旅客列車(chē)是人們出行的重要交通工具之一，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，信息化時(shí)代的到來(lái)，車(chē)輛能否安全運(yùn)行已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在高速狀態(tài)下列車(chē)車(chē)輛能否安全地停下來(lái)是安全運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵，在車(chē)輛方面上就是解決制動(dòng)問(wèn)題。在這樣的前提下，對(duì)車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的研究就顯得必然和重要。 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)列車(chē)車(chē)輛的運(yùn)行速度，并根據(jù)車(chē)輛制動(dòng)狀態(tài)，自動(dòng)控制車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的制動(dòng)安全防護(hù)。所以本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了一種基于ARM——高性能嵌入式微處理器、CPLD——新型高性能可編程邏輯器件、CAN總線——有效支持分布/實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)和μC/OS-II操作系統(tǒng)的車(chē)輛制動(dòng)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。文中介紹了車(chē)輛制動(dòng)控制原理、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了總體的方案設(shè)計(jì)，介紹了嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的原理及設(shè)計(jì)方法，著重講解了以Samsung公司32位嵌入式微處理器S3C44BOX為核心的系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)方案，并開(kāi)發(fā)了基于μC/OS-II操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序。 應(yīng)用程序模塊主要包括遠(yuǎn)程通訊模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理與傳輸模塊、部件壽命記錄模塊、故障參數(shù)監(jiān)視和報(bào)警模塊。遠(yuǎn)程通訊模塊將車(chē)輛制動(dòng)狀態(tài)以CAN總線的通訊方式上傳給機(jī)車(chē)控制室主機(jī)；數(shù)據(jù)采集模塊由具有高速邏輯處理能力的CPLD自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集及電平轉(zhuǎn)換，ARM控制數(shù)據(jù)采集的啟動(dòng)和采集結(jié)束后對(duì)數(shù)據(jù)的處理或傳輸；在部件壽命記錄模塊中電磁閥的動(dòng)作次數(shù)、通電使用時(shí)間和總時(shí)間以及各傳感器的通電時(shí)間和使用總時(shí)間可每隔一段時(shí)間記錄下來(lái)，掉電后也不會(huì)丟失，可以作為故障發(fā)生、診斷、排除和維護(hù)的數(shù)據(jù)依據(jù)。 在實(shí)驗(yàn)室及模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)上經(jīng)過(guò)多次軟、硬件結(jié)合的調(diào)試改進(jìn)過(guò)程，本次設(shè)計(jì)基本上實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛制動(dòng)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的功能，制動(dòng)缸壓力的控制特性及控制精度得到了有效的提高，在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試中實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的故障檢測(cè)和報(bào)警及部件的壽命記錄等功能，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性及合理性，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。
標(biāo)簽： ARM 制動(dòng) 自動(dòng)監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-17
