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MBUS主站接口模塊

鎖模激光的相干多普勒激光雷達研究

這是一篇哈爾濱工業(yè)大學2012年物理電子學工學博士的畢業(yè)論文。相干多普勒激光雷達是測量遙感風場和運動目標速度的有力工具。相干多普勒激光雷達的發(fā)射源普遍使用單縱模激光器，而鎖模激光所具有的寬頻譜、窄脈寬、高峰值功率等特性使其在作為相干激光雷達發(fā)射源方面具有潛在的應用價值。本文從理論上和實驗上對基于鎖模激光的相干多普勒激光雷達進行了研究。理論上，在單頻外差探測原理的基礎上，考慮了具有 m+1 個模式、縱模間隔為 ω 的本振光，與發(fā)生了 Δω 頻移的信號光相干拍頻后的理論模型，證明了相位差恒定的鎖模激光可以實現(xiàn)相干混頻，并可以通過低通濾波或 FFT 頻譜分析的方式檢測出差頻信號。利用這一理論模型進行了數(shù)值模擬計算，分析了信號光在不同的頻移值時的拍頻波形，討論了實現(xiàn)相干探測本振光與信號光應滿足的條件。基于相干多普勒激光雷達系統(tǒng)對發(fā)射光源的要求，進行了鎖模激光器的實驗研究。通過使用不同的鎖模器件得到鎖模激光輸出，其中主動鎖模和調(diào) Q 主動鎖模都獲得了單脈沖寬度在百皮秒量級、鎖模深度 100%、鎖模幾率 95%以上的穩(wěn)定的鎖模脈沖序列輸出。對被動鎖模、主動鎖模、調(diào) Q 主動鎖模的激光輸出特性進行了對比研究，主動鎖模脈沖序列包絡時間較長但峰值功率較低，而調(diào) Q 主動鎖模峰值功率高但包絡時間較短，不同類型的激光輸出為后續(xù)的相干測速實驗提供了多種選擇。利用聲光移頻器模擬外差探測中信號光發(fā)生的多普勒頻移，進行了鎖模激光拍頻實驗研究，并與單縱模激光拍頻實驗結果進行了比較。使用鎖模激光在頻移為 30 ~ 80 MHz 的范圍內(nèi)進行了拍頻實驗研究，拍頻波形及信號處理的結果均與理論分析相符，測量結果的相對誤差在 0.5%以下。分別使用脈寬為 10 ns和 16 ns 的調(diào) Q 單縱模脈沖進行拍頻，在信號光頻移為 150 MHz 時測量結果的相對誤差分別為 3.7%和 1.6%。對比實驗結果發(fā)現(xiàn)，調(diào) Q 單縱模脈沖由于有限的脈寬限制了拍頻后包絡的數(shù)量，導致誤差相對較大，而鎖模脈沖序列由于具有較長包絡時間，在測量較低頻移值時仍具有較高的精度，即測量低速目標時更具有優(yōu)勢。在具有較長包絡時間的同時，鎖模激光還具有高峰值功率和窄脈寬的特點。使用光纖耦合的方式進行了相干拍頻實驗，得到了穩(wěn)定的相干拍頻波形，F(xiàn)FT 頻譜分析的結果與設定值和理論分析相符。

