風(fēng)能作為一種清潔可再生能源,發(fā)展迅速,已經(jīng)成為世界新能源最主要的發(fā)展方向之一。本文以863計(jì)劃項(xiàng)目"MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電控系統(tǒng)研制"為研究背景,介紹了1.2MW永磁同步電機(jī)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),研究了變流系統(tǒng)中逆變器的控制方法。 本文首先對(duì)風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行了概述,介紹了我國(guó)和世界風(fēng)電發(fā)展?fàn)顩r以及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)今風(fēng)力發(fā)電技術(shù),大功率直驅(qū)化和雙饋是兩個(gè)發(fā)展方向,本課題1.2MW風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)就是采用了永磁同步電機(jī)加交直交變流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式,中間省去了齒輪箱,減少了維護(hù),具有較好的發(fā)展前景。 論文第二章首先對(duì)風(fēng)輪機(jī)葉片的空氣動(dòng)力特性進(jìn)行了分析,介紹了不同風(fēng)速下風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制策略。就直驅(qū)技術(shù)與變速箱/感應(yīng)電機(jī)技術(shù)--目前風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域變速恒頻技術(shù)的兩大發(fā)展方向作了較為詳細(xì)的介紹分析。 在變流系統(tǒng)中,逆變并網(wǎng)是重要的環(huán)節(jié),起到了將電能傳輸?shù)诫娋W(wǎng)的作用。文章中重點(diǎn)分析了三相并網(wǎng)逆變器的主電路結(jié)構(gòu)、原理和工作方法,并進(jìn)行了理論推導(dǎo)和公式說(shuō)明。 本文對(duì)1.2MW永磁同步電機(jī)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的主電路參數(shù)的選擇作了理論推導(dǎo)和計(jì)算,包括主電路直流側(cè)電容,網(wǎng)側(cè)電感,三重化升壓電感,網(wǎng)側(cè)濾波電容等,還確定了斬波和逆變部分所采用的開(kāi)關(guān)管和六相整流所采用的二極管,并在額定正常工作情況下,分別計(jì)算斬波和逆變部分開(kāi)關(guān)管的損耗和開(kāi)關(guān)管的結(jié)溫。 本課題采用瞬時(shí)電流法對(duì)并網(wǎng)逆變器進(jìn)行控制。在實(shí)驗(yàn)中上確定了電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的PI參數(shù),順利完成了閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)。 文中采用DSP2407高速集成控制芯片是控制的核心,并根據(jù)控制流程圖對(duì)其控制進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了控制板上的信號(hào)采集、運(yùn)算、故障檢測(cè)、電路驅(qū)動(dòng)等功能。并進(jìn)行了小功率試驗(yàn),得到了較好的電壓電流波形,并對(duì)波形進(jìn)行了詳細(xì)分析,驗(yàn)證了本文采用方法的正確性。
標(biāo)簽: DSP 風(fēng)力發(fā)電 并網(wǎng)逆變器
上傳時(shí)間: 2013-07-06
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本論文針對(duì)6kV/400kW三相異步電動(dòng)機(jī)的中壓變頻器試驗(yàn)裝置,從分析目前中壓變頻器常用的主回路拓?fù)淙胧郑敿?xì)闡述并分析了本文研究的單元串聯(lián)型中壓變頻器控制系統(tǒng)。 本文首先從理論上分析了多單元串聯(lián)型中壓變頻器脈寬控制原理。然后,把一種高性能的V/f控制方案引入中壓變頻器控制系統(tǒng)。通過(guò)矢量補(bǔ)償定子壓降,進(jìn)行轉(zhuǎn)差補(bǔ)償和對(duì)電機(jī)電流進(jìn)行限制控制,實(shí)現(xiàn)了具有很好的低頻性能并具有防“跳閘”等功能的V/f控制方案。 