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在工業(yè)過(guò)程中，許多對(duì)象具有滯后特性，由于純滯后的存在，使得系統(tǒng)的超調(diào)量變大，調(diào)節(jié)時(shí)間變長(zhǎng)。因此滯后過(guò)程被公認(rèn)為較難控制的對(duì)象，而且純滯后占整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程的時(shí)間越長(zhǎng)，難控的程度越大。所以大純滯后對(duì)象的控制一直是困擾自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的一大難題。而這類對(duì)象又廣泛存在于石油、化工、釀造、制藥、冶金等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中。因此對(duì)該問(wèn)題的研究具有重大的實(shí)際意義。 傳統(tǒng)的PID配合Smith預(yù)估補(bǔ)償器的控制方法，對(duì)模型誤差反映比較靈敏，當(dāng)存在建模誤差或干擾時(shí)，控制效果并不能取得令人滿意的效果。近年來(lái)隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等智能控制研究的不斷深入，有些學(xué)者將它們與Smith預(yù)估控制、PID控制及預(yù)測(cè)控制等相結(jié)合，提出了針對(duì)不確定大滯后系統(tǒng)的新的控制方法。雖然有些控制方案效果不錯(cuò)，但系統(tǒng)的復(fù)雜程度和調(diào)試難度也隨之增加。因此設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、快速、可靠的控制器，仍是一個(gè)重大課題。 本文首先介紹了大滯后過(guò)程的控制特點(diǎn)，概述了常用的大滯后過(guò)程的控制方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。接著概要地介紹了嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)、發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及前景。并針對(duì)性地介紹了ARM控制器的概況以及它的應(yīng)用領(lǐng)域。然后本文針對(duì)大滯后對(duì)象提出了自抗擾控制器與Smith預(yù)估補(bǔ)償器相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)仿真對(duì)比了本方案、PID配合Smith預(yù)估補(bǔ)償器及單一的自抗擾控制器的控制效果，表明自抗擾控制器與Smith預(yù)估補(bǔ)償器的結(jié)合有效地改善了大滯后對(duì)象的控制效果，增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性和抗干擾能力。為驗(yàn)證該控制方案的實(shí)際控制效果，我們以PCT-II型過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置中的具有大滯后特性的盤(pán)管內(nèi)部的溫度為被控對(duì)象，以JX44BO開(kāi)發(fā)板作為主要的控制平臺(tái)設(shè)計(jì)并完成大滯后控制實(shí)驗(yàn)。所以接下來(lái)本文介紹了實(shí)現(xiàn)這個(gè)嵌入式溫度大滯后控制系統(tǒng)所涉及到的硬件平臺(tái)、系統(tǒng)框圖以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。然后本文介紹了嵌入式控制平臺(tái)的控制界面以及各個(gè)主要功能的程序的實(shí)現(xiàn)，以及遠(yuǎn)程客戶端程序在以太網(wǎng)通訊方面的程序?qū)崿F(xiàn)和遠(yuǎn)程客戶端程序的操作界面。最后本文給出了本次實(shí)驗(yàn)的參數(shù)設(shè)置以及最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在實(shí)際應(yīng)用中本文所提出的方案對(duì)于大滯后對(duì)象具有較好的控制效果。
標(biāo)簽： ARM 控制 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-06-11
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針對(duì)現(xiàn)代中低壓電網(wǎng)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)及諧波治理的需要，論文綜合運(yùn)用嵌入式技術(shù)、現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)了一種新型低功耗、集成化的電網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)儀。此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)三相電網(wǎng)相/線電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、電網(wǎng)頻率、功率因數(shù)以及三相電壓、電流的31次以內(nèi)諧波的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 論文分析了基于微處理器的電力系統(tǒng)基本參數(shù)的測(cè)量原理；對(duì)被測(cè)信號(hào)的交流參量通過(guò)抽樣方法獲得，由多點(diǎn)的抽樣數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的結(jié)果可以減小隨機(jī)誤差的影響；基于DFT和FFT的諧波測(cè)量原理，將FFT應(yīng)用于諧波分析獲得信號(hào)的頻域參數(shù)；針對(duì)諧波測(cè)量中的混疊誤差設(shè)計(jì)了二階抗混疊濾波器；分析了非同步采樣和對(duì)非時(shí)限信號(hào)的截?cái)嘣斐傻念l譜泄露和柵欄效應(yīng)及其對(duì)諧波測(cè)量精度的影響。