigbee主模塊與AT91RM9200處理器之間的通信采用RS-232總線進行連接的設計思路。在對數(shù)據(jù)進行處理方法的選擇上，本選題進行了數(shù)據(jù)的本地存儲與GPRS網(wǎng)絡無線遠程發(fā)送相結(jié)合的設計方法。本地存儲可以利用具有USB接口的現(xiàn)場存儲設備如U盤、SD卡等。在進行GPRS網(wǎng)絡傳輸時，本課題選擇了西門子公司的MC39i模塊實現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡與Internet網(wǎng)絡的無縫對接，以進行終端設備與遠端服務器的通信。軟件設計上，采用了模塊化設計，使用多線程編程，提高了軟件運行的能力，在網(wǎng)絡編程上使用了Socket編程技術，保證了多通道數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸。 本系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了硬件設計、軟件設計的全部過程，并且已經(jīng)在吉林白城中國農(nóng)業(yè)大學實驗站安裝使用。實踐表明，該系統(tǒng)具有可靠性高、體積小、安裝方便，數(shù)據(jù)采集及時、準確、可靠等特點，適合大部分野外環(huán)境的監(jiān)測應用。
標簽： Zigbee ARM 監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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