在工業(yè)過程中，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)過程中。因此對(duì)該問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程的控制特點(diǎn)，概述了常用的大滯后過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型過程控制實(shí)驗(yàn)裝置中的具有大滯后特性的盤管內(nèi)部的溫度為被控對(duì)象，以JX44BO開發(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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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越突出。為解決IPv4網(wǎng)絡(luò)存在的各種問題而出現(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)立開來，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
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。近年來，基于ARM處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前嵌入式領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。 論文主要研究基于ARM7處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的嵌入式測(cè)控平臺(tái)架構(gòu)，為測(cè)控系統(tǒng)開發(fā)提供一個(gè)方便功能擴(kuò)展的軟硬件環(huán)境。在此基礎(chǔ)上，以加速度計(jì)為對(duì)象，利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源，完成對(duì)其內(nèi)部溫度及加速度信號(hào)的采集實(shí)例。硬件設(shè)計(jì)分為核心系統(tǒng)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩部分。核心系統(tǒng)主要包括控制核心S3C44BOX模塊、存儲(chǔ)器模塊、調(diào)試接口模塊、液晶顯示模塊以及數(shù)控鍵盤模塊等。完成了母板的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，并預(yù)留多種接口，增強(qiáng)了可擴(kuò)展性。采集控制子系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)采集及控制機(jī)構(gòu)，主要由A/D轉(zhuǎn)換芯片完成和串行通信模塊，用來接收傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，經(jīng)ARM處理器分析處理后，通過串行通訊方式與下位機(jī)通信。由于有多個(gè)下位系統(tǒng)，平臺(tái)設(shè)計(jì)擴(kuò)展了8路帶高速緩沖的異步串行通信模塊。最后，對(duì)各硬件模塊進(jìn)行總體調(diào)試，并對(duì)調(diào)試結(jié)果進(jìn)行了分析。 調(diào)試結(jié)果表明，該硬件平臺(tái)不僅響應(yīng)速度快、成本低、可靠性好，而且具有良好的可移植性和可裁剪性，便于根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行功能擴(kuò)展和裁剪，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 測(cè)控 平臺(tái)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-26
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現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)以其先進(jìn)性、實(shí)用性、可靠性、開放性等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)作為一種開放的、具可互操作性的、徹底分散的分布式控制系統(tǒng)，已經(jīng)對(duì)傳統(tǒng)的PLC、集散控制系統(tǒng)形成了巨大的沖擊，具有廣闊的發(fā)展前景。 作為現(xiàn)場(chǎng)總線之一的CAN總線以其可靠性高、實(shí)時(shí)性好、價(jià)格低廉、容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，基于CAN總線設(shè)計(jì)的工業(yè)控制系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)控制的復(fù)雜性，降低成本，并能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和擴(kuò)展性。 本論文針對(duì)某石材加工廠的具體應(yīng)用需求，在分析了CAN總線協(xié)議的基礎(chǔ)上，給出了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的總體解決方案，主控節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)，人機(jī)界面設(shè)計(jì)，以及網(wǎng)絡(luò)通訊結(jié)構(gòu)模型及具體實(shí)現(xiàn)流程，完成的主要工作如下： 軟硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)，基于ARM處理器LPC2378開發(fā)了工控網(wǎng)絡(luò)主控節(jié)點(diǎn)。設(shè)計(jì)了該節(jié)點(diǎn)的硬件電路，包括CAN總線接口電路、串行接口電路、AD、DA轉(zhuǎn)換隔離電路等。在硬件平臺(tái)上進(jìn)行μC/OS-II操作系統(tǒng)移植，基于該操作系統(tǒng)編寫了各硬件模塊驅(qū)動(dòng)程序，主要包括串行接口和CAN模塊的初始化、數(shù)據(jù)接收以及發(fā)送。 通訊設(shè)計(jì)，根據(jù)工業(yè)控制應(yīng)用的具體需求，設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)整體解決方案，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨?，通訊結(jié)構(gòu)等，基于CAN總線技術(shù)規(guī)范CAN2.0B自定義了CAN總線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層通信協(xié)議CAN08。 人機(jī)界面設(shè)計(jì)，基于威綸MT505設(shè)計(jì)了工控網(wǎng)絡(luò)的人機(jī)界面，編程實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面與主控節(jié)點(diǎn)的Modbus通訊。
