小波變換是一種新興的理論,是數(shù)學發(fā)展史上的重要成果。它無論對數(shù)學還是對工程應(yīng)用都產(chǎn)生了深遠的影響。最新的靜態(tài)圖像壓縮標準JPEG2000就以離散小波變換(DWT)作為核心變換算法。 本文首先較為詳細地分析了小波變換的理論基礎(chǔ),對多分辨率分析、Mallat算法和提升算法做了介紹。然后分析了JPEG2000所采用的小波濾波器,并引入了一個新的LS97小波。該小波系數(shù)簡單、易于硬件實現(xiàn),并且與CDF97小波有很好的兼容性,可作為CDF97小波的替代者。使用Matlab對CDF97小波和LS97小波的兼容性做仿真測試,結(jié)果表明這兩個小波具有幾乎相同的性能。在確定所用的小波后,本文設(shè)計了二維離散小波變換的硬件結(jié)構(gòu)。設(shè)計過程中對標準二維小波變換做了優(yōu)化,即將行變換和列變換的歸一化步驟合并計算,這樣可以減少兩次乘法操作。另外還使用移位加代替乘法,提取移位加中的公共算子等方式來優(yōu)化設(shè)計。對于邊界數(shù)據(jù)的處理,本文采用了嵌入式對稱延拓技術(shù),不需要額外的緩存,節(jié)約了硬件資源。為提高硬件利用率,本文將LeGall53小波變換和LS97小波變換統(tǒng)一起來,只要一個控制信號就可實現(xiàn)兩者之間的轉(zhuǎn)換。本文所提出的結(jié)構(gòu)采用基于行的變換方式,只需要六行中間數(shù)據(jù)即可完成全部行數(shù)據(jù)的小波變換。采用流水線技術(shù)提高了整個設(shè)計的運行速度。最后也給出了二維離散小波反變換的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。 在完成硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上,使用Verilog硬件描述語言對整個設(shè)計進行了完全可綜合的RTL級描述,采用同步設(shè)計,提高了可靠性。在Xilinx公司的FPGA開發(fā)軟件ISE6.3i中對正反小波變換做了仿真和實現(xiàn),結(jié)果表明,本設(shè)計能高速高精度地完成正反可逆和不可逆小波變換,可以滿足各種實時性要求。
上傳時間: 2013-07-25
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本文闡述了硝酸生產(chǎn)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(chǎn)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(yīng)用表明系統(tǒng)可靠實用。關(guān)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(guān)是煤礦井下配電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,作為配電開關(guān),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(luò)。其性能好壞直接影響著煤礦井下的生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率,而目前國內(nèi)饋電開關(guān)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(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用到饋電開關(guān)中,通過對礦山供電系統(tǒng)工作原理、真空饋電開關(guān)工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210為處理器、ARM7為內(nèi)核)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究,實現(xiàn)了總體網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的設(shè)計和智能饋電開關(guān)控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)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(yīng)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(guān)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(guān)的遠程智能監(jiān)控的難題,最終設(shè)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(guān)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。 實驗結(jié)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(qū)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(lǐng)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(shè)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(shè)備的集中控制、分散管理奠定了理論和實踐基礎(chǔ)。
標簽: ARM 嵌入式網(wǎng)絡(luò) 中的應(yīng)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(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用,尤其在石油、化工、電力、冶金等工業(yè)領(lǐng)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(gòu)的嵌入式Linux系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域中各種爐溫控制場合中的應(yīng)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(shè)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(yīng)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,新技術(shù)革新以及產(chǎn)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(yīng)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(jié)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(yīng)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(shè)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(shè)計中,主要是針對Boot-Loader的移植、Linux內(nèi)核移植、根文件系統(tǒng)的定制、驅(qū)動程序的編寫和應(yīng)用程序的編寫五部分進行設(shè)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(wù)器,接收服務(wù)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(chǎn)成本和工人的勞動強度,為安全生產(chǎn)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(shè)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(shè)備分布離散、工作環(huán)境惡劣等情況下,遠程控制技術(shù)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(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)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(yīng)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(jié)構(gòu)和移植條件的基礎(chǔ)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(yīng)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(diào)度的任務(wù)及任務(wù)優(yōu)先級。