討論了常用的幾種窗函數(shù)對(duì)頻譜泄漏的抑制作用，在此基礎(chǔ)上選擇加海明窗對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行處理；針對(duì)DDS具有高精度頻率合成的特點(diǎn)，將其應(yīng)用到電網(wǎng)信號(hào)的采樣上，提高了采樣的同步性，使得測(cè)量精度滿足了系統(tǒng)的要求。上述方法需要大量快速的迭代運(yùn)算，系統(tǒng)微處理器選用了32位ARM芯片LPC2132，提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力和實(shí)時(shí)性。系統(tǒng)供電電源采用了開(kāi)關(guān)電源、減小了體積，提高了效率；完成了下位機(jī)數(shù)據(jù)采集部分、二階抗混疊濾波器、測(cè)頻電路及通信模塊電路的設(shè)計(jì)；最后介紹了軟件設(shè)計(jì)部分，主要包含了數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，F(xiàn)FT程序的設(shè)計(jì)，給出了各部分程序的流程圖；系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)了電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理程序，該軟件以LabWindows/CVI6.0為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，利用CVI豐富的庫(kù)函數(shù)，完成對(duì)數(shù)據(jù)的處理、顯示和記錄等工作，并采用雙線程運(yùn)行模式，在數(shù)據(jù)采集和處理的同時(shí)完成了顯示、命令的發(fā)送和運(yùn)行曲線等功能。 按上述方案設(shè)計(jì)的樣機(jī)經(jīng)過(guò)三次電路制作與軟件調(diào)試，主要技術(shù)參數(shù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，通過(guò)了實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，目前正在電力系統(tǒng)諧波治理系統(tǒng)中進(jìn)行工業(yè)實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)簽： ARM 電網(wǎng)參數(shù) 儀的研制 監(jiān)測(cè)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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智能電表、水表、煤/燃?xì)獗?、熱量表等大量地出現(xiàn)在人們的生活中，同時(shí)這些儀表的抄錄工作變得越來(lái)越煩瑣，工作量大，工作效率低，不僅給用戶帶來(lái)不便，而且會(huì)存在漏抄、誤抄、估抄的現(xiàn)象。隨著電子技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，人工抄表已經(jīng)逐步被自動(dòng)抄表所代替。 集中器是一個(gè)數(shù)據(jù)集中處理器，是多對(duì)象自動(dòng)抄表系統(tǒng)的通信橋梁，負(fù)責(zé)對(duì)各智能表的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)和管理，及時(shí)有效地向上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)并執(zhí)行上位機(jī)發(fā)送的指令。提高多對(duì)象集中器數(shù)據(jù)處理能力，有效完成上下行通信是多對(duì)象自動(dòng)抄表系統(tǒng)AMRS（Automation Meter Reading System）目前需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。 本文針對(duì)多對(duì)象集中器這樣一個(gè)較復(fù)雜的通信與控制系統(tǒng)，提出采用32位的高性能嵌入式微處理器。32位ARM9微處理器處理速度快、硬件性能高、低功耗、低成本，集成了相當(dāng)多的硬件資源，硬件的擴(kuò)展和設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化，ARM9（S3C2410）為工業(yè)級(jí)芯片，抗干擾能力強(qiáng)，能夠適應(yīng)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的較惡劣環(huán)境，8/16位微控制器運(yùn)算能力有限，對(duì)于較復(fù)雜的通信與控制算法難以順利完成；硬件平臺(tái)依賴性強(qiáng)，不利于軟件的開(kāi)發(fā)、升級(jí)與移植；在缺乏多任務(wù)調(diào)度機(jī)制的情況下，應(yīng)用軟件不僅實(shí)現(xiàn)難度大，且可靠性難以保證。 