本文以倒立擺控制系統(tǒng)控制為例，介紹Borland C++ Builder 在數(shù)據(jù)采集、處理中的應(yīng)用，并根據(jù)系統(tǒng)控制算法控制電機(jī)左右運動，從而保證倒立擺能穩(wěn)定地站立在豎直位置。關(guān)鍵詞： C++
標(biāo)簽： Builder 倒立擺 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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汽車防抱死制動控制系統(tǒng)(ABS)是改善汽車主動安全性的重要裝置，在汽車日益普及的今天，它的應(yīng)用更為廣泛和具有重要意義。作為制動系統(tǒng)中的閉環(huán)控制裝置，它能防止制動過程中的車輪抱死，以保持車輛的方向穩(wěn)定性和減少輪胎磨損。ABS的主要部件有：液壓調(diào)節(jié)器、輪速傳感器和用于信號處理、觸發(fā)報警燈和控制液壓調(diào)節(jié)器的ECU。 本文首先簡要介紹了ABS的發(fā)展歷史和基本功能，整個系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其控制原理。利用MATLAB/Simulink建立各部件的模型，包括單輪旋轉(zhuǎn)動力學(xué)模型、1/2車輛縱向動力學(xué)模型、7自由度整車模型、車輛制動器模型。 分析ABS控制方法，建立ABS滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)模型。將滑模變結(jié)構(gòu)控制和傳統(tǒng)邏輯門限控制進(jìn)行比較。在高附著系數(shù)路面上可以看出滑模變結(jié)構(gòu)控制較傳統(tǒng)邏輯門限控制能進(jìn)一步縮短制動距離。進(jìn)一步地，利用相同制動力在不同附著系數(shù)路面上引起的車輪角減速度不同的特點，在線修正目標(biāo)滑移率，仿真結(jié)果顯示獲得了更好的制動效果。 根據(jù)防抱死制動系統(tǒng)的工作原理，以ARM單片機(jī)LPC2292為核心，完成了輪速信號調(diào)理電路、電磁閥和回液泵電機(jī)驅(qū)動電路等電路的設(shè)計，闡述了ABS各功能模塊軟件的設(shè)計思想和實現(xiàn)方法，完成了防抱死制動系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計。 最后，自主設(shè)計的控制器在某車型上進(jìn)行了替換試驗。 試驗結(jié)果表明：自主開發(fā)的ABS控制器滿足了制動防抱死功能的需要，各項試驗指標(biāo)皆與原裝ABS接近。
上傳時間： 2013-04-24
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電液控制作為液壓控制的一個新分支，因為其本身的特點正得到越來越廣泛的應(yīng)用。電液控制系統(tǒng)的發(fā)展對電液控制技術(shù)提出了更高的要求，這必將促進(jìn)電液控制技術(shù)的發(fā)展。本文在教研室多年電液控制經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，提出開發(fā)通用型電液系統(tǒng)數(shù)字控制器。 通過對電液控制技術(shù)的研究，了解電液系統(tǒng)的一般構(gòu)成，結(jié)合多個具體實例，本文提出數(shù)字式電液控制器概念，以ARM微處理器為硬件核心，采用多種智能控制算法解決電液系統(tǒng)閉環(huán)控制問題。 數(shù)字控制器以PHILIPS公司的32位ARM7微處理器LPC2292為硬件核心，配有高速AD、DA轉(zhuǎn)換器。硬件設(shè)計注重通用性，具有多種輸入、輸出通道，可以采集和輸出多種、多個模擬量信號和數(shù)字量信。具有多種通信接口，可以實現(xiàn)近距離監(jiān)控或者遠(yuǎn)距離操控。人機(jī)交互通道豐富，具有報警、狀態(tài)指示、參數(shù)顯示等功能。采用光電隔離、獨立電源、屏蔽外殼等措施保證控制器具有良好的穩(wěn)定性、可靠性。軟件設(shè)計采用UC/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)，內(nèi)部集成多種智能控制算法，保證電液系統(tǒng)閉環(huán)控制取得良好的效果。開發(fā)模擬試驗系統(tǒng)，可以模擬電液系統(tǒng)現(xiàn)場的各種信號和閉環(huán)回路，實現(xiàn)實驗室調(diào)試。采用Visual Basic開發(fā)上位機(jī)軟件，配合控制器完成參數(shù)修改、保存，繪制實時監(jiān)控曲線，控制硬件等功能。 控制器解決了電液系統(tǒng)多樣性難題，客服模擬控制的缺點。研發(fā)出模糊自整定PID算法，它成功解決了閉環(huán)控制過程中設(shè)定信號不斷變化的難題。經(jīng)過多次現(xiàn)場調(diào)試，目前控制器已經(jīng)成功應(yīng)用于國內(nèi)多家企業(yè)的輪胎耐久性試驗機(jī)和密煉機(jī)兩種電液系統(tǒng)，在這兩種系統(tǒng)中成功取代進(jìn)口國外模擬控制器，并且控制效果好于國外模擬控制器。關(guān)鍵詞：電液系統(tǒng)；ARM7；UC/OS-II；模糊自整定
標(biāo)簽： ARM 微處理器 電液系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-31