系統(tǒng)調(diào)試主要分為兩個步驟,先于宿主機上脫機調(diào)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(diào)試。 本文將移動通信技術(shù)和嵌入式技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用到遠程控制系統(tǒng)中。憑借SMS短消息業(yè)務(wù)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(shè)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(chǎn)、冶金、化工等工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)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(diào)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(guān)鍵。本文設(shè)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(guān)量采集、開關(guān)量輸出、存儲、通信接口及其他輔助電路組成,結(jié)構(gòu)簡單、機構(gòu)可靠性高,使用壽命長,能夠?qū)ο到y(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(chǎn)具有重要的意義。
標簽: ARM 熱風爐 接口設(shè)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(guān)系著三維雕刻機的加工質(zhì)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(jié)構(gòu)和功能進行分析的基礎(chǔ)上,提出了一個以.ARM微處理器和CPLD器件構(gòu)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(nèi)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(shè)計;液晶顯示模塊及鍵盤的應(yīng)用設(shè)計;電機的輸入輸出電路設(shè)計等。 軟件部分包括Boot Loader、RTOS、應(yīng)用程序的設(shè)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(wù)管理、任務(wù)間的通信等,應(yīng)用程序的設(shè)計包括設(shè)備驅(qū)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(diào)試。
標簽: ARM 雕刻機 控制系統(tǒng)設(shè)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(shè)計,就是讓水的溫度穩(wěn)定在一個范圍內(nèi),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(shè)計
上傳時間: 2013-06-01
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文中介紹了一種應(yīng)用于舞臺電腦燈控制系統(tǒng)的高性能步進電機運動控制系統(tǒng),以及步進電機的細分驅(qū)動原理和自適應(yīng)調(diào)速算法。使用細分驅(qū)動可以顯著地減小步進電機的低頻振動;使用自適應(yīng)調(diào)速法,可以在保證系統(tǒng)的
標簽: 性能 步進電機 運動控制 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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隨著變頻調(diào)速技術(shù)的快速發(fā)展,基于變頻調(diào)速的恒壓供水系統(tǒng)越來越多的應(yīng)用到了小區(qū)供水中。與恒速供水系統(tǒng)相比,變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)取得了較好的節(jié)能效果,但是由于其壓力設(shè)定值一般是按系統(tǒng)最大能量需求時設(shè)定的,并且該設(shè)定值一旦設(shè)定后不能依據(jù)系統(tǒng)的能量需求自動做實時調(diào)整,使系統(tǒng)在大部分時間內(nèi)供給的能量大于需求的能量。因此,該供水方式并沒有把變頻調(diào)速的節(jié)能潛力全部發(fā)揮出來。本文針對變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)這一不足,提出了變頻調(diào)速實時恒壓供水方式,它能依據(jù)系統(tǒng)的能量需求實時的調(diào)整壓力設(shè)定值,能更好的發(fā)揮變頻調(diào)速的節(jié)能潛力。 本文首先依據(jù)泵理論和水動力學對供水系統(tǒng)進行了深入的分析和研究,詳細探討了供水系統(tǒng)的節(jié)能原理,從而為后續(xù)章節(jié)中控制策略的選擇奠定了基礎(chǔ)。 然后針對供水系統(tǒng)的精確數(shù)學模型難以建立的問題,本文采用了專家系統(tǒng)。該專家系統(tǒng)能依據(jù)用戶能量需求的不同,實時給出泵出口的壓力設(shè)定值;在此基礎(chǔ)上通過模糊-PID控制使供水系統(tǒng)迅速進入穩(wěn)定狀態(tài),同時使系統(tǒng)具有快速性、穩(wěn)定性和良好的魯棒性。通過MATLAB仿真工具對整個控制系統(tǒng)進行了仿真,仿真結(jié)果表明該控制系統(tǒng)與常規(guī)PID控制相比具有更好的控制品質(zhì)。 最后以ARM7LPC-2129為硬件基礎(chǔ),實現(xiàn)了以上各個部分的功能。另外還采用VB開發(fā)了上位機監(jiān)控界面;開發(fā)了基于ARM的CAN接口,為供水系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化提供技術(shù)支持;使用ARM7LPC-2129的通用輸入輸出口,實現(xiàn)了供水系統(tǒng)中電機的組合運行或單機啟停控制;泵運行狀態(tài)和火災顯示等輔助功能的實現(xiàn)。
標簽: ARM 嵌入式 智能控制 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-04-24
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