永磁同步電機(PMSM)是一種性能優(yōu)越、應(yīng)用前景廣闊的電機。永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)是以永磁同步電機為控制對象,采用變壓變頻技術(shù)對電機進行調(diào)速的控制系統(tǒng)。因其具有能耗低、可靠性高、控制精確等優(yōu)點,在許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。然而,轉(zhuǎn)子無阻尼繞組的PMSM的采用變頻技術(shù)開環(huán)運行時,系統(tǒng)不太穩(wěn)定,電機效率有所下降,轉(zhuǎn)子溫升高,易造成釹鐵硼永磁體退磁,危及電機安全運行,有時甚至還會出現(xiàn)失步現(xiàn)象,系統(tǒng)無法運行。PMSM控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行控制都是建立在閉環(huán)控制基礎(chǔ)之上的,因此如何獲取轉(zhuǎn)子位置和速度信號是整個系統(tǒng)中相當(dāng)重要的一個環(huán)節(jié)。當(dāng)前,在大多數(shù)調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)中,最常用的方法是在轉(zhuǎn)子軸上安裝位置傳感器。但這些傳感器增加了系統(tǒng)的成本,降低了系統(tǒng)的可靠性和耐用性。因此,在一些特殊及控制精度要求不很高的場合,無傳感器控制將會得到廣泛的應(yīng)用。它通過測量電動機的電流、電壓等可測量的物理量,通過特定的觀測器策略估算轉(zhuǎn)子位置,提取永磁轉(zhuǎn)子的位置和速度信息,完成閉環(huán)控制。本文以無位置傳感器PMSM控制系統(tǒng)作為研究對象,介紹了永磁同步電機的結(jié)構(gòu)及其數(shù)學(xué)模型,詳細地闡述了空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)的理論基礎(chǔ)及其波形的產(chǎn)生機制,并對閉環(huán)控制策略進行了研究。鑒于數(shù)字信號處理器(DSP)TMS320LF2407控制芯片出色的性能和豐富的外設(shè)資源,使用該芯片設(shè)計了控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng),通過對整個控制系統(tǒng)的試驗調(diào)試,實現(xiàn)了永磁同步電機的無位置傳感器控制。 本文借助于MATLAB建立了永磁同步電機的仿真數(shù)學(xué)模型,并根據(jù)空間矢量脈寬調(diào)制的工作原理,構(gòu)建了永磁同步電機調(diào)速控制系統(tǒng)的仿真模型。系統(tǒng)采用αβ定子靜止坐標系下的數(shù)學(xué)模型,依據(jù)滑模變結(jié)構(gòu)控制原理,對永磁電機的轉(zhuǎn)子位置角θe和轉(zhuǎn)速ωe進行實時在線估算,不斷修正估算位置^θe,控制定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子磁場垂直并保持與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)電機的閉環(huán)調(diào)速運行。理論分析和仿真結(jié)果表明,所提出的永磁同步電機無傳感器控制方法具有較強的魯棒性和令人滿意的性能。
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目前嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)控制和智能家電方面運用地越來越廣泛,嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用于安防報警產(chǎn)品,使安防報警產(chǎn)品越來越智能化。未來產(chǎn)品技術(shù)將朝著數(shù)字化、無線化、集成化方向發(fā)展,因此本文設(shè)計了一個基于嵌入式系統(tǒng)的安防報警器。 嵌入式防盜報警系統(tǒng),由可編程主機、遙控器、各種防盜、防搶探測器組成,可通過局域網(wǎng)與小區(qū)的監(jiān)控中心連接,組成一套有線安全防范網(wǎng)絡(luò)。一旦發(fā)生情況,能把報警信息通過通訊網(wǎng)絡(luò)瞬間遠程傳輸?shù)接脩粼O(shè)定的電話、手機、傳呼機。同時向監(jiān)控中心報告,監(jiān)控中心電腦確定發(fā)生警情的地址,及時調(diào)動人員作出快速處理。 本文設(shè)計以32位ARM920T處理器s3C2410A為主控芯片,操作系統(tǒng)采用嵌入式LINUX操作系統(tǒng)。本文詳細闡述一下幾點: (1)研究了GSM MODEM的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c和工作原理,熟悉控制短信貓的AT指令;分析了煙霧、防盜、煤氣等傳感器的性能指標和門限數(shù)據(jù)。