本文將嵌入式與溫度控制系統(tǒng)結合,設計了一個實用的嵌入式實時溫度控制系統(tǒng),并說明了其系統(tǒng)組成和軟、硬件的設計方法。該系統(tǒng)的特點是具有快速的采集和響應速度、低功耗。本文內(nèi)容主要包括以下部分: 1.溫度控制系統(tǒng)的歷史、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及本課題的研究內(nèi)容。 2.簡單介紹了嵌入式系統(tǒng)及其設計開發(fā)的基本知識、SAMSUNG公司的以ARM7TDMI為內(nèi)核的處理器S3C44B0X和實時操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ體系結構和內(nèi)核。 3.硬件方面制定了系統(tǒng)核心板和溫度控制系統(tǒng)外圍電路的設計方案。系統(tǒng)核心板包括系統(tǒng)模塊、存儲器模塊、人機交互模塊三部分;外圍電路包括溫度檢測電路和功率控制電路兩部分。 4.軟件方面編寫了S3C44B0X的啟動代碼、μC/OS—Ⅱ向S3C44B0X的移植代碼、嵌入式溫度控制系統(tǒng)的應用程序及相關流程等。 5.本系統(tǒng)成功運行后的結果顯示和心得。
上傳時間: 2013-08-04
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本論文從國內(nèi)外液壓挖掘機電子節(jié)能應用現(xiàn)狀出發(fā),設計液壓挖掘機電子節(jié)能控制系統(tǒng)。將“改進的變結構單神經(jīng)元自適應PID控制算法”應用于發(fā)動機—變量泵的功率匹配控制中,通過仿真表明該算法具有優(yōu)越性。 由于液壓挖掘機有單、雙變量泵系統(tǒng),為了將改進的變結構單神經(jīng)元自適應PID控制算法應用于不同系統(tǒng),研究了單、雙變量泵與發(fā)動機功率匹配的控制策略。同時為了解決發(fā)動機—變量泵功率匹配環(huán)節(jié)與變量泵—負載匹配環(huán)節(jié)之間存在的不協(xié)調(diào)問題,設計了變量泵—負載匹配系統(tǒng),依據(jù)操作人員手柄位置信號,控制變量泵輸出流量按比例分配到各個負載,實現(xiàn)液壓挖掘機的發(fā)動機—變量泵—負載的功率匹配。 嵌入式計算機控制系統(tǒng)是當今單片機控制系統(tǒng)的研究熱點之一。將嵌入式系統(tǒng)應用于液壓挖掘機的電子節(jié)能控制中,選擇ARM7系列處理器LPC2294作為這個控制器的核心,對液壓挖掘機功率匹配電子節(jié)能控制器進行了設計,為液壓挖掘機電子節(jié)能控制器的研究開發(fā)打下了基礎。
上傳時間: 2013-07-05
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作為交流異步電機控制的一種方式,矢量控制技術已成為高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)的首選方案。矢量控制系統(tǒng)中,磁鏈的觀測精度直接影響到系統(tǒng)控制性能的好壞。在轉子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)中,轉矩電流和勵磁電流能得到完全解耦[1]。一般而言,轉子磁鏈觀測有兩種方法:電流模型法和電壓模型法。磁鏈的電流模型觀測法中需要電機轉子時間常數(shù),而轉子時間常數(shù)易受溫度和磁飽和影響。為克服這些缺點,需要對電機的轉子參數(shù)進行實時觀測,但這樣將使得系統(tǒng)更加的復雜。磁鏈的電壓模型觀測法中不含轉子參數(shù),受電機參數(shù)變化的影響較小。矢量控制計算量大,要求具有一定的實時性,從而對控制芯片的運算速度提出了更高的要求。 本文介紹了一種異步電機矢量控制系統(tǒng)的設計方法,采用了電壓模型觀測器[2]對轉子磁鏈進行估計,針對積分環(huán)節(jié)的誤差積累和直流漂移問題,采用了一種帶飽和反饋環(huán)節(jié)的積分器[3]來代替電壓模型觀測器中的純積分環(huán)節(jié)。整個算法在tms320f2812 dsp芯片上實現(xiàn),運算速度快,保證了系統(tǒng)具有很好的實時性。
上傳時間: 2013-04-24
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目前,織機向著高速化、智能化方向發(fā)展,無梭織機也越來越占主導地位,開發(fā)中高檔織機控制系統(tǒng)是當前紡織機械領域的重要課題。織機的電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)是中高檔織機控制的關鍵技術之一,同時它也是無梭織機優(yōu)越于有梭織機的重要特征之一,因此研究送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)具有重要意義。 本文研究的內(nèi)容是織機的送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng),主要目的是保證織機在織造過程中紗線張力的動態(tài)穩(wěn)定。