標簽： 激光雷達

上傳時間： 2022-02-12

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基于EtherCAT總線的多軸控制系統(tǒng)設計

多關節(jié)機器人在工業(yè)上已經(jīng)得到了非常廣泛的應用，并且以后會用在越來越多的其他領域。多軸控制系統(tǒng)作為多關節(jié)機器人的核心，發(fā)展也十分迅速。傳統(tǒng)的多軸控制器體積比較龐大，擴展性不好。在工業(yè)4.0的時代，多軸控制系統(tǒng)也越來越智能，同時體積也在逐步減小，并且能夠聯(lián)網(wǎng)。EtherCAT現(xiàn)場總線是一種新興工業(yè)實時以太網(wǎng)總線，經(jīng)過多年的技術發(fā)展，在通訊速度，拓撲結構等領域已經(jīng)具有非常獨特的優(yōu)勢。本課題的工作主要是將EtherCAT現(xiàn)場總線技術應用在多軸控制系統(tǒng)中，利用其技術優(yōu)勢，進一步提高多軸控制器的擴展性和靈活性，使控制系統(tǒng)網(wǎng)絡化。本研究首先分析了多軸控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢，介紹了EtherCAT現(xiàn)場總線技術，在此基礎上，確立了多軸控制系統(tǒng)的開發(fā)架構以及開發(fā)方法。然后，課題設計完成了基于ET1100的通訊板。在此通訊板的基礎上，使用STM32單片機作為EtherCAT應用層控制芯片，設計并完成了數(shù)字輸入輸出部分和模擬輸入輸出部分的軟硬件。同時，為了達到工業(yè)現(xiàn)場的要求，設計著重考慮了安裝的便利性，熱插拔功能以及抗干擾性。接著，課題以實驗室雕刻機為控制對象，以PC機作為EtherCAT主站，在主站上的TwinCAT軟件中設計實現(xiàn)了雕刻機的正逆運動學算法，并設計實現(xiàn)人機界面。同時，課題使用ADS通訊接口與C＃高級語言進行通訊，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的交互。為了更加方便實現(xiàn)人機交互，課題也基于.NET架構設計了人機界面，這樣方便Windows平臺對多軸系統(tǒng)的直接或者遠程控制。最后，在雕刻機平臺上對設計的多軸控制系統(tǒng)進行調(diào)試和實驗，同時對多軸之間的同步性能進行測試，完成了雕刻機的單軸運動，點動運動，多軸聯(lián)動以及示教運動，并且多軸之間的實時性在微秒級。

標簽： ethercat 總線人機交互計算機技術

上傳時間： 2022-05-29

上傳用戶：qingfengchizhu
EtherCAT網(wǎng)絡及其伺服運動控制系統(tǒng)研究

隨著微電子技術和電力電子技術的發(fā)展，伺服運動控制系統(tǒng)已經(jīng)從模擬控制發(fā)展到全數(shù)字控制，其性能不斷提高，在工業(yè)機器人、數(shù)控機床等設備中獲得了廣泛應用.基于現(xiàn)場總線網(wǎng)絡的伺服運動控制系統(tǒng)以其高可靠性、快速性和穩(wěn)定性成為伺服運動控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。德國倍福公司提出的EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)技術在數(shù)據(jù)鏈路層采用了實時調(diào)度的軟件核，并提供了過程數(shù)據(jù)傳輸?shù)莫毩⑼ǖ溃岣吡讼到y(tǒng)的實時性：該網(wǎng)絡還具有靈活的拓撲結構，簡單的系統(tǒng)配置，較低的構建成本等特點，適合應用于運動控制領域。目前，該網(wǎng)絡受到了運動控制開發(fā)商的廣泛關注。本文以海洋研究領域的造波機系統(tǒng)開發(fā)為背景，利用EtherCAT從站接口控制器ET1100和DSP芯片TMS320F28335開發(fā)了EtherCAT從站設備，構建了一主一從的EtherCAT網(wǎng)絡結構實現(xiàn)了伺服系統(tǒng)精確的位置控制。論文首先對伺服運動控制系統(tǒng)的概念、特點進行了介紹，對其各個組成部分進行了詳細分析，并結合實踐經(jīng)驗給出了自己的觀點，就目前廣泛應用于網(wǎng)絡運動控制中的兩種總線網(wǎng)絡進行了介紹。其次，詳細分析了EtherCAT網(wǎng)絡的原理、技術特點及主從站關鍵技術。結合本文的系統(tǒng)設計，介紹了1公司最新推出的用于1業(yè)控制的DSP片-TMS320F28335，分析了系統(tǒng)設計中用到的幾個運動控制模塊與通訊模塊，并給出了相應寄存器配置。最后在對EtherCAT網(wǎng)絡和DSP芯片TMS320F28335研究基礎上，開發(fā)了EtherCAT從站設備，避免了造波機系統(tǒng)中脈沖+方向位置控制方式長線傳輸?shù)娜秉c，給出了開發(fā)系統(tǒng)的總體框架及主從站實現(xiàn)的關鍵細節(jié)，并給出了相應的實驗結論。本設計充分發(fā)揮了EtherCAT工業(yè)以太網(wǎng)絡實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ芎蚑MS320F28335 DSP芯片運動控制功能，實現(xiàn)了運動系統(tǒng)高精度的位置控制。

標簽： ethercat 伺服運動控制系統(tǒng)

上傳時間： 2022-06-01

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新唐NUC970 Non-OS BSP 用戶指南

這包 BSP 支持了NUC970 系列芯片. 新唐科技的 NUC970 系列芯片是以 ARM926EJS 為核心的系統(tǒng)級單芯片. 包含了 16kB I-Cache 以及 16kB D-Cache 以及MMU 記憶體管理模塊. 最高支援到 300MHz 的頻率, 並且提供了豐富的外設接口周邊. 有USB 快速Host/Device, SDHC, 支援TFT LCD介面, 網(wǎng)路接口和I2S audio介面, 有11 組UART…等. 並可以由 NAND flash, SPI Flash 開機.