為下面的系統(tǒng)的設(shè)計與研究提供了必要的理論基礎(chǔ)。 (2)建立硬件開發(fā)平臺,對ARM處理器平臺的集成功能進行了研究。其中重點研究了ARMS3C2410處理器,對其性能進行了分析;對處理器的內(nèi)存設(shè)計進行的分析;對所應(yīng)用的串口電路進行了詳細的研究。 (3)采用了嵌入式Linux系統(tǒng)作為操作系統(tǒng),對Linux系統(tǒng)的內(nèi)核和文件系統(tǒng)作了進一步的研究。詳細研究了Linux系統(tǒng)的bootloader的功能以及它的編譯與燒寫;Linux內(nèi)核的剪切、編譯和燒寫;Linux文件系統(tǒng)的編譯與燒寫;加載Linux各種服務(wù),比如NFS協(xié)議服務(wù)。為系統(tǒng)開發(fā)搭建了軟件平臺。 (4)ARM處理器與GSM MODEM通過串口進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)能浖O(shè)計;ARM處理器與監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)能浖O(shè)計。本系統(tǒng)實現(xiàn)了Linux系統(tǒng)串口和網(wǎng)口進行數(shù)據(jù)的傳輸,并對系統(tǒng)性能進行了測試,測試表明平臺達到設(shè)計要求,性能穩(wěn)定。
標簽: ARM 嵌入式 安防系統(tǒng)
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近年來,隨著世界上汽車保有量的快速增長,不可避免的帶來了交通擁擠、交通事故、廢氣的排放等問題。這些問題促使人們開始致力于研究智能交通系統(tǒng)(ITS),以此來保障交通安全,提高交通運輸效率,方便出行。 車載導(dǎo)航系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)ITS最后發(fā)布的環(huán)節(jié),它集先進的全球衛(wèi)星定位技術(shù)、地理信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、多媒體技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)與嵌入式計算機系統(tǒng)于一體,實現(xiàn)車輛定位、車輛導(dǎo)航、實時信息發(fā)布等功能,為駕駛者提供便捷的服務(wù),幫助駕駛者準確、安全、快速地到達目的地。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展以及對智能化交通的需求加深,研究適合中國國情的車載導(dǎo)航系統(tǒng),有著極其重要的意義。 本論文針對車載導(dǎo)航系統(tǒng)要求成本低、體積小、功耗低、性能可靠等問題,設(shè)計了基于S3C2440A芯片的嵌入式Linux車載導(dǎo)航系統(tǒng),建立了相應(yīng)的硬件平臺和軟件平臺,實現(xiàn)車載導(dǎo)航系統(tǒng)的定位查詢、最優(yōu)路徑查詢等功能。論文的主要工作如下: (1)深入研究智能交通動態(tài)信息平臺的構(gòu)架、作用,根據(jù)平臺需要車載導(dǎo)航系統(tǒng)實現(xiàn)的功能,以及系統(tǒng)所要滿足的價格低、體積小、功耗低、性能可靠等指標,提出了嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)的整體設(shè)計構(gòu)架。選擇使用三星公司32位嵌入式微處理器S3C2440A來搭建系統(tǒng)硬件平臺,使用Linux操作系統(tǒng)來進行車載導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用程序的開發(fā)。 (2)圍繞S3C2440A芯片的性能結(jié)構(gòu),構(gòu)建了系統(tǒng)硬件平臺的整體框架。根據(jù)系統(tǒng)所需要的性能,對框架中的存儲模塊、GPS模塊、GPRS模塊以及外圍接口等進行了選型設(shè)計。 (3)建立Linux操作系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境,完成BootLoader移植,實現(xiàn)了在S3C2440A芯片上的移植,最后研究了車載導(dǎo)航系統(tǒng)的程序設(shè)計與開發(fā)。 (4)論文的創(chuàng)新點之一在于設(shè)計的車載導(dǎo)航系統(tǒng)是動態(tài)交通信息平臺中的發(fā)布環(huán)節(jié),通過GPRS通信,它能夠提供實時動態(tài)交通信息,并能進行最優(yōu)路徑查詢,最大限度地實現(xiàn)了交通信息資源的共享。 (5)另外的創(chuàng)新點在于充分考慮成本和性能的基礎(chǔ)上,選用了S3C2440A芯片來構(gòu)建系統(tǒng)硬件平臺。它預(yù)留了多媒體接口、相機接口、音頻接口、網(wǎng)絡(luò)接口等可以豐富車載導(dǎo)航系統(tǒng)的功能。 本文所研發(fā)的嵌入式車載導(dǎo)航系統(tǒng)經(jīng)實驗室調(diào)試,結(jié)果表明基本實現(xiàn)了設(shè)計要求。