主要工作如下: (1)在分析送經(jīng)卷取系統(tǒng)原理和功能的基礎上,提出了一種用較低成本完成所需控制功能的解決方案——以ARM嵌入式處理器S3C44B0為中心構建硬件平臺,以嵌入式操作系統(tǒng)uClinux為基礎構建軟件平臺。 (2)利用嵌入式處理器S3C44B0豐富的硬件資源,對電子送經(jīng)卷取控制系統(tǒng)進行硬件設計:包括以S3C44B0為核心的最小系統(tǒng)電路的設計、與上位機通訊接口電路的設計、經(jīng)紗張力檢測與采樣電路的設計、伺服電機驅動接口電路的設計和編碼器接口電路的設計等. (3)利用嵌入式操作系統(tǒng)uClinux高實時、多任務等優(yōu)點,對電子送經(jīng)卷取控制系統(tǒng)進行軟件設計: ●在分析uClinux系統(tǒng)的特點和功能的基礎上,完成了在硬件電路板上的移植; ●在分析系統(tǒng)引導程序功能的基礎上,完成了Boot Loader的設計; ●完成了系統(tǒng)設備驅動程序的設計:包括串口驅動程序設計、A/D驅動程序的設計和IIC驅動程序的設計等; ●在對織機工藝了解的基礎上,以模塊化的思想完成了系統(tǒng)應用程序的設計:包括張力傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、控制算法模塊和通訊模塊等; (4)詳細介紹了整個控制系統(tǒng)的調(diào)試過程。 本文設計的系統(tǒng)能使控制的經(jīng)紗張力恒定,反應快速,控制精度高,很好地解決了開車痕等問題,能滿足中高檔織機的要求,具有實際應用價值。
標簽: ARM 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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本書是作者多年來從事通用變頻器控制系統(tǒng)設計與維護的教學和科研工 作的總結。它介紹了交流調(diào)速自動控制系統(tǒng)設計的基礎知識, 著重講述了通 用變頻器的工作原理及控制系統(tǒng)的構造方法; 從實際工程出發(fā), 既介紹了單 機控制系統(tǒng)的組成, 又介紹了多機同步傳動變頻器網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的組成知 識; 針對不同的生產(chǎn)工藝要求, 對通用變頻器的應用方法、注意事項和維修 方法, 通過應用實例都做了詳細介紹。
標簽: 通用變頻器 調(diào)速控制
上傳時間: 2013-08-05
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本文介紹了基于單片機AT89C51 的溫度控制系統(tǒng)的設計方案與軟硬件實現(xiàn)。采用溫度傳感器DS18B20 采集溫度數(shù)據(jù),液晶顯示屏LCM1602 顯示溫度數(shù)據(jù),AT24C02B 存儲溫度上下限設定
標簽: Implementation Temperature SingleChip Control
上傳時間: 2013-06-03
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本課題所研究的橫機是一種由嵌入式控制器系統(tǒng)控制的自動化程度很高的緯編針織機,主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國,橫機需求量大,自主研發(fā)全自動電腦橫機有廣泛的市場前景。 通過對橫機機械系統(tǒng)結構和原理的分析,本文提出了一種橫機控制系統(tǒng)硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協(xié)處理器、驅動電路等三部分組成。以ARM作為主控制器,負責編織工藝和人機接口設計;以FPGA作為協(xié)處理器,執(zhí)行ARM的命令,控制后續(xù)電路動作;驅動電路主要面向橫機機械部件,并向前端電路提供硬件接口。 基于該硬件系統(tǒng)解決方案,本文繼而提出了一種新型的軟件系統(tǒng)解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn),主要由羅拉系統(tǒng)控制算法、驅動程序、橫機編織控制程序和圖形用戶界面等四部分組成。羅拉系統(tǒng)采用模糊控制算法,控制卷布速率;驅動程序實現(xiàn)ARM和FPGA的通信;橫機編織控制程序將花型文件中的數(shù)據(jù)轉換為機械部件的動作,實現(xiàn)整個編織過程;圖形用戶界面提供良好的人機界面,方便操作。 最后詳細介紹了整個橫機控制器系統(tǒng)的調(diào)試流程,涉及硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)合調(diào)試等。 與傳統(tǒng)電腦橫機相比,基于此設計方案的橫機技術含量較高,成本低,可移植性強,并可實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。