本文首先對(duì)多對(duì)象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，主要研究了多對(duì)象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)中集中器的軟件和硬件實(shí)現(xiàn)，對(duì)硬件資源進(jìn)行了外圍擴(kuò)展，對(duì)S3C2410微處理器芯片的外圍硬件進(jìn)行了擴(kuò)展設(shè)計(jì)，使之具備了滿足使用需求的最小系統(tǒng)硬件資源，包括時(shí)鐘、復(fù)位、電源、外圍存儲(chǔ)、LCD、RS-485通信模塊、CAN通信模塊等電路設(shè)計(jì)。實(shí)時(shí)時(shí)鐘為多對(duì)象集中器定時(shí)抄表提供時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)；電源電路為多對(duì)象集中器系統(tǒng)提供穩(wěn)定電源；看門(mén)狗電路的設(shè)計(jì)保證多對(duì)象集中器系統(tǒng)可靠運(yùn)行，防止系統(tǒng)死機(jī)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器主要用于存儲(chǔ)參數(shù)、變量、集中器自身的參數(shù)，負(fù)責(zé)智能表的參數(shù)以及智能表用量等。上行通道即多對(duì)象集中器與上位機(jī)之間的通信線路，采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行通信；下行通道即多對(duì)象集中器與智能表之間的通信，采用RS-485總線進(jìn)行通信。軟件設(shè)計(jì)上，主要針對(duì)多對(duì)象集中器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能和串行通訊功能進(jìn)行程序編寫(xiě)?；贏RM的多對(duì)象遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)集中器可以實(shí)現(xiàn)多對(duì)象遠(yuǎn)程抄表，提高了數(shù)據(jù)處理能力，有效完成了上下行通信，可靠性強(qiáng)，穩(wěn)定性高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
標(biāo)簽： ARM 對(duì)象 遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng) 集中器
上傳時(shí)間： 2013-06-07
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非接觸式IC卡是IC卡領(lǐng)域的一項(xiàng)新興的技術(shù)，它是射頻識(shí)別技術(shù)和IC卡技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。由于非接觸式IC卡具有操作快捷、抗干擾性強(qiáng)、工作距離遠(yuǎn)、安全性高、便于一卡多用等優(yōu)點(diǎn)，在自動(dòng)收費(fèi)、身份識(shí)別和電子錢(qián)包等領(lǐng)域具有接觸式所無(wú)法比擬的優(yōu)越性，具有廣闊的市場(chǎng)前景。非接觸式IC卡讀卡器是非接觸式IC卡應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一?；趯?shí)際項(xiàng)目的需要，本課題開(kāi)發(fā)了一種讀寫(xiě)距離在10cm左右的非接觸式IC卡讀卡器，它可以應(yīng)用于電子消費(fèi)場(chǎng)合，如公交和地鐵電子售票，食堂售飯等場(chǎng)合。 本文首先研究了用于本系統(tǒng)的基本理論，包括射頻識(shí)別技術(shù)、ARM處理器體系結(jié)構(gòu)和嵌入式系統(tǒng)，然后基于這些理論，給出了非接觸式IC卡讀卡器的設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：第一部分是讀卡器的收發(fā)模塊，選用Philips公司的高集成度非接觸式讀寫(xiě)芯片MF RC500設(shè)計(jì)射頻收發(fā)模塊，對(duì)射頻芯片接口電路設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的論述；第二部分是核心控制模塊，以Philips公司的ARM7芯片LPC2292為核心，對(duì)電源供應(yīng)電路、存儲(chǔ)器電路、通信接口電路、LED顯示電路等設(shè)計(jì)做了一定的描述，并給出了電路。第三部分是系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)，采用移植嵌入式系統(tǒng)并添加任務(wù)的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)讀卡器的各功能。通過(guò)對(duì)軟硬件的調(diào)試實(shí)現(xiàn)了非接觸式IC卡讀卡器的硬件與軟件平臺(tái)的構(gòu)建。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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本文討論工業(yè)廢水中和處理中pH值的控制方法。由于中和反應(yīng)中pH值的變化是一個(gè)嚴(yán)重非線性的過(guò)程，pH值控制被公認(rèn)為世界上的控制難題之一，在此運(yùn)用了ARM技術(shù)和模糊控制來(lái)解決這一難題。 