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近年來,嵌入式技術(shù)發(fā)展迅速,已經(jīng)滲透到工業(yè)控制、智能設(shè)備以及電子消費品等人們?nèi)粘I畹母鱾€領(lǐng)域,而Internet技術(shù)也取得了巨大的發(fā)展,為人們所廣為接受,于是嵌入式技術(shù)和Internet技術(shù)相結(jié)合形成的嵌入式Internet技術(shù)適時地出現(xiàn)了,并且成為實現(xiàn)遠程控制、信息共享的關(guān)鍵技術(shù)。 本文首先闡述了課題研究的背景、目的和意義,以及嵌入式TCP/IP協(xié)議棧研究的現(xiàn)狀,然后分析了嵌入式操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ的工作原理并描述了把它移植到LPC2210上的過程,為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)提供了操作系統(tǒng)支持。接著,針對嵌入式協(xié)議棧的特殊需求,詳細分析并采用了零拷貝技術(shù)、跨層技術(shù)等對LwIP協(xié)議棧進行了有效的裁剪和優(yōu)化,結(jié)合μ C/PS-Ⅱ設(shè)計了一種緊湊的協(xié)議棧工作模型和內(nèi)存管理機制。并且結(jié)合μ C/OS-Ⅱ設(shè)計了協(xié)議棧的工作模型和內(nèi)存管理機制。在驅(qū)動程序的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了對LwIP中的IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、UDP協(xié)議和TCP協(xié)議等幾個協(xié)議棧的裁剪和優(yōu)化。并分析了它們的安全漏洞及基于這些漏洞的攻擊方式,在這個基礎(chǔ)上提出了如攻擊檢測算法等填補漏洞和抵抗攻擊的一些技術(shù)和措施。最后在目標板上成功移植了優(yōu)化后的LwIP。 本文同時還設(shè)計了一種能夠提供足夠多軟定時器資源的算法。在不需要操作系統(tǒng)支持的情況下,軟定時器可以給多任務(wù)的系統(tǒng)提供足夠的定時服務(wù),而且不影響中斷處理時間。并且具有自動回調(diào)功能,啟動一次以后就可自動調(diào)用定時器。此軟定時器使用方便且易移植,大大方便了本課題多次使用定時器的需要。課題結(jié)合具體項目“蓄電池狀態(tài)記錄儀的設(shè)計”,分析了它的各個功能模塊,設(shè)計了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。對各個功能模塊的設(shè)計與實現(xiàn)進行了代碼編寫和測試,借助于TFTP服務(wù)器實現(xiàn)了基于協(xié)議的嵌入式目標板和PC機間的網(wǎng)絡(luò)通信。 本課題經(jīng)過幾個月的軟硬件設(shè)計和現(xiàn)場測試,已實現(xiàn)了最初的設(shè)計目標。構(gòu)建出了實驗硬件平臺和一個多任務(wù)多協(xié)議的基本實時系統(tǒng)框架。以后的開發(fā)者可以不必深入了解μ C/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)和嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的情況下就可以方便的創(chuàng)建一個嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),并能在平臺上開發(fā)其它的應(yīng)用任務(wù),為以后的研究提供了參考并奠定了基礎(chǔ)。
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超聲理論與技術(shù)的快速發(fā)展,使超聲設(shè)備不斷更新,超聲檢查已成為預(yù)測和評價疾病及其治療結(jié)果不可缺少的重要方法。超聲診斷技術(shù)不僅具有安全、方便、無損、廉價等優(yōu)點,其優(yōu)越性還在于它選用診斷參數(shù)的多樣性及其在工程上實現(xiàn)的靈活性。 全數(shù)字B超診斷儀基于嵌入式ARM9+FPGA硬件平臺、LINUX嵌入式操作系統(tǒng),是一種新型的、操作方便的、技術(shù)含量高的機型。