同時(shí),本文將Siemens公司通用變頻器的時(shí)隙、連接紙的概念運(yùn)用到中壓變頻器控制領(lǐng)域。增加了系統(tǒng)的可變性,自由性和方便性。設(shè)計(jì)了具有系統(tǒng)組態(tài)功能的模塊化軟件,其中著重對(duì)控制軟件中的幾個(gè)重要功能進(jìn)行了分析討論。這些重要功能模塊有:控制字和狀態(tài)字、順序控制、V/f曲線、給定積分器、基于電壓補(bǔ)償?shù)妮敵鲎詣?dòng)穩(wěn)壓算法、通訊功能等。 中壓變頻器在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)為6kV/22kW試驗(yàn)系統(tǒng),實(shí)際設(shè)計(jì)為6kV/400kW的變頻系統(tǒng)裝置。本文給出了實(shí)驗(yàn)室調(diào)試結(jié)果及分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該中壓變頻器能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文以電機(jī)控制DSPTMS320LF2407為核心,結(jié)合相關(guān)外圍電路,運(yùn)用新型SVPWM控制方法,設(shè)計(jì)電梯專用變頻器。為了達(dá)到電梯專用變頻器大轉(zhuǎn)矩、高性能的要求,在硬件上提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、抗干擾性和高精度性;在軟件上采用新型SVPWM控制方法,以消除死區(qū)的負(fù)面影響,另外單神經(jīng)元PID控制器應(yīng)用于速度環(huán),對(duì)速度的調(diào)節(jié)作用有明顯改善。通過(guò)軟硬件結(jié)合的方式,改善電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩,使電梯控制系統(tǒng)的性能得到提高。 系統(tǒng)主電路主要由三部分組成:整流部分、中間濾波部分和逆變部分,分別用6RI75G-160整流橋模塊、電解電容電路和7MBP50RA120IPM模塊實(shí)現(xiàn)。并設(shè)計(jì)有起動(dòng)時(shí)防止沖擊電流的保護(hù)電路,以及防止過(guò)壓、欠壓的保護(hù)電路。其中,對(duì)逆變模塊IPM的驅(qū)動(dòng)控制是控制電路的核心,也是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要部分。控制電路以DSP為核心,由IPM驅(qū)動(dòng)隔離控制電路、轉(zhuǎn)速位置檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路、電源電路、顯示電路和鍵盤電路組成。對(duì)IPM驅(qū)動(dòng)、隔離、控制的效果,直接影響系統(tǒng)的性能,反映了變頻器的性能,所以這部分是改善變頻器性能的關(guān)鍵部分。另外,本課題擬定的被控對(duì)象是永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM),要對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)SVPWM控制,依賴于轉(zhuǎn)子位置的準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)檢測(cè),只有這樣,才能實(shí)現(xiàn)正確的矢量變換,準(zhǔn)確的輸出PWM脈沖,使合成矢量的方向與磁場(chǎng)方向保持實(shí)時(shí)的垂直,達(dá)到良好的控制性能,因此,轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)是提高變頻器性能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 系統(tǒng)采用的控制方式是SVPWM控制。本文從SVPWM原理入手,分析了死區(qū)時(shí)間對(duì)SVPWM控制的負(fù)面作用,采用了一種新型SVPWM控制方法,它將SVPWM的180度導(dǎo)通型和120度導(dǎo)通型結(jié)合起來(lái),從而達(dá)到既可以消除死區(qū)影響,又可以提高電源利用率的目的。另外,在速度調(diào)節(jié)環(huán)節(jié),采用單神經(jīng)元PID控制器,通過(guò)反復(fù)的仿真證明,在調(diào)速比不是很大的情況下,其對(duì)速度環(huán)的調(diào)節(jié)作用明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制器。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,系統(tǒng)基本上達(dá)到高性能的控制要求,適合于電梯控制系統(tǒng)。