論文首先介紹了工業(yè)廢水處理中酸堿度控制的現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題，并提出了基于ARM的工業(yè)廢水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。其次詳細(xì)研究了當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，深入探討了ARM嵌入式處理器的特點(diǎn)、應(yīng)用及體系結(jié)構(gòu)，并著重介紹了本文所使用的LPC2131微處理器。然后針對(duì)pH的非線性特點(diǎn)做了分析并設(shè)計(jì)了以INA116為核心元件的pH測(cè)量電路。在廣泛閱讀和全面深入總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，了解了模糊控制的一些關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)出了基于ARM的工業(yè)廢水模糊控制器。 硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)為本論文的重點(diǎn)內(nèi)容。硬件設(shè)計(jì)包括：電源電路、復(fù)位電路、晶振電路、Flash存儲(chǔ)器、SDRAM存儲(chǔ)器、JTAG電路、串行通信電路、LCD模塊設(shè)計(jì)、A/D變換模塊、PWM電磁閥驅(qū)動(dòng)電路；軟件設(shè)計(jì)除了為硬件提供相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序外，最重要的是用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了基于ARM的工業(yè)廢水模糊控制器?；贏RM的工業(yè)廢水控制系統(tǒng)中上位機(jī)和下位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊采用RS-232方式，下位機(jī)采用C語(yǔ)言編程、ADS1．2開(kāi)發(fā)，上位機(jī)采用Delph17．0進(jìn)行設(shè)計(jì)。 論文的最后對(duì)全文的主要研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，指出了設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及存在的不足之處，給出了主要研究結(jié)論和今后的研究方向。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)基本上達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所給出的性能指標(biāo)，證明了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性和合理性，很好地解決了pH值控制中的非線性問(wèn)題。與傳統(tǒng)控制方法相比較，本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制效果良好。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市交通的壓力越來(lái)越大，很多城市都開(kāi)始建設(shè)地鐵項(xiàng)目，發(fā)展地下軌道交通事業(yè)。在地鐵列車(chē)上，駕駛員需要方便、快捷地控制各種語(yǔ)音功能，保障列車(chē)可靠、安全的運(yùn)行，從而為乘客提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。駕駛員語(yǔ)音控制器就是為了滿足這一需求而提出來(lái)的。 在描述列車(chē)乘客信息系統(tǒng)的發(fā)展、介紹了公共廣播系統(tǒng)的功能的之后，本文分析了駕駛員語(yǔ)音控制器的設(shè)計(jì)需求，設(shè)計(jì)了一種具有人機(jī)交互功能的駕駛員語(yǔ)音控制器。它帶有LCD顯示屏和輸入鍵盤(pán)；能夠在內(nèi)部存儲(chǔ)路線、站點(diǎn)和緊急信息等用戶數(shù)據(jù)。通過(guò)窗口菜單以圖形化的方式向駕駛員顯示列車(chē)運(yùn)行信息。通過(guò)通信端口，按照雙方約定的通訊格式，將運(yùn)行模式，路線站點(diǎn)，緊急信息等內(nèi)容發(fā)送給列車(chē)顯示與廣播控制單元，完成語(yǔ)音及顯示控制。根據(jù)需求分析，提出了一種基于ARM的控制器設(shè)計(jì)平臺(tái)。設(shè)計(jì)了該控制器的硬件和軟件的整體方案，采用模塊化設(shè)計(jì)的思想給出了系統(tǒng)各主要模塊的具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，并給出了相關(guān)電路的實(shí)現(xiàn)原理圖。最后介紹了本控制器的測(cè)試方法與過(guò)程，并給出了具體應(yīng)用。該駕駛員語(yǔ)音控制器實(shí)現(xiàn)了人工廣播、司機(jī)對(duì)講、緊急對(duì)講和系統(tǒng)設(shè)置等功能。具有操作方便、便于維護(hù)、可配置、成本低等優(yōu)點(diǎn)，滿足了駕駛員以及列車(chē)語(yǔ)音與顯示控制的實(shí)際需求。關(guān)鍵詞：ARM；RS485；乘客信息系統(tǒng)；圖形用戶界面；嵌入式系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-30
上傳用戶：電子世界