它具有現(xiàn)有黑白B超的基本功能,能夠?qū)Τ暬夭〝?shù)據(jù)進行靈活的處理,從而使操作更加方便,圖象質(zhì)量進一步提高,并為遠程醫(yī)療、圖像存儲、拷貝等打下基礎(chǔ),是一種很有發(fā)展前景、未來市場的主打產(chǎn)品。全數(shù)字B型超聲診斷儀的基本技術(shù)特點是用數(shù)字硬件電路來實現(xiàn)數(shù)據(jù)量極其龐大的超聲信息的實時處理,它的實現(xiàn)主要倚重于FPGA技術(shù)。現(xiàn)在FPGA已經(jīng)成為多種數(shù)字信號處理(DSP)應(yīng)用的強有力解決方案。硬件和軟件設(shè)計者可以利用可編程邏輯開發(fā)各種DSP應(yīng)用解決方案。可編程解決方案可以更好地適應(yīng)快速變化的標準、協(xié)議和性能需求。 本論文首先闡述了醫(yī)療儀器發(fā)展現(xiàn)狀和嵌入式計算機體系結(jié)構(gòu)及發(fā)展狀況,提出了課題研究內(nèi)容和目標。然后從B超診斷原理及全數(shù)字B超診斷儀設(shè)計入手深入分析了B型超聲診斷儀的系統(tǒng)的硬件體系機構(gòu)。對系統(tǒng)的總體框架和ARM模塊設(shè)計做了描述后,接著分析了超聲信號進行數(shù)字化處理的各個子模塊、可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)特點、編程原理、設(shè)計流程以及ARM處理模塊和FPGA模塊的主要通訊接口。接著,本論文介紹了基于ARM9硬件平臺的LINUX嵌入式操作系統(tǒng)的移植和設(shè)備驅(qū)動的開發(fā),詳細描述了B型超聲診斷儀的軟件環(huán)境的架構(gòu)及其設(shè)備驅(qū)動的詳細設(shè)計。最后對整個系統(tǒng)的功能和特點進行了總結(jié)和展望。
標簽: ARM 全數(shù)字 儀的設(shè)計 超聲診斷
上傳時間: 2013-05-28
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消防部門為什么要引入GIS/GPS技術(shù)?消防部門擔(dān)負著保護生命和財產(chǎn)安全的重任,但其可利用的資源卻非常有限。能夠有效利用寶貴信息對消防工作是至關(guān)重要的。這出于多種理由,如:火情的需要,營救力量,戰(zhàn)術(shù)布置,火災(zāi)記錄,反應(yīng)時間等。傳統(tǒng)方法需要大量的圖紙,報告和歷史記錄。這些數(shù)據(jù)來自于不同的地方,而且數(shù)據(jù)格式不一致。因此要花費大量的時間進行數(shù)據(jù)搜集、準備和統(tǒng)一成可用的數(shù)據(jù)格式。如何更高效的搜集利用數(shù)據(jù),如何進一步提高消防部隊的快速反應(yīng)能力,加強消防車輛的動態(tài)管理、動態(tài)調(diào)度、動態(tài)指揮等。這些都是現(xiàn)行消防指揮調(diào)度系統(tǒng)中迫切需要解決的問題。而在消防指揮調(diào)度系統(tǒng)中引入GIS/GPS技術(shù)恰恰解決了這些問題。 各地的消防車輛動態(tài)管理子系統(tǒng)普遍上是利用GPS衛(wèi)星定位技術(shù),通過GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò),將滅火出動途中、滅火戰(zhàn)斗中的消防車輛的行駛路線、車輛位置信息實時傳送到消防調(diào)度指揮中心,在指揮中心的電子地圖上顯示出行車路線和消防車輛位置信息。指揮中心的調(diào)度員根據(jù)情況,通過無線通訊設(shè)備,及時對參戰(zhàn)車輛進行調(diào)度指揮和行車路線矯正。 本消防車輛調(diào)度系統(tǒng)采用M/S(Mobile/Server)模式,本文論述了終端部分的設(shè)計和實現(xiàn)。終端采用ARM硬件平臺,并在此基礎(chǔ)上,集合全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)、嵌入式地理信息系統(tǒng)技術(shù)(eGIS)、通用分組無線服務(wù)技術(shù)(GPRS)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等于一體,實現(xiàn)消防車輛的動態(tài)管理、調(diào)度、指揮的子系統(tǒng)。實現(xiàn)GPS的車輛導(dǎo)航、車輛跟蹤、車輛定位、車輛調(diào)度等功能。從而更加形象和直觀的對現(xiàn)行消防車輛動態(tài)管理系統(tǒng)進行了改進。 當(dāng)前,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,高層建筑、地下工程、石油化工、公眾聚集場所的大量涌現(xiàn),火災(zāi)日趨多樣化、復(fù)雜化,快速地處置災(zāi)害事故,有效地保護市民生命和財產(chǎn)安全,已成為消防隊伍面臨的一項緊迫任務(wù)。如果能充分地發(fā)揮和挖掘GPS技術(shù)在消防領(lǐng)域上的應(yīng)用,拓展和利用它的功能,進行消防通信的改革,這將更好地協(xié)助消防隊伍為社會的經(jīng)濟和人民生命安全保駕護航。