標(biāo)簽： ARM 現(xiàn)場(chǎng)總線 控制系統(tǒng) 主控
上傳時(shí)間： 2013-07-09
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隨著城市高層建筑的發(fā)展，建筑的消防安全性越來越引起人們的重視?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)是建筑自動(dòng)化系統(tǒng)中重要的組成部分，它利用各種探測(cè)器來檢測(cè)火情，對(duì)火災(zāi)的發(fā)生進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的報(bào)警，并控制各種滅火設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)滅火和對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。傳統(tǒng)的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)采用微機(jī)中心處理方式，每個(gè)控制中心處理2000至8000個(gè)探測(cè)單元的信息，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與穩(wěn)定性的提升受到控制中心的數(shù)據(jù)處理能力和網(wǎng)絡(luò)通信速率的限制。 基于這一現(xiàn)狀，本文提出了基于ARM與uC/OS-Ⅱ的網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。將控制中心的數(shù)據(jù)處理任務(wù)交由各控制單元，引入嵌入式操作系統(tǒng)對(duì)任務(wù)進(jìn)行管理，同時(shí)引入TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，利用Internet來進(jìn)行信息傳輸。 本文設(shè)計(jì)了基于ARM的控制單元硬件平臺(tái)，并進(jìn)行了硬件模塊測(cè)試。ARM作為32位RISC芯片的領(lǐng)導(dǎo)者，具有很高的處理能力，同時(shí)其成本較低，十分適用于作為系統(tǒng)中的控制單元，從硬件上保證了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力與火災(zāi)報(bào)警的實(shí)時(shí)性。 在軟件上，本文移植了uC/OS-Ⅱ作為系統(tǒng)的軟件平臺(tái)，編寫了啟動(dòng)與移植相關(guān)代碼，并做了移植測(cè)試。uC/OS-Ⅱ作為開源的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，擁有極為精簡(jiǎn)的內(nèi)核和出色的實(shí)時(shí)性與可靠性，作為控制單元的操作系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)任務(wù)進(jìn)行管理與調(diào)度，從軟件上保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。 最后，本文在ARM和uC/OS-Ⅱ的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧LwIP的移植，進(jìn)行了計(jì)算機(jī)通信測(cè)試。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的移植使控制單元通過Internet完成信息的傳輸與控制，提高網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性與健壯性，同時(shí)擺脫了專用網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率與范圍的限制。 本文研究的系統(tǒng)具有分布智能化的特點(diǎn)，多個(gè)嵌入式控制單元取代了控制中心火災(zāi)信息處理，降低了中心數(shù)據(jù)處理壓力和網(wǎng)絡(luò)通信壓力，平行的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，個(gè)別控制單元故障不會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)的崩潰，為基于這一思路的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)建立了一個(gè)完整的軟硬件平臺(tái)。
標(biāo)簽： uCOS ARM 火災(zāi)報(bào)警 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展與后PC時(shí)代的到來，嵌入式系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分，并成為近年來新興的研究熱點(diǎn)。現(xiàn)今的嵌入式應(yīng)用對(duì)嵌入式設(shè)備的性能提出了更高的要求，8/16位單片機(jī)所能提供的系統(tǒng)性能已經(jīng)顯出不足。ARM7TDMI是一種高效，低功耗的RISC處理器。而S3C44BOX就是以該內(nèi)核為核心的一款芯片，它集成了許多外圍設(shè)備，非常適合做嵌入式產(chǎn)品。 