上傳時(shí)間: 2013-05-21
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隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,各種電子設(shè)備對(duì)時(shí)間精度的要求日益提升。在衛(wèi)星發(fā)射、導(dǎo)航、導(dǎo)彈控制、潛艇定位、各種觀測(cè)、通信等方面,時(shí)鐘同步技術(shù)都發(fā)揮著極其重要的作用,得到了廣泛的推廣。對(duì)于分布式采集系統(tǒng)來(lái)說(shuō),中心主站需要對(duì)來(lái)自于不同采集設(shè)備的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析,得到各個(gè)采集點(diǎn)對(duì)同一事件的采集時(shí)間差異,通過(guò)對(duì)該時(shí)間差異的分析,最終做出對(duì)事件的準(zhǔn)確判斷。如果分布式采集系統(tǒng)中的各個(gè)采集設(shè)備不具有統(tǒng)一的時(shí)鐘基準(zhǔn),那么得到的各個(gè)采集時(shí)間差異就不能反映出實(shí)際情況,中心主站也無(wú)法準(zhǔn)確地對(duì)事件進(jìn)行分析和判斷,甚至得出錯(cuò)誤的結(jié)論。因此,時(shí)鐘同步是分布式采集系統(tǒng)正常運(yùn)作的必要前提。 目前國(guó)內(nèi)外時(shí)鐘同步領(lǐng)域常用的技術(shù)有GPS授時(shí)技術(shù),鎖相環(huán)技術(shù)和IRIG-B 碼等。GPS授時(shí)技術(shù)雖然精度高,抗干擾性強(qiáng),但是由于需要專用的GPS接收機(jī),若單純使用GPS 授時(shí)技術(shù)做時(shí)鐘同步,就需要在每個(gè)采集點(diǎn)安裝接收機(jī),成本較高。鎖相環(huán)是一種讓輸出信號(hào)在頻率和相位上與輸入?yún)⒖夹盘?hào)同步的技術(shù),輸出信號(hào)的時(shí)鐘準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性直接依賴于輸入?yún)⒖夹盘?hào)。IRIG-B 碼是一種信息量大,適合傳輸?shù)臅r(shí)間碼,但是由于其時(shí)間精度低,不適合應(yīng)用于高精度時(shí)鐘同步的系統(tǒng)。基于上述分析,本文結(jié)合這三種常用技術(shù),提出了一種基于FPGA的分布式采集系統(tǒng)時(shí)鐘同步控制技術(shù)。該技術(shù)既保留了GPS 授時(shí)的高精確度和高穩(wěn)定性,又具備IRIG-B時(shí)間碼易傳輸和低成本的特性,為分布式采集系統(tǒng)中的時(shí)鐘同步提供了一種新的解決方案。 本文中的設(shè)計(jì)采用了Ublox公司的精確授時(shí)GPS芯片LEA-5T,通過(guò)對(duì)GPS芯片串行時(shí)間信息解碼,獲得準(zhǔn)確的UTC時(shí)間,并實(shí)現(xiàn)了分布式采集系統(tǒng)中各個(gè)采集設(shè)備的精確時(shí)間打碼。為了能夠使整個(gè)分布式采集系統(tǒng)具有統(tǒng)一的高精度數(shù)據(jù)采集時(shí)鐘,本論文采用了數(shù)模混合的鎖相環(huán)技術(shù),將GPS 接收芯片輸出的高精度秒信號(hào)作為參考基準(zhǔn),生成了與秒信號(hào)高精度同步的100MHZ 高頻時(shí)鐘。本文在FPGA 中完成了IRIG-B 碼的編碼部分,將B 碼的準(zhǔn)時(shí)標(biāo)志與GPS 秒信號(hào)同步,提高了IRIG-B 碼的時(shí)間精度。在分布式采集系統(tǒng)中,IRIG-B時(shí)間碼能直接通過(guò)串口或光纖將各個(gè)采集點(diǎn)時(shí)間與UTC時(shí)間統(tǒng)一,節(jié)約了各點(diǎn)布設(shè)GPS 接收機(jī)的高昂成本。最后,通過(guò)PC104總線對(duì)時(shí)鐘同步控制卡進(jìn)行了數(shù)據(jù)讀取和測(cè)試,通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,提出了改進(jìn)方案。實(shí)驗(yàn)表明,改進(jìn)后的時(shí)鐘同步控制方案具有很高的時(shí)鐘同步精度,對(duì)時(shí)鐘同步技術(shù)有著重大的推進(jìn)意義!