標簽: ARM 導(dǎo)航系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的組成部分,它是一種防范能力較強的綜合系統(tǒng)。視頻監(jiān)控以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而廣泛應(yīng)用于許多場合。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、軟硬件可裁減的、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積等綜合性嚴格要求的專用計算機系統(tǒng),亦即為監(jiān)控系統(tǒng)量體裁衣的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成,它是集軟硬件于一體的可獨立工作的“器件”。在視頻監(jiān)控上的嵌入式應(yīng)用將是視頻監(jiān)控領(lǐng)域的一個重要發(fā)展方向。 論文首先闡述了嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展、現(xiàn)狀以及整體構(gòu)建,然后介紹了嵌入式Linux操作系統(tǒng)以及ARM處理器的發(fā)展情況,分析了主要外圍電路的設(shè)計,以及如何在ARM硬件平臺上進行嵌入式Linux內(nèi)核的編譯與移植,介紹了Bootloader的啟動原理及運行過程,并對在Linux操作系統(tǒng)下的USB驅(qū)動程序的開發(fā)進行了研究。本文重點討論了圖像采集、編碼和網(wǎng)絡(luò)通信程序的設(shè)計原理與實現(xiàn)。最后進行了系統(tǒng)整體測試,并提出進一步開發(fā)設(shè)想。 本文的研究結(jié)果具有較大的工程實際意義,對于基于IP技術(shù)的各種視頻通信應(yīng)用具有一定的參考價值。
標簽: ARM 遠程視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-06-28
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由于汽車排放、節(jié)能、安全和舒適性等使用性能不斷提高,使得汽車電子控制程度也越來越高。汽車電子控制裝置必須迅速、準確地處理各種信息,并通過儀表顯示出來,使駕駛員及時了解并掌握汽車的運行狀態(tài),妥善處理各種情況。 本文以上海汽車榮威550的儀表盤為研究對象,對車速表、燃油表和水溫表進行了改進,提出了ARM+Linux+MiniGUI這樣一種系統(tǒng)設(shè)計方案,并對其進行了詳細的分析與設(shè)計。 首先,論文給出了選題的背景與意義,討論了汽車儀表目前的狀況和發(fā)展趨勢,并給出了本文的研究內(nèi)容。通過分析改進后儀表盤的特點,給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。 其次介紹了儀表系統(tǒng)的軟硬件平臺,其中硬件包括主控制器的選擇,存儲器電路等外圍電路的設(shè)計;軟件包括嵌入式Linux開發(fā)平臺的構(gòu)建以及驅(qū)動程序的開發(fā)。 最后詳細講解了改進后儀表盤的用戶界面設(shè)計,包括對幾種常用的嵌入式GUI進行介紹,宿主機開發(fā)環(huán)境的建立以及使用MiniGUI開發(fā)應(yīng)用程序,并簡單介紹了幾種軟硬件抗干擾技術(shù)。 本文采用傳感器技術(shù)、CAN總線和嵌入式技術(shù),對榮威550汽車儀表進行合理化和人性化設(shè)計,結(jié)果表明,改進后的汽車儀表這不僅可以避免精度低、可靠性差等不足,而且具有精度高、智能化高、擴展性好等優(yōu)點。
上傳時間: 2013-06-25
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設(shè)計并實現(xiàn)具有硬件濾波空氣清新器的信息采集系統(tǒng),根據(jù)空氣的復(fù)雜性以及隨機性,結(jié)合自適應(yīng)濾波器的原理,提出一種新的空氣信息采集系統(tǒng)設(shè)計方法。該方法利用最小均方(LMS)自適應(yīng)濾波器進行軟件濾波,針對空氣
標簽: LMS 自適應(yīng)濾波器 信息采集 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-06-14
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單片機解讀GPS信息(KeilC環(huán)境)(文中僅介紹時間處理方法,其他方法類似)
上傳時間: 2013-04-24
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