標簽： NUC970

上傳時間： 2022-06-23

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DLT698.45 電能信息采集與管理系統(tǒng) 第4-5部分：面向?qū)ο蟮幕ゲ僮餍詳?shù)據(jù)交換協(xié)議

電能信息采集與管理系統(tǒng) 第4-5部分：面向?qū)ο蟮幕ゲ僮餍詳?shù)據(jù)交換協(xié)議本部分規(guī)定了電能信息采集與管理系統(tǒng)主站（以下簡稱“主站”）、采集設備、電能表之間，采用的面向?qū)ο缶哂谢ゲ僮餍缘臄?shù)據(jù)傳輸協(xié)議，包括通信架構、數(shù)據(jù)鏈路層、應用層、以及接口類及其對象和對象標識。本部分適用于主站、采集設備、電能表之間采用點對點、多點共線及一點對多點通信方式的通信數(shù)據(jù)交換。本部分適用于主站、采集設備、電能表之間采用點對點、多點共線及一點對多點通信方式的通信數(shù)據(jù)交換。

標簽： 電能信息采集

上傳時間： 2022-06-25

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基于CAN總線的箱式變電站綜合自動化的研究.rar

本文結合XBZ智能箱式變電站的研究和開發(fā)，提出了基于CAN總線的箱式變電站綜合自動化系統(tǒng)，主要內(nèi)容如下： (1)總體介紹箱式變電站的一次方案設計、綜合自動化的系統(tǒng)結構、功能以及技術參數(shù)分析。 (2)對CAN總線技術進行研究分析，在此基礎上制訂了自定義應用層的CAN總線通信協(xié)議，該協(xié)議是綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)進行數(shù)據(jù)通信的基礎。 (3)討論交流采樣的工作原理和電量參數(shù)測量理論，包括交流采樣同步方法，電參數(shù)計算公式，有效值開方運算的討論。 (4)根據(jù)箱式變電站綜合自動化的要求，對智能測控單元進行了全面的軟硬件設計。 (5)討論OPC技術的應用并設計一個OPC數(shù)據(jù)訪問服務器，OPC數(shù)據(jù)服務器能使監(jiān)控軟件與智能測控單元數(shù)據(jù)通信協(xié)議無關，使監(jiān)控主站成為開放軟件平臺。調(diào)試與測試結果表明本文所研制的系統(tǒng)交流采樣達到設計精度要求、CAN總線工作正常，這在一定程度上驗證了設計的有效性和正確性。

標簽： CAN 總線變電站

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：朗朗乾坤
基于嵌入式實時操作系統(tǒng)的全網(wǎng)絡化數(shù)字保護裝置的研究.rar