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直流電動機(jī)由于具有良好的調(diào)速特性，寬廣的調(diào)速范圍，在某些要求調(diào)速的地方，特別是對調(diào)速性能指標(biāo)要求較高的場合，如軋鋼機(jī)、龍門刨床、高精度機(jī)床、電動汽車等中，得到了廣泛地應(yīng)用。國外這類調(diào)速系統(tǒng)的價格高，而國內(nèi)的同類產(chǎn)品性能指標(biāo)不夠穩(wěn)定，因此設(shè)計一個性能價格比較高的直流調(diào)速系統(tǒng)，對工業(yè)生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。 本文采用ARM S3C2410為控制芯片，以模糊PID為智能控制方法，設(shè)計了基于實時嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。首先對模糊控制及嵌入式系統(tǒng)作了簡單介紹，構(gòu)建了模糊PID控制的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模型，并在MATLAB環(huán)境下，對設(shè)計模型進(jìn)行了仿真，在仿真的基礎(chǔ)上設(shè)計了控制系統(tǒng)硬、軟件，主要包括MOSFET驅(qū)動、光電隔離、鍵盤顯示、轉(zhuǎn)速測量、H橋可逆控制部分等，并將嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ移植到該系統(tǒng)中，實現(xiàn)了對直流電機(jī)的良好調(diào)速性能。 控制系統(tǒng)硬件實現(xiàn)模塊化設(shè)計，線路簡單，可靠性高。軟件設(shè)計采用可讀性強(qiáng)的C語言，自底層向上層的原則設(shè)計，程序邏輯性強(qiáng)、易于修改維護(hù)。以ARM為核心的控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強(qiáng)，性價比高。仿真和試驗表明：基于模糊PID智能控制的直流電機(jī)調(diào)速方法是可行的，有很好的應(yīng)用前景。
上傳時間： 2013-04-24
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小型無人直升機(jī)具有懸停、側(cè)飛、倒飛等獨特的飛行特性，能夠?qū)崿F(xiàn)固定翼飛機(jī)所不能完成的飛行動作，在軍事和民用方面都有很大的應(yīng)用需求。飛行控制系統(tǒng)是小型無人直升機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，是飛行控制算法的運行平臺，也是實現(xiàn)小型無人直升機(jī)自主飛行的關(guān)鍵部分。進(jìn)行小型無人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。 本文圍繞小型無人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)展開論述。首先，文章對目前小型無人直升機(jī)及其飛行控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進(jìn)行了綜述，在此基礎(chǔ)上提出了一種以ARM處理器為控制核心、以CPLD為輔助控制器件的飛行控制系統(tǒng)方案。 其次，文章重點描述了小型無人直升機(jī)飛行控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計過程和相關(guān)方案。飛行控制系統(tǒng)的硬件部分由ARM模塊和CPLD模塊兩大部分組成，其中包括數(shù)據(jù)采集電路、串口通訊電路、舵機(jī)控制電路、電源電路等硬件功能模塊。軟件部分由基于Linux2.6內(nèi)核的操作系統(tǒng)和相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動組成，并設(shè)計了基于SD卡的軟件存儲系統(tǒng)。 最后，文章對小型無人直升機(jī)的導(dǎo)航控制系統(tǒng)進(jìn)行了一些探討。討論了從飛行控制系統(tǒng)到導(dǎo)航控制系統(tǒng)的平臺升級方案和小型無人直升機(jī)在未知環(huán)境中的導(dǎo)航控制算法。
標(biāo)簽： ARM 無人直升機(jī) 飛行控制 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間： 2013-05-20
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目前，織機(jī)向著高速化、智能化方向發(fā)展，無梭織機(jī)也越來越占主導(dǎo)地位，開發(fā)中高檔織機(jī)控制系統(tǒng)是當(dāng)前紡織機(jī)械領(lǐng)域的重要課題。織機(jī)的電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)是中高檔織機(jī)控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，同時它也是無梭織機(jī)優(yōu)越于有梭織機(jī)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(jī)的送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)，主要目的是保證織機(jī)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(chǔ)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(gòu)建硬件平臺，以嵌入式操作系統(tǒng)uClinux為基礎(chǔ)構(gòu)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(jìn)行硬件設(shè)計：包括以S3C44B0為核心的最小系統(tǒng)電路的設(shè)計、與上位機(jī)通訊接口電路的設(shè)計、經(jīng)紗張力檢測與采樣電路的設(shè)計、伺服電機(jī)驅(qū)動接口電路的設(shè)計和編碼器接口電路的設(shè)計等． （3）利用嵌入式操作系統(tǒng)uClinux高實時、多任務(wù)等優(yōu)點，對電子送經(jīng)卷取控制系統(tǒng)進(jìn)行軟件設(shè)計： ●在分析uClinux系統(tǒng)的特點和功能的基礎(chǔ)上，完成了在硬件電路板上的移植； ●在分析系統(tǒng)引導(dǎo)程序功能的基礎(chǔ)上，完成了Boot Loader的設(shè)計； ●完成了系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計：包括串口驅(qū)動程序設(shè)計、A/D驅(qū)動程序的設(shè)計和IIC驅(qū)動程序的設(shè)計等； ●在對織機(jī)工藝了解的基礎(chǔ)上，以模塊化的思想完成了系統(tǒng)應(yīng)用程序的設(shè)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(xì)介紹了整個控制系統(tǒng)的調(diào)試過程。 本文設(shè)計的系統(tǒng)能使控制的經(jīng)紗張力恒定，反應(yīng)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(jī)的要求，具有實際應(yīng)用價值。