減搖鰭是船舶與海洋工程中的一種重要系統(tǒng)，目前已在多種船舶中廣泛應(yīng)用。減搖鰭對(duì)于提高船舶耐波性，增加船舶使用壽命，改善設(shè)備與人員的工作條件，提高艦艇的戰(zhàn)斗力具有重要作用。減小船舶橫搖是目前船舶運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的重要課題之一。本文以船舶減搖鰭系統(tǒng)作為研究對(duì)象，重點(diǎn)講述了基于ARM處理器的減搖鰭控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。 減搖鰭系統(tǒng)目前大多采用基于力矩對(duì)抗原理的PID控制器。控制器的性能對(duì)船舶自然橫搖周期和無(wú)因次橫搖衰減系數(shù)有著很大的依賴關(guān)系。由于船舶橫搖運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性、非線性、時(shí)變性和海況的不確定性，經(jīng)典PID控制難以獲得滿意的控制效果。采用先進(jìn)的控制策略是解決這一問(wèn)題的有效方法。本論文將模糊控制與PID控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了無(wú)須精確的對(duì)象模型，只須將操作人員和專家長(zhǎng)期實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)用控制規(guī)則模型化，然后用模糊推理在線辨識(shí)對(duì)象特征參數(shù)，便可對(duì)PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)自整定。另外，浪級(jí)調(diào)節(jié)器做為減搖鰭控制器的一個(gè)重要組成部分，本論文也對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，提出了一種基于海浪譜估計(jì)的浪級(jí)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)方法，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)浪級(jí)調(diào)節(jié)器不能充分利用海浪信息的不足。 目前大多數(shù)的減搖鰭控制器使用單片機(jī)作為主處理器或者以工控機(jī)為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)而來(lái)的，前者集成度不高，穩(wěn)定性也不好，而后者成本較高。因此，本課題設(shè)計(jì)了一款新型的基于ARM處理器的減搖鰭控制器，解決了上述問(wèn)題。該系統(tǒng)主要由硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)兩部分組成。硬件平臺(tái)主要包括基于飛利浦公司的LPC2214的控制器核心電路和輔助實(shí)現(xiàn)控制的驅(qū)動(dòng)電路；軟件平臺(tái)主要是基于ARM的軟件，包括啟動(dòng)代碼和應(yīng)用程序。 研究結(jié)果表明：開(kāi)發(fā)的嵌入式減搖鰭控制系統(tǒng)不僅具有集成度高、性價(jià)比高、性能優(yōu)越、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、實(shí)時(shí)性高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)更能夠適應(yīng)減搖鰭控制系統(tǒng)智能化的發(fā)展趨勢(shì)，所以該減搖鰭控制器具有很好的使用價(jià)值及意義。
上傳時(shí)間： 2013-07-10
上傳用戶：giser
軟硬件資源的不斷成熟和完善，使得嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用得到了十分迅猛的發(fā)展。另一方面，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得Internet逐漸深入到人們的日常生活中。嵌入式控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)不僅拓寬了控制系統(tǒng)的控制范圍，而且豐富了信息系統(tǒng)的內(nèi)容。因此，嵌入式系統(tǒng)與Internet相結(jié)合將成為嵌入式系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要方向。 現(xiàn)階段，Internet規(guī)模的日益擴(kuò)大與IPv4地址匱乏之間的矛盾越來(lái)越突出。為解決IPv4網(wǎng)絡(luò)存在的各種問(wèn)題而出現(xiàn)的IPv6協(xié)議具有海量的地址空間、優(yōu)化的路由算法、自動(dòng)化的地址配置等；同時(shí)還增加了對(duì)安全性、QoS等的良好支持。因此，Internet從IPv4過(guò)渡到IPv6是一種必然的趨勢(shì)。綜上，對(duì)IPv6協(xié)議進(jìn)行研究并將其引入嵌入式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)嵌入式設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)的功能，具有較高的科研價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。 