上傳時(shí)間: 2013-08-05
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工業(yè)X-CT(X-ray Computed Tomography)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是以不損傷或者破壞被檢測(cè)對(duì)象的一種高新檢測(cè)技術(shù),被譽(yù)為最佳的無(wú)損檢測(cè)手段,在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域日益受到人們的青睞。近年來(lái),各國(guó)都在投入大量的人力、物力對(duì)其進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)。 目前,工業(yè)CT主要采用第二代和第三代掃描方式。在工業(yè)CT第三代掃描方式中,掃描系統(tǒng)僅作“旋轉(zhuǎn)”運(yùn)動(dòng),控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單。對(duì)此,我國(guó)已取得了可喜的成績(jī)。然而,對(duì)工業(yè)CT系統(tǒng)中的二代掃描運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),即針對(duì)“平移+旋轉(zhuǎn)”運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)的研究,我國(guó)已有采用,但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,還存在較大的差距。二代掃描方式與其它掃描方式相比,具有對(duì)被檢物的尺寸沒(méi)有要求,且能夠?qū)Ω信d趣的檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行局部掃描的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)X光源的射線出束角較小(一般小于20°),因此在工業(yè)X-CT系統(tǒng)主要采用二代掃描運(yùn)動(dòng)控制。有鑒于此,本論文結(jié)合有關(guān)科研項(xiàng)目,開(kāi)展了工業(yè)X-CT二代掃描控制系統(tǒng)的研究。 論文首先介紹了工業(yè)X-CT系統(tǒng)的工作原理和各種掃描運(yùn)動(dòng)控制方式的特點(diǎn),闡述了開(kāi)展二代掃描控制的研究目的和意義。其次,根據(jù)二代掃描控制的特點(diǎn),提出了“在優(yōu)先滿足工業(yè)X-CT二代掃描控制的基礎(chǔ)上,力求實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)X-CT掃描運(yùn)動(dòng)的通用控制,使其能同時(shí)支持一、三代掃描方式”的設(shè)計(jì)思想。據(jù)此,研究確立了基于單片機(jī)AT89LV52及FPGA芯片EP1C3T100C8的運(yùn)動(dòng)控制架構(gòu),以實(shí)現(xiàn)二代掃描控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。論文詳細(xì)介紹了可編程邏輯器件FPGA的工作原理和開(kāi)發(fā)流程,并對(duì)其相關(guān)開(kāi)發(fā)環(huán)境QuartusII4.1作了闡述。結(jié)合運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),詳細(xì)介紹了各功能模塊的具體設(shè)計(jì)過(guò)程,給出了相關(guān)的設(shè)計(jì)原理框圖和實(shí)際運(yùn)行波形。并制作了相應(yīng)的PCB板,調(diào)試了整個(gè)硬件控制系統(tǒng)。最后,論文還詳細(xì)研究了利用VisualC++6.0來(lái)完成上位機(jī)控制軟件的設(shè)計(jì),給出了運(yùn)動(dòng)控制主界面及掃描運(yùn)動(dòng)控制功能軟件設(shè)計(jì)的流程圖。 論文對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)采用的經(jīng)濟(jì)型的開(kāi)環(huán)控制技術(shù)所帶來(lái)的不利影響,分析研究了增加步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分?jǐn)?shù)以提高掃描精度的可能性,并對(duì)所研究的控制系統(tǒng)在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題及解決方案作了簡(jiǎn)要的分析,提出了一些完善方法。
標(biāo)簽: FPGA X-CT 工業(yè) 掃描控制