標(biāo)簽： ARM 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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本課題所研究的橫機(jī)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(jī)，主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國，橫機(jī)需求量大，自主研發(fā)全自動電腦橫機(jī)有廣泛的市場前景。 通過對橫機(jī)機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理的分析，本文提出了一種橫機(jī)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(qū)動電路等三部分組成。以ARM作為主控制器，負(fù)責(zé)編織工藝和人機(jī)接口設(shè)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(qū)動電路主要面向橫機(jī)機(jī)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(qū)動程序、橫機(jī)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(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)ARM和FPGA的通信；橫機(jī)編織控制程序?qū)⒒ㄐ臀募械臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為機(jī)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(jī)界面，方便操作。 最后詳細(xì)介紹了整個橫機(jī)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(jī)相比，基于此設(shè)計方案的橫機(jī)技術(shù)含量較高，成本低，可移植性強(qiáng)，并可實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。
標(biāo)簽： Linux ARM 橫機(jī) 控制系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間： 2013-04-24
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噴油泵是柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)中燃油的控制、供給單元，其性能的好壞直接決定著柴油機(jī)的加速性能、油耗大小、尾氣的排放質(zhì)量等。準(zhǔn)確測試噴油泵的各種技術(shù)參數(shù)對提高柴油機(jī)的各項技術(shù)性能具有十分重要的意義。嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為了最熱門的技術(shù)之一。基于ARM的嵌入式技術(shù)己經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域研究的一個亮點。ARM公司的32位RISC處理器，以其高速度、低功耗、低成本、功能強(qiáng)等諸多優(yōu)異性能，應(yīng)用越來越廣泛。uCLinux操作系統(tǒng)是從Linux衍生出來的一種操作系統(tǒng)，它是專為無MMU的微控制器開發(fā)的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。它支持眾多嵌入式處理器類型，具有完善的各類驅(qū)動支持。 本文從噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)入手，在詳細(xì)分析了系統(tǒng)所要檢測和控制的參數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計出噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)總體架構(gòu)。噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)由兩個模塊組成：以80C196KB單片機(jī)為中心的噴油泵控制及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以S3C44BOX為中心的上位機(jī)監(jiān)控及管理系統(tǒng)。下位機(jī)通過RS232串口接收上位機(jī)的命令并執(zhí)行噴油泵試驗臺的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制、燃油溫度控制、噴油次數(shù)計數(shù)、提前角監(jiān)控及燃油壓力顯示。上位機(jī)是整個試驗臺控制系統(tǒng)的管理者，主要完成給下位機(jī)發(fā)送特定的操作命令，完成實驗數(shù)據(jù)的顯示、收集和存儲，它有友好的中文顯示界面，可以完成簡單的數(shù)據(jù)管理操作。 文中詳細(xì)闡述了上位機(jī)的操作系統(tǒng)uCLinux的特點和移植過程。同樣對上位機(jī)的界面設(shè)計及運行環(huán)境MiniGUI進(jìn)行了全面分析并給出移植和界面編程方法。在文章的最后，對噴油泵控制系統(tǒng)采用模糊控制算法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。詳細(xì)描述了模糊控制器設(shè)計所包含的三個主要部分：清晰量的模糊化接口、模糊控制規(guī)則及算法及模糊量的清晰化接口。 通過試驗證實，本文設(shè)計的噴油泵試驗臺控制系統(tǒng)技術(shù)路線正確合理。相信該可靠實用的控制系統(tǒng)配合噴油泵試驗臺使用將具有良好的市場潛力。