隨著電力系統(tǒng)自動化水平的提高以及新的變電站通信標準IEC61850的正式頒布，研究新型數(shù)字保護裝置已經(jīng)變的刻不容緩。本論文圍繞設計和研制一套能符合IEC61850標準下變電站應用的新型數(shù)字保護裝置這一課題，主要研究以太網(wǎng)通信在數(shù)字保護中應用的可行性并參與設計基于雙網(wǎng)冗余的高速以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡化數(shù)字保護平臺，在基于網(wǎng)絡化數(shù)字保護平臺上移植嵌入式操作系統(tǒng)Vxworks，討論基于VxWorks的微機保護任務的劃分并詳細介紹了實現(xiàn)饋線保護的功能和試驗測試結果。論文開始概述了目前國內(nèi)外數(shù)字繼電保護產(chǎn)品技術的發(fā)展現(xiàn)狀并簡單分析了變電站自動化通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)標準IEC61850，對未來保護裝置發(fā)展趨勢進行了展望，明確了微機繼電保護裝置網(wǎng)絡化、平臺化、標準化的發(fā)展方向。本課題組研制的網(wǎng)絡化數(shù)字保護裝置則充分的考慮了IEC61850標準分層的意義和未來變電站自動化系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，其研究對變電站改造和建設符合lEC61850標準的變電站自動化系統(tǒng)有重要意義。論文首先分析數(shù)字式繼電保護裝置硬件平臺的發(fā)展過程，介紹了基于以太網(wǎng)通信技術的通用網(wǎng)絡化數(shù)字保護硬件平臺設計構想，并說明了全網(wǎng)絡化數(shù)字保護平臺的優(yōu)點。全網(wǎng)絡化數(shù)字保護平臺采用模件化設計，整個裝置具體功能模件包括交流變換模件、數(shù)據(jù)采集模件、數(shù)據(jù)計算和邏輯處理模件、開入開出模件、以太網(wǎng)Hub模件、電源模件以及人機接口模件。其次，概述以太網(wǎng)通信技術的發(fā)展和技術特點，并分析以太網(wǎng)通信技術應用于變電站自動化系統(tǒng)的可行性。根據(jù)提高以太網(wǎng)通信實時性的研究現(xiàn)狀，介紹雙網(wǎng)冗余高速以太網(wǎng)通信方案的實現(xiàn)，特別詳細闡述了基于以太網(wǎng)控制芯片LAN91Clll的以太網(wǎng)通信接口的設計，給出LAN91C111的初始化、以太網(wǎng)通信發(fā)送模塊以及以太網(wǎng)通信中斷接受模塊的流程。再次，分析了在繼電保護產(chǎn)品軟件系統(tǒng)中應用前后臺系統(tǒng)和嵌入式實時操作系統(tǒng)的區(qū)別，闡明在繼電保護硬件平臺上應用嵌入式實時操作系統(tǒng)VxWorks的優(yōu)勢。并重點闡述在嵌入式處理器AT91RM9200上移植VxWorks實時操作系統(tǒng)的過程。論文分析了數(shù)字繼電保護軟件任務劃分的基本原則，合理劃分數(shù)字保護的任務和任務優(yōu)先級，并通過調(diào)試工具WindView驗證任務調(diào)度的正確性。詳細的介紹網(wǎng)絡化數(shù)字保護平臺上實現(xiàn)饋線保護的具體功能和保護邏輯，最后通過試驗測試，證明裝置各項性能優(yōu)越。最后，對本論文所開展的工作作了總結，并對進一步研究的方向進行了展望。

標簽： 嵌入式實時操作系統(tǒng) 保護裝置

上傳時間： 2013-04-24

上傳用戶：jiiszha
基于ARM平臺的電力負荷管理終端設計

近幾年來，隨著國內(nèi)經(jīng)濟的迅速發(fā)展，社會用電需求不斷擴大。但由于電網(wǎng)建設長期滯后于市場和經(jīng)濟的發(fā)展，電力短缺的問題日益嚴重。因此，在電力緊缺已成事實的情況下，電力公司開始重視起負荷管理系統(tǒng)。思想觀念也從“拉閘限電”轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝行蛴秒姟㈠e峰用電”，從“負荷控制”轉(zhuǎn)變?yōu)椤斑h方抄表、異常監(jiān)測和用電服務”。電力負荷管理系統(tǒng)是以計算機應用技術、現(xiàn)代通信技術、電力自動控制技術為基礎的信息采集、處理和實時監(jiān)控系統(tǒng)。由系統(tǒng)主站、客戶端負荷管理終端和主站與終端間的通信信道組成。通過有效的負荷管理，可以有效控制高峰負荷、移峰填谷、緩解日益擴大的“峰谷差”所帶來的低用電效率，也對提高電力負荷的經(jīng)濟運行、減少電力供應側的運行成本、解決大面積的電荒問題都具有現(xiàn)實和長遠的好處。論文簡要介紹了電力負荷管理系統(tǒng)的發(fā)展歷史以及電力負荷管理終端的目前發(fā)展技術，詳細介紹了針對國內(nèi)電力市場的需求，提出的電力負荷管理終端的總體設計方案和詳細的電路設計。論文最后結合目前國內(nèi)電力負荷管理終端的入網(wǎng)測試檢驗，對各種試驗的難點進行分析及采取解決措施進行介紹，并對部分用戶提出的特殊指標提出了解決方案。

標簽： ARM 電力負荷終端設計

上傳時間： 2013-05-18

上傳用戶：shus521
基于GPRS與ARM的集中抄表系統(tǒng)