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)基于PROFIBUS-DP的產(chǎn)品價(jià)格昂貴,安裝和維護(hù)成本高等缺點(diǎn),以山西某大型煤礦的空壓機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化改造工程為例,在重點(diǎn)研究了PROFIBUS-DP協(xié)議的基礎(chǔ)上自行提出了一套PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng),并詳細(xì)設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)中的PROFIBUS-DP主站部分。 本文首先提出了一套基于PROFIBUS-DP技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)并在其基礎(chǔ)上完成了PROFIBUS-DP主站的總體設(shè)計(jì)。其次本文選用ARM+PROFIBUS主站協(xié)議芯片的開(kāi)發(fā)方式,重點(diǎn)論述了主站的硬件設(shè)計(jì)。再次本文根據(jù)PROFIBUS-DP協(xié)議的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)PROFIBUS-DP主站軟件模塊,確定各模塊間關(guān)系并詳細(xì)設(shè)計(jì)了主站與主站用戶之間的共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。接著本文討論了PROFIBUS-DP主站軟件在μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)上可靠運(yùn)行需注意的幾個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)。最后本文給出了基于ARM的PROFIBUS-DP主站的調(diào)試方案。 研究結(jié)果表明基于ARM的PROFIBUS-DP主站能夠在不降低系統(tǒng)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上有效降低成本。使基于PROFIBUS-DP的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)得到大面積推廣成為可能。
標(biāo)簽: PROFIBUSDP ARM 主站
上傳時(shí)間: 2013-06-27
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該文研究了兩相逆變器-異步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的SVPWM控制技術(shù),該系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于小功率、寬調(diào)速運(yùn)行的場(chǎng)合.通過(guò)對(duì)電機(jī)基本方程進(jìn)行Kron變換,建立了系統(tǒng)完整的數(shù)學(xué)模型.論文在分析國(guó)內(nèi)外兩相逆變器異步電動(dòng)機(jī)的SVPWM控制基礎(chǔ)上,提出四個(gè)電壓矢量八個(gè)工作空間的SVPWM控制技術(shù),推導(dǎo)了控制參數(shù)和計(jì)算公式,提出了使電機(jī)具有圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的調(diào)制比優(yōu)化方案,給出了實(shí)施該方案的逆變器功率管的導(dǎo)通順序和逆變器的輸出電壓波形.編制了系統(tǒng)仿真程序,給出SVPWM控制,兩相逆變器-異步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)樣機(jī)的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩仿真波形曲.并與采用其他控制方式,進(jìn)行仿真結(jié)果比較.論證了該文提出的SVPWM控制技術(shù)在兩相逆變器-異步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中明顯地減小了電流諧波、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng).論文建立了基于DSP控制器的兩相逆變器-異步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn)裝置系統(tǒng),系統(tǒng)由DSP控制器、控制電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、逆變器主電路、異步電動(dòng)機(jī)等組成.完成了各工作區(qū)的SVPWM信號(hào)的生成,與理論實(shí)現(xiàn)一致.