上傳時間： 2013-06-04
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隨著新的控制算法的應(yīng)用和電子技術(shù)的發(fā)展，移動機(jī)器人正朝著高速度、高精度、開放化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，對控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。移動機(jī)器人要實現(xiàn)高速度、高精度的位置控制和軌跡跟蹤，必須依賴先進(jìn)的控制策略和優(yōu)良的運動控制系統(tǒng)。 導(dǎo)航是移動機(jī)器人最具挑戰(zhàn)性的能力之一，機(jī)器人感知、定位、認(rèn)知及運動控制的性能是決定導(dǎo)航成功的關(guān)鍵因素。根據(jù)課題“仿生導(dǎo)航系統(tǒng)”的要求，本文選擇“主控制器+運動控制器+英特網(wǎng)遠(yuǎn)程無線監(jiān)控”結(jié)構(gòu)進(jìn)行導(dǎo)航移動機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計。首先分析導(dǎo)航移動機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)，建立機(jī)器人運動學(xué)模型，最后詳細(xì)闡述控制系統(tǒng)的全部開發(fā)過程，包括控制系統(tǒng)需求分析、總體設(shè)計、功能模塊的劃分及軟硬件的設(shè)計與實現(xiàn)，并對無線通信及英特網(wǎng)通訊做了一些基礎(chǔ)研究，開發(fā)了無線通訊模塊軟件和上位機(jī)軟件。 在控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計方面，主要包括基于 LPC2138 的主控制單元、基于HCTL-1100 的運動控制單元、基于 6N137 的光電隔離單元、基于 LMD18200 的功率放大單元、傳感器接口單元及上位機(jī)無線通訊單元的電路設(shè)計。軟件方面，在μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)的多任務(wù)環(huán)境下，利用其任務(wù)調(diào)度功能，合理地協(xié)調(diào)和組織了控制系統(tǒng)的各項硬件資源，提高了整個系統(tǒng)的實時性和可靠性。上位機(jī)采用的無線通訊、Internet 通訊以及可視化監(jiān)控程序界面，讓用戶可以方便直觀地遠(yuǎn)程觀察和控制機(jī)器人。 該控制系統(tǒng)的研制為仿生傳感器性能測試提供了一個良好的實驗平臺，經(jīng)過實驗，驗證了系統(tǒng)的可行性，系統(tǒng)的各項功能及控制精度滿足設(shè)計要求。
標(biāo)簽： ARM 導(dǎo)航 移動 機(jī)器人控制
上傳時間： 2013-05-22
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逆變器在自動控制系統(tǒng)、電機(jī)交流調(diào)速、電力變換以及電力系統(tǒng)控制中都起著重要的作用；各系統(tǒng)對逆變器的性能需求也越來越高。PWM控制多重逆變器正是基于這些需求，實現(xiàn)可變頻、調(diào)壓、調(diào)相、低諧波、高穩(wěn)定性的解決方案。 PWM控制逆變器通過對每個脈沖寬度進(jìn)行控制，以達(dá)到控制輸出電壓和改善輸出波形的目的；多重逆變器則是把幾個矩形波逆變器的輸出組合起來起來形成階梯波，從而消除諧波；PWM控制多重逆變器綜合上述兩種技術(shù)的特點，非常適合于應(yīng)用在對諧波、電壓輸出及穩(wěn)定性要求比較高的場合。電力半導(dǎo)體技術(shù)和集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，使得多重逆變器的控制、實現(xiàn)成為可能。 本文首先分析風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)對逆變器的要求，從多重逆變器理論和PWM逆變器理論出發(fā)，提出同步式PWM控制電壓型串聯(lián)多重逆變器系統(tǒng)解決方案。本方案也可以應(yīng)用在逆變電源、交流電機(jī)調(diào)速及電力變換領(lǐng)域中。 文中建立了一個多重逆變器的PWM控制算法模型。該算法可完成頻率、相位、幅值可調(diào)的多重逆變器的PWM控制，且能完成逆變器故障運行下的保護(hù)與告警。并在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下對算法模型進(jìn)行仿真與分析。 在比較了現(xiàn)有PWM發(fā)生解決方案的基礎(chǔ)上，本文提出了一個基于FPGA(可編程邏輯陣列)的多重逆變器PWM控制系統(tǒng)實現(xiàn)方案。并給出一個主要由FPGA、ADC/DAC、驅(qū)動與保護(hù)電路、逆變器主回路及其他外圍電路構(gòu)成的多重逆變器系統(tǒng)解決方案。實驗結(jié)果表明，此方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可行，很好完成上述多重逆變器的PWM控制算法。
上傳時間： 2013-06-28
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