本文在對(duì)嵌入式系統(tǒng)相關(guān)概念和嵌入式IPv6協(xié)議棧進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，闡述了IPv6協(xié)議簇中核心協(xié)議的原理、報(bào)頭結(jié)構(gòu)和參數(shù)等。接著根據(jù)嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，提出嵌入式IPv6協(xié)議棧的總體設(shè)計(jì)，進(jìn)一步對(duì)協(xié)議棧的進(jìn)程模型、內(nèi)存管理、平臺(tái)無(wú)關(guān)性和通訊機(jī)制進(jìn)行了研究。然后對(duì)協(xié)議棧的裁剪和數(shù)據(jù)包的處理流程進(jìn)行分析，給出各模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要有IPv6模塊、ICMPv6模塊、鄰居發(fā)現(xiàn)(ND)模塊和UDP模塊。最后將協(xié)議棧嵌入到uC/OS-II操作系統(tǒng)中并搭建測(cè)試環(huán)境對(duì)IPv6協(xié)議棧進(jìn)行功能性測(cè)試，結(jié)果表明協(xié)議棧功能正常，可以完成基本的通訊功能。 協(xié)議棧根據(jù)嵌入式系統(tǒng)資源有限和應(yīng)用相對(duì)單一的情況進(jìn)行裁剪，采用分層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；同時(shí)在實(shí)現(xiàn)基本功能的前提下，為功能的擴(kuò)展提供了接口；另外，將協(xié)議棧與硬件、編譯器和操作系統(tǒng)相關(guān)的代碼獨(dú)立開(kāi)來(lái)，實(shí)現(xiàn)了協(xié)議棧在不同平臺(tái)的良好移植。關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)，因特網(wǎng)，ARM，IPv6，ICMPv6，鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：lo25643
本文提出的煤礦安全系統(tǒng)由基站、基站控制器、控制中心和安全信息終端組成。本系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)瓦斯等有害氣體濃度，能夠人機(jī)聯(lián)防監(jiān)測(cè)礦道中可能存在的安全隱患。井下采用CAN有線網(wǎng)絡(luò)和Zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的混合組網(wǎng)方式，通過(guò)礦工攜帶的安全信息終端使監(jiān)測(cè)網(wǎng)延伸到每個(gè)采掘工作面，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤?？刂浦行耐ㄟ^(guò)友好的人機(jī)界面可以查看瓦斯?jié)舛?、溫度、濕度的最新?shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)，還可以查看報(bào)警記錄，并把這些數(shù)據(jù)以曲線圖的形式直觀的顯示出來(lái)。 基站和基站控制器是以ARM系列LPC2119微處理器為核心設(shè)計(jì)的，完成安全信息終端和控制中心之間的通信任務(wù)。基站和安全信息終端采用了基于Zigbee技術(shù)的SZ05系列嵌入式無(wú)線收發(fā)模塊進(jìn)行組網(wǎng)通信，采用MC14LC5480語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的語(yǔ)音功能，基于LPC2119內(nèi)置的CAN控制器輔以P82C250收發(fā)器實(shí)現(xiàn)多基站間的網(wǎng)絡(luò)連接。基站控制器通過(guò)CAN總線與基站組網(wǎng)通信，監(jiān)測(cè)基站工作狀態(tài)，協(xié)調(diào)各基站與移動(dòng)終端之間的信息傳輸，通過(guò)RS232與控制中心PC機(jī)進(jìn)行信息交互。在此硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，給出了基于LPC2119微處理器下的軟件設(shè)計(jì)過(guò)程，包括初始化、無(wú)線通信模塊的通信協(xié)議制定和通信程序設(shè)計(jì)、語(yǔ)音功能的軟件設(shè)計(jì)及編程、基站和基站控制器的通信協(xié)議制定和主程序設(shè)計(jì)、系統(tǒng)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)及控制中心PC機(jī)端人機(jī)界面設(shè)計(jì)等。 經(jīng)多次調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了控制中心PC機(jī)接收安全信息終端檢測(cè)的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)并判斷瓦斯?jié)舛仁欠癯?，還實(shí)現(xiàn)了通過(guò)人機(jī)界面查詢數(shù)據(jù)、查看曲線圖以及發(fā)送命令等。
標(biāo)簽： ARM 煤礦安全 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-14
上傳用戶：hainan_256
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