標(biāo)簽: SVPWM DSP 異步電動(dòng)機(jī) 控制
上傳時(shí)間: 2013-07-27
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近年來(lái),嵌入式Internet遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域一個(gè)重要組成部分,它將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信與自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合并成為新興的研究熱點(diǎn)。通過(guò)嵌入式Internet控制系統(tǒng),用戶只要在有網(wǎng)絡(luò)接入的地方,就可以對(duì)與網(wǎng)絡(luò)連接的任何現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)控。嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行軟硬件的定制,特別適用于對(duì)成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的各種遠(yuǎn)程測(cè)控設(shè)備。該項(xiàng)技術(shù)的研究具有廣闊的應(yīng)用前景。 嵌入式Web遠(yuǎn)程監(jiān)控不同于以往的C/S和B/S網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù),它通常采用嵌入式系統(tǒng)作為Web服務(wù)器,使得系統(tǒng)的成本大大降低,且設(shè)備體積小巧,便于安裝、易于維護(hù),安全可靠,此技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注,各式各樣的解決方案和實(shí)現(xiàn)方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式Boa服務(wù)器作為遠(yuǎn)程信號(hào)的傳輸平臺(tái)。首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理作了詳細(xì)介紹,然后對(duì)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)作了深入的探討和研究。 整個(gè)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)部分:嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì);嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的軟件設(shè)計(jì);嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統(tǒng)主控制器,并根據(jù)需要給出了具體的硬件電路設(shè)計(jì),包括:存儲(chǔ)器接口電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、串行通信接口電路以及信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)。鑒于μ Clinux對(duì)ARM技術(shù)的有力支持,且μ Clinux具有內(nèi)核可裁減、網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大、低成本、代碼開(kāi)放等特點(diǎn),通過(guò)對(duì)μ Clinux的裁減、配置和編譯,成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Boa服務(wù)器的構(gòu)建及系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)。 該嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)融合監(jiān)控網(wǎng)與信息網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程分布式測(cè)控和通訊。系統(tǒng)穩(wěn)定性高、實(shí)時(shí)性好、性價(jià)比高,具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,適用于工業(yè)、交通、電力、能源等眾多控制領(lǐng)域。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式網(wǎng)絡(luò) 控制 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2013-06-13
上傳用戶:牛津鞋
我國(guó)是世界上設(shè)施農(nóng)業(yè)面積最大的國(guó)家,設(shè)施面積占世界總面積的70-80%。目前國(guó)內(nèi)設(shè)施溫室應(yīng)用的主要環(huán)境參數(shù)采控系統(tǒng)大多為進(jìn)口產(chǎn)品,這些產(chǎn)品技術(shù)含量高,采控效果好,但相對(duì)價(jià)格較高,通常適用于現(xiàn)代化的大型或高檔連棟溫室。少數(shù)國(guó)產(chǎn)品牌無(wú)論技術(shù)水平還是采控效果均不甚理想,尤其缺少能夠適用于我國(guó)常見(jiàn)的中小型日光溫室的低成本智能采集控制裝置。本文基于國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)課題“設(shè)施農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)生產(chǎn)技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)建與應(yīng)用”,對(duì)設(shè)施溫室環(huán)境和生物信息數(shù)據(jù)采集、傳輸、備份、調(diào)控問(wèn)題進(jìn)行了研究。 論文分析了目前國(guó)內(nèi)中小型日光溫室環(huán)境監(jiān)控需求,提出并實(shí)現(xiàn)了一套網(wǎng)絡(luò)型設(shè)施農(nóng)業(yè)日光溫室智能控制系統(tǒng)從硬件到軟件的完整方案。