集中抄表系統(tǒng)是一個集現(xiàn)代化管理、計算機應用、現(xiàn)代通訊技術、自動控制、信息等多學科技術于一體，實現(xiàn)電力營銷監(jiān)控、電力營銷管理、營業(yè)抄收、數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡連接等多種功能的一個完整的系統(tǒng)。本文設計了基于GPRS與ARM技術的集抄系統(tǒng)，充分利用GPRS通信實時在線、按流量計費、高速傳輸?shù)膬?yōu)點。本系統(tǒng)采用的是華為的GTM900-B模塊，適用于小數(shù)據(jù)量傳送的場合，用戶無需實現(xiàn)PPP協(xié)議也可實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能。基于GPRS與ARM的集中抄表系統(tǒng)包含三個主要的組成部分：基于.NET平臺的系統(tǒng)管理中心（主站），基于GPRS的通信網(wǎng)絡和基于ARM平臺的終端系統(tǒng)。系統(tǒng)管理中心負責系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、存儲和分析等功能；終端系統(tǒng)實現(xiàn)遠程用電設備的信息采集和控制；通信網(wǎng)絡則在管理中心和終端系統(tǒng)間建立數(shù)據(jù)傳輸鏈路。基于GPRS與ARM的集中抄表系統(tǒng)豐富了以往系統(tǒng)原有的應用功能，提升了集中抄表系統(tǒng)的綜合性能。經(jīng)過測試，本系統(tǒng)能夠順利的進行撥號，與主站進行正常的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，能正常的對電表數(shù)據(jù)進行采集和上位機管理命令下發(fā)，達到了預期的效果和設計要求。本系統(tǒng)已經(jīng)在湖北石首，黃岡，黃石，十堰和湖南部分縣、市有一定規(guī)模的應用。在石首地區(qū)復雜的供電環(huán)境下，20個臺區(qū)所有電表的數(shù)據(jù)都能按時正確的收集到主站，終端也能正常響應主站下發(fā)的命令，實現(xiàn)設計的功能，證明了本系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，有利于配電網(wǎng)絡運行的安全性和經(jīng)濟性管理，對加強用電管理和提高電網(wǎng)供電質(zhì)量起到了積極的作用。

標簽： GPRS ARM 抄表系統(tǒng)

上傳時間： 2013-06-29

上傳用戶：jing911003
基于ARM嵌入式無線點菜系統(tǒng)終端的研究與設計

無線電子點菜系統(tǒng)是餐館實行信息化管理的一個重要組成部分，該系統(tǒng)的應用不僅會給餐飲企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益，而且有利于先進的科學技術在國民經(jīng)濟中的推廣應用，產(chǎn)生良好的社會效益。目前國內(nèi)點菜系統(tǒng)高、低檔產(chǎn)品繁多，但推廣速度十分緩慢，究其原因是缺少適合中國國情的中檔適用產(chǎn)品。本文通過分析國內(nèi)市場現(xiàn)有的各種點菜系統(tǒng)的優(yōu)缺點，指出點菜系統(tǒng)的區(qū)別關鍵在于點菜終端和通訊方式的選擇上，在此基礎上提出了一種適合具體應用場合的中檔無線點菜終端解決方案：運用嵌入式系統(tǒng)開發(fā)無線點菜終端，運用短距離無線通信技術進行數(shù)據(jù)傳輸。文章首先分析了無線點菜機的系統(tǒng)組成及功能分配，并在此基礎上對系統(tǒng)各個組成模塊的硬件進行設計。接著分析了觸摸屏數(shù)據(jù)采集的全過程，探討了影響觸摸屏數(shù)據(jù)精度的各種因素，提出了一種“三步法”進行數(shù)據(jù)的校正的方法。然后文章對幾種常用的小范圍無線通訊方式進行比較，確定采用無線射頻單芯片實現(xiàn)短距離無線通訊，并詳細闡述了數(shù)據(jù)幀格式和分層次通訊協(xié)議的設計，通訊系統(tǒng)的模型采、用主站論詢，從站監(jiān)聽的方式。最后是軟件的具體開發(fā)，首先研究了μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的移植和Boot Loader啟動代碼的設計，并成功移植下載到S3C44BOX中，然后在此操作系統(tǒng)的基礎上進行點菜界面、通訊協(xié)議及關鍵驅(qū)動的設計。本設計對基于嵌入式μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)進行終端開發(fā)，具有一定的借鑒指導意義，對自助式餐飲業(yè)具有商業(yè)實用價值。同時，作為一款手持式產(chǎn)品，可以隨身攜帶，可以使用于多種支持無線上網(wǎng)的場合，具有一定的市場應用前景和商業(yè)實用價值。

標簽： ARM 嵌入式無線點菜系統(tǒng)

上傳時間： 2013-07-30

上傳用戶：acon