論文主要研究基于ARM處理器和μC/OS- II操作系統(tǒng)的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括以下幾方面： (1)介紹了ARM7 S3C44BOX體系結(jié)構(gòu)和BootLoader的概念，并在參考開源BootLoader的基礎(chǔ)上進(jìn)行了BootLoader的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)； (2)深入研究了μC/OS-II的概念、特點(diǎn)，分析了μC/OS-II在ARM處理器上移植所需的條件，并經(jīng)過剪裁后成功移植到ARM處理器上： (3)介紹了AD、多串口擴(kuò)展、LCD和鍵盤4個(gè)模塊的硬件工作原理，著重開發(fā)了這4個(gè)模塊的驅(qū)動(dòng)程序，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了多串口擴(kuò)展、LCD和鍵盤這3個(gè)模塊的工作穩(wěn)定性； (4)在ARM S3C44BOX和μC/OS-II操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了多任務(wù)來實(shí)現(xiàn)4通道的數(shù)據(jù)采集。經(jīng)過對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析和系統(tǒng)的運(yùn)行，可以驗(yàn)證本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)運(yùn)行的高效性和穩(wěn)定性。
標(biāo)簽： ARM COS 嵌入式 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-05
上傳用戶：sk5201314
隨著微處理器技術(shù)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用也進(jìn)入到國(guó)防、工業(yè)、能源、交通以及日常生活中的各個(gè)領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)的軟件核心是嵌入式操作系統(tǒng)。然而，國(guó)內(nèi)在嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)上有很多困難，主要有：國(guó)外成熟的RTOS大都價(jià)格昂貴并且不公開源代碼，用好這些操作系統(tǒng)需對(duì)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)有深刻理解。針對(duì)以上問題，免費(fèi)公開源代碼的嵌入式操作系統(tǒng)就倍受矚目了，μC/OS-II就是其中之一。μC/OS-II是面向中小型應(yīng)用的、基于優(yōu)先級(jí)的可剝奪嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核，其特點(diǎn)是小巧、性能穩(wěn)定、可免費(fèi)獲得源代碼。 本文在深入研究μC/OS-II內(nèi)核基礎(chǔ)上，將其運(yùn)用于實(shí)際課題，完成了基于ARM架構(gòu)的μC/OS-II移植及實(shí)時(shí)同步交流采樣的誤差補(bǔ)償研究。本文主要工作內(nèi)容和研究成果如下： 1.剖析了μC/OS-II操作系統(tǒng)內(nèi)核，重點(diǎn)研究了μC/OS-II內(nèi)核的任務(wù)管理與調(diào)度算法機(jī)理，得出了μC/OS-II內(nèi)核優(yōu)點(diǎn)：任務(wù)調(diào)度算法簡(jiǎn)潔、高效、實(shí)時(shí)性較好(與Linux相比)。 2.介紹了ARM9體系架構(gòu)，重點(diǎn)講敘了MMU(存儲(chǔ)管理單元)功能。為了提高交流采樣系統(tǒng)的取指令和讀數(shù)據(jù)速度，成功將MMU功能應(yīng)用于本嵌入式系統(tǒng)中。 3.完成了μC/OS-II操作系統(tǒng)在目標(biāo)板上的移植，主要用匯編語言編寫了啟動(dòng)代碼、開關(guān)中斷、任務(wù)切換和首次任務(wù)切換等函數(shù)。 4.針對(duì)國(guó)內(nèi)外提出的同步交流采樣誤差補(bǔ)償算法的局限性，本文從理論上對(duì)同步交流采樣的準(zhǔn)確誤差進(jìn)行了研究，并嘗試根據(jù)被測(cè)信號(hào)周期的首尾過零點(diǎn)的三角形相似法，求出誤差參數(shù)并對(duì)誤差進(jìn)行補(bǔ)償。此外，考慮到采樣周期△T不均勻，經(jīng)多次采樣后會(huì)產(chǎn)生累積誤差，本文也給出了采樣周期△T的優(yōu)化算法。 5.完成了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，并根據(jù)補(bǔ)償算法和△T優(yōu)化法則，編寫了相應(yīng)采樣驅(qū)動(dòng)和串口驅(qū)動(dòng)。最后對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析和比較，得出重要結(jié)論：該補(bǔ)償算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，計(jì)算機(jī)工作量小，精度較高。
標(biāo)簽： ARM COS 架構(gòu) 交流采樣
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：xzt
隨著電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電能污染日益嚴(yán)重，電能質(zhì)量已成為電力部門及用戶日益關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)的總體效益，對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)與分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文根據(jù)IEC和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并且經(jīng)過對(duì)國(guó)內(nèi)外電能質(zhì)量研究現(xiàn)狀及同類產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上，主要針對(duì)我國(guó)電力行業(yè)面臨的現(xiàn)狀提出了一套基于DSP和ARM的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 論文首先介紹電能質(zhì)量的相關(guān)概念、電能質(zhì)量的研究背景、國(guó)內(nèi)外電能質(zhì)量和電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的研究現(xiàn)狀，以及各項(xiàng)電能指標(biāo)的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。