主要研究工作如下: (1) 開(kāi)發(fā)了面向常用環(huán)境信息傳感器和生物信息傳感器的數(shù)據(jù)采集模塊,該數(shù)據(jù)采集模塊具有可定制、可擴(kuò)展的特點(diǎn)。 (2) 開(kāi)發(fā)了基于CF卡的數(shù)據(jù)備份及存儲(chǔ)模塊,為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的大容量存儲(chǔ)和本地化自主控制提供了基礎(chǔ)。 (3) 構(gòu)建了傳感器數(shù)據(jù)的局域傳輸網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)絡(luò)接口,滿足了節(jié)點(diǎn)環(huán)境參數(shù)及視頻信息寬帶傳輸與溫室集中監(jiān)控的需要。 (4) 開(kāi)發(fā)了面向中小型日光溫室的可擴(kuò)展核心設(shè)備管理模塊,實(shí)現(xiàn)了在決策服務(wù)器支持下的環(huán)境參數(shù)本地自主調(diào)控。 (5) 移植了嵌入式操作系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)了設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,使用戶可以靈活方便地調(diào)用板載設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的二次定制開(kāi)發(fā)。 (6) 對(duì)系統(tǒng)軟件、硬件進(jìn)行了模擬調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了系統(tǒng)在設(shè)施溫室環(huán)境采控中的各項(xiàng)功能。 論文結(jié)構(gòu)如下:首先分析了課題的研究背景、意義、研究現(xiàn)狀和相應(yīng)關(guān)鍵技術(shù);然后在溫室控制的需求分析上提出了智能控制系統(tǒng)的方案;接著給出了智能PAC系統(tǒng)子/主節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn),給出了基于U-BOOT與uClinux的智能PAC系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā);其次設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)智能PAC系統(tǒng)進(jìn)行仿真調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。論文最后展望了我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室環(huán)境監(jiān)控的發(fā)展。 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)表明,該智能PAC系統(tǒng)解決了日光溫室環(huán)境和生物信息數(shù)據(jù)采集、傳輸、備份問(wèn)題,并且具有可定制化、可編程、運(yùn)行穩(wěn)定可靠的特點(diǎn),達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽: ARM 設(shè)施農(nóng)業(yè) 網(wǎng)絡(luò) 可編程
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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比例-積分-微分(PID)是過(guò)程控制中最常用的一種控制算法。算法簡(jiǎn)單而且容易理解,應(yīng)用十分廣泛。但由于應(yīng)用領(lǐng)域的不同,功能上差別很大,系統(tǒng)的控制要求及關(guān)心的控制對(duì)象也不相同。數(shù)字PID控制比連續(xù)PID控制更為優(yōu)越,因?yàn)橛?jì)算機(jī)程序的靈活性,很容易克服連續(xù)PID控制中存在的問(wèn)題,經(jīng)修正而得到更完善的數(shù)字PID算法。本文以三相全控整流橋阻性負(fù)載為實(shí)際電路,控制主電路電壓,旨在提出一種智能數(shù)字PID控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,并給出了詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)及初步軟件設(shè)計(jì)思路。 PID控制系統(tǒng)采用高性能、低功耗的ARM微處理器S3C44BO作為核心處理單元,內(nèi)部的10位ADC作為信號(hào)采集模塊,采用了矩陣鍵盤和640*480的液晶作為人機(jī)接口;串口作為通信模塊實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)的監(jiān)控。采用芯片內(nèi)部自帶的PWM模塊,輸出16M Hz PWM信號(hào)并經(jīng)過(guò)一階低通濾波器得到0~5V的控制信號(hào)用于觸發(fā)主電路控制器,實(shí)現(xiàn)PID整定。 軟件方面,分析和研究了uC/OSⅡ的內(nèi)核源碼,實(shí)現(xiàn)了其在32位微處理器上的移植,作為管理各個(gè)子程序執(zhí)行的系統(tǒng)軟件。選用了圖形處理軟件uC/GUI用于完成LCD顯示及控制。PID算法采用了增量式數(shù)字PID算法,采用規(guī)一化算法進(jìn)行參數(shù)選取。上位機(jī)部分采用了C#語(yǔ)言進(jìn)行編寫。另外,采用了RTC(Real Time Clock)作為系統(tǒng)時(shí)鐘,可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定時(shí)運(yùn)行、定時(shí)模式切換等。在上位機(jī)上也可以方便的控制程序的執(zhí)行,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。 在論文的最后詳細(xì)的介紹了智能PID控制系統(tǒng)在三相全控橋主電路中的具體應(yīng)用。總結(jié)了調(diào)試中遇到的問(wèn)題,對(duì)今后工作中需要進(jìn)一步改善和探索的地方進(jìn)行了展望。
標(biāo)簽: ARM PID 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-08-01
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