標簽: Linux ARM 橫機 控制系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-04-24
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X射線衍射儀目前被廣泛應用于冶金、石油、化工、科研、航空航天、教學、材料生產(chǎn)等諸多領域。而X射線管是X衍射儀的關鍵部件之一,X射線被激發(fā)時會產(chǎn)生兩種譜線:特征譜線和連續(xù)譜線。X射線管的工作狀態(tài)決定能否產(chǎn)生符合實驗要求的X射線特征譜線和連續(xù)譜線,這就要求我們對X射線管的工作狀態(tài)進行精確控制。 本文根據(jù)X射線管工作狀態(tài)和衍射儀相關功能的要求,提出了基于ARM和uCOS-Ⅱ的衍射儀高壓控制系統(tǒng)的設計方案,并在分析和研究的基礎上,實現(xiàn)并驗證了該方案。該系統(tǒng)以ARM為主控制芯片,結合CPLD芯片,完成對X射線管工作狀態(tài)的控制和其它相關功能的控制。由于多任務的需要,在ARM的基礎上引入了嵌入式操作系統(tǒng)uCOS-Ⅱ。具體的,本文完成了相應原理圖和印刷電路板的設計。在ARM7芯片LPC2378上,完成了嵌入式操作系統(tǒng)uCOS-II的移植;在uCOS-II操作系統(tǒng)上,通過對ARM芯片編程,實現(xiàn)了對X射線管的工作狀態(tài)進行精確控制,以及光閘、水循環(huán)等相關功能的控制。 上述系統(tǒng)已通過實際的安裝調(diào)試。測試結果表明,該系統(tǒng)能夠滿足設計要求,實現(xiàn)全部的預期功能,可完成對X射線管的工作狀態(tài)的精確控制,和衍射儀相關功能的控制。
上傳時間: 2013-04-24
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電極壓力是電阻點焊的主要參數(shù)之一,電極壓力的恒定性、可調(diào)性對于保證焊點的質量是非常重要的,但是,目前生產(chǎn)中普遍使用的氣動焊槍,不具備調(diào)節(jié)電極壓力的功能。本文的目的就是研制一種新型的伺服驅動的懸掛式點焊槍,該焊槍能夠在焊接的過程中對電極壓力進行實時的調(diào)節(jié),從而實現(xiàn)復雜的焊接循環(huán),提高焊接質量。 焊槍采用伺服電機作為動力裝置,以滾珠絲杠為主要傳動機構,結構簡單緊湊,運動平穩(wěn)靈活。壓力控制系統(tǒng)采用32位的ARM微處理器作為核心,與采用傳統(tǒng)的單片機相比,系統(tǒng)的工作頻率大幅提高,硬件功能更加強大,更適合電極壓力的實時控制。此外,在系統(tǒng)中移植了uC/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng),并在此基礎上構建了一個分層次的、多任務的、消息機制的軟件系統(tǒng),充分發(fā)揮了ARM的性能,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實時性。 利用伺服焊槍進行了焊接試驗,在焊接過程中,伺服電機工作在力矩模式下,采用開環(huán)的控制方式,利用電壓信號控制電極的壓力和速度,通過驅動器的反饋信號檢測電極的壓力和位置,使用I/O口控制焊接電源。 實驗結果證明,本課題研制的伺服焊槍的機械裝置的精度和響應速度均能夠滿足焊接的需要,而且可以實現(xiàn)快速漸進,低速爬行,電極輕接觸,快速預壓等功能,有助于延長電極壽命和提高焊接效率。而且,使用伺服焊槍進行了低碳鋼焊接試驗,采用馬鞍形的加壓方式,與恒定壓力條件相比,焊接中飛濺大幅減少,焊點強度和塑性增加,焊接質量有明顯提高。
上傳時間: 2013-04-24
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本文對燃料電池車用DC/DC變換器的基本原理以及控制策略進行了較為詳盡的分析和討論,對基于ARM的DC/DC變換器控制系統(tǒng)的軟硬件設計作了較為詳盡的論述,對控制系統(tǒng)的電磁兼容作了詳細的研究并給出了提高電磁兼容能力的措施。本文介紹了本課題研究的背景,燃料電池電動汽車的特性和研究的目的與意義并分析了大功率DC/DC變換器主電路的拓撲結構、工作原理和電磁兼容環(huán)境。在此基礎上,從控制電路的最小系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、脈沖發(fā)生系統(tǒng)以及驅動電路、CAN通訊電路等方面重點討論了DC/DC變換器控制系統(tǒng)的硬件設計以及驅動電路的設計。本文在DC/DC變換器電感電流連續(xù)狀態(tài)空間小信號數(shù)學模型的基礎上,應用MATLAB軟件對大功率DC/DC變換器單環(huán)控制系統(tǒng)進行了建模和仿真分析,給出了具有實際指導意義的結論,設計了基于ARM控制系統(tǒng)的軟件結構并編寫了相應的軟件代碼。此外,本文從硬件和軟件兩個方面重點討論了控制系統(tǒng)的電磁兼容以及抗干擾措施。在系統(tǒng)硬件和軟件基礎上進行了功率試驗并給出了試驗結果以及今后改進的方向。
上傳時間: 2013-07-12
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