接下來介紹了本套電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)計(jì)方案，說明與以往方案相比所具有的優(yōu)點(diǎn)。之后是系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)調(diào)試過程，主要是ARM軟件的設(shè)計(jì)過程，包括了工程與任務(wù)的創(chuàng)建、μC/OS-II 操作系統(tǒng)的移植和各功能模塊的設(shè)計(jì)等。最后是全文的工作總結(jié)與展望。 本文所研制的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置滿足了合作企業(yè)的設(shè)計(jì)要求，相對(duì)以往的設(shè)計(jì)，具有實(shí)時(shí)性好，性能高，體積小，成本低等優(yōu)點(diǎn)，符合電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的最新發(fā)展要求。
標(biāo)簽： DSP ARM 電能質(zhì)量 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-24
上傳用戶：shen007yue
隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電能污染日益嚴(yán)重，電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)若偏離正常水平過大，會(huì)給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的總體效益，因此對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念，對(duì)各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細(xì)的闡述。通過對(duì)電能質(zhì)量各項(xiàng)指標(biāo)（供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動(dòng)與閃變）的分析，以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ)，針對(duì)目前電能質(zhì)量分析的難點(diǎn)即對(duì)突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號(hào)的檢測(cè)與分類，提出了基于快速傅立葉變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實(shí)時(shí)性的特殊要求，研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)。重點(diǎn)分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、具體應(yīng)用等。并且詳細(xì)的介紹了硬件平臺(tái)的各部分組成和電路原理圖。隨后，提出了該裝置軟件部分設(shè)計(jì)思想，其中重點(diǎn)介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計(jì)、ARM部分的UC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對(duì)論文的主要工作進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)以后可深入研究的方向進(jìn)行了展望。
上傳時(shí)間： 2013-05-22
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電液控制作為液壓控制的一個(gè)新分支，因?yàn)槠浔旧淼奶攸c(diǎn)正得到越來越廣泛的應(yīng)用。電液控制系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)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(yàn)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(duì)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(gè)具體實(shí)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(jì)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(gè)模擬量信號(hào)和數(shù)字量信。具有多種通信接口，可以實(shí)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(bào)警、狀態(tài)指示、參數(shù)顯示等功能。采用光電隔離、獨(dú)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(jì)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(yàn)系統(tǒng)，可以模擬電液系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的各種信號(hào)和閉環(huán)回路，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)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(shí)時(shí)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(diǎn)。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(hào)不斷變化的難題。經(jīng)過多次現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，目前控制器已經(jīng)成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)多家企業(yè)的輪胎耐久性試驗(yàn)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(guó)外模擬控制器，并且控制效果好于國(guó)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(shí)間： 2013-05-31
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