作為先進(jìn)制造業(yè)的核心技術(shù)之一，焊接控制技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)我國焊接機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化水平提出了更高的要求。本課題研究的特種焊接機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是多任務(wù)并發(fā)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，作為實(shí)時(shí)系統(tǒng)研究關(guān)鍵問題之一的實(shí)時(shí)調(diào)度問題一直都是實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的研究熱點(diǎn)，因此對(duì)特種焊接機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度問題的研究對(duì)于保證焊接機(jī)的強(qiáng)實(shí)時(shí)性、高可靠性和高穩(wěn)定性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 針對(duì)特種焊接機(jī)實(shí)時(shí)多任務(wù)并行協(xié)調(diào)控制的特點(diǎn)，首先總結(jié)和分析了前人在焊接機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)方面取得的成果，在吸收前人先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)度問題和算法做了相關(guān)理論研究。同時(shí)結(jié)合實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，進(jìn)一步分析了幾種常見的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，選擇μc/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)作為研究的基礎(chǔ)，研究確定焊接機(jī)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)度方法。 給出了焊接機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)各個(gè)功能模塊電路的設(shè)計(jì)，搭建了以ARM微處理器為核心的焊接機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)。然后詳細(xì)分析了μc/OS-Ⅱ系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度、任務(wù)管理等內(nèi)核基本功能模塊，針對(duì)焊接機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度存在的問題.對(duì)μc/OS-Ⅱ的內(nèi)核及其任務(wù)調(diào)度算法進(jìn)行擴(kuò)展改進(jìn)，研究一種混合的調(diào)度策略，即采用兩種調(diào)度策略實(shí)現(xiàn)對(duì)焊接機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中普通任務(wù)和實(shí)時(shí)任務(wù)的調(diào)度，最大限度地提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。通過測(cè)試，驗(yàn)證了對(duì)μc/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)內(nèi)核及其任務(wù)調(diào)度算法進(jìn)行擴(kuò)展改進(jìn)設(shè)計(jì)的有效性和可行性，系統(tǒng)運(yùn)行正常，滿足焊接機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度的要求。取得了復(fù)雜焊接機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)任務(wù)實(shí)時(shí)調(diào)度策略及算法的成果，對(duì)焊接控制領(lǐng)域自動(dòng)化和智能化的發(fā)展具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
標(biāo)簽： ARM 焊接機(jī) 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 調(diào)度
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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作為在保障網(wǎng)絡(luò)安全方面扮演著至關(guān)重要角色的防火墻技術(shù)從出現(xiàn)到發(fā)展至今一直是網(wǎng)絡(luò)安全研究中的關(guān)鍵技術(shù)之一，隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，它在信息化、網(wǎng)絡(luò)化的過程中也變的越來越重要。為了使防火墻能快速且深入地對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程中的海量信息進(jìn)行安全檢測(cè)，并能應(yīng)對(duì)來自各個(gè)網(wǎng)絡(luò)層的威脅，將傳統(tǒng)的基于軟件的防火墻轉(zhuǎn)向硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)是不可阻擋的發(fā)展趨勢(shì)。 首先闡述了網(wǎng)絡(luò)安全的現(xiàn)狀、網(wǎng)絡(luò)安全研究的重大意義、防火墻目前的發(fā)展?fàn)顩r及未來的發(fā)展趨勢(shì)，然后介紹了防火墻的概念、功能和分類。重點(diǎn)分析了著名的開源入侵檢測(cè)系統(tǒng)Snort的功能實(shí)現(xiàn)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)Linux中自帶的網(wǎng)絡(luò)安全工具Iptables/Netfilter的工作原理做了簡(jiǎn)要介紹，然后對(duì)現(xiàn)在較流行的基于軟件的字符串匹配算法和硬件實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行對(duì)比分析，通過對(duì)已存在的解決方法的深入研究，提出了基于ARM處理器并采用內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器(CAM)的硬件防火墻系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。將Snort中對(duì)數(shù)據(jù)包載荷檢測(cè)部分中的順序檢測(cè)替換為由CAM結(jié)合Wu-Manbcr多模式匹配算法實(shí)現(xiàn)，其中CAM完成短模式匹配，Wu-Manber算法完成長(zhǎng)模式匹配，并將Snort與Iptables/Netfilter有機(jī)結(jié)合移植到基于ARM的嵌入式平臺(tái)中，系統(tǒng)可以通過主機(jī)對(duì)防火墻的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和規(guī)則更新。 設(shè)計(jì)了防火墻的整個(gè)硬件電路，其中重點(diǎn)分析了CAM模塊的設(shè)計(jì)。通過對(duì)Sourcefire的Snort VRT2.4版免費(fèi)規(guī)則庫的統(tǒng)計(jì)分析和計(jì)算模擬得出了對(duì)規(guī)則集的最佳劃分長(zhǎng)度；在軟件部分研究了Bootloader制作、Linux內(nèi)核的裁減與移植及根文件系統(tǒng)制作等內(nèi)容。重點(diǎn)分析了摩托羅拉公司的專用CAM芯片MCM69C432的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和相應(yīng)的調(diào)用方法，并結(jié)合主機(jī)軟件部分的功能分析了雙方的通信協(xié)議及實(shí)現(xiàn)，最后通過程序?qū)ο到y(tǒng)仿真并選用林肯數(shù)據(jù)集進(jìn)行模擬測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明系統(tǒng)比以前效率有了大幅提高，過濾速度已達(dá)到最初設(shè)計(jì)目標(biāo)，證明了此硬件防火墻方案的可行性。 最后總結(jié)了本人的工作并指出此種方案的硬件防火墻的不足、需要改進(jìn)之處和它的良好應(yīng)用前景。
上傳時(shí)間： 2013-07-24
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隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化和智能化程度越來越高。就玻璃工業(yè)生產(chǎn)而言，以前浮法玻璃生產(chǎn)線上所用的質(zhì)量檢測(cè)都是通過利用人眼離線檢驗(yàn)或?qū)Ｓ脙x器抽樣檢測(cè)，無法滿足實(shí)時(shí)檢測(cè)的要求，并且人眼檢測(cè)只能發(fā)現(xiàn)較大的玻璃缺陷，所以玻璃質(zhì)量無法提高。目前國內(nèi)幾家大型玻璃生產(chǎn)企業(yè)都開始采用進(jìn)口檢測(cè)設(shè)備，可以對(duì)玻璃實(shí)現(xiàn)100％在線全檢，自動(dòng)劃分玻璃等級(jí)，并獲得質(zhì)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，指導(dǎo)玻璃生產(chǎn)，穩(wěn)定玻璃質(zhì)量水平。 但由于價(jià)格昂貴，加上國內(nèi)浮法玻璃生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜，需要很長(zhǎng)時(shí)間的配套和適應(yīng)，而且配件更換困難以及售后服務(wù)難以到位等問題，嚴(yán)重束縛了國內(nèi)企業(yè)對(duì)此類設(shè)備的引進(jìn)，無法提高國內(nèi)企業(yè)在國際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。 應(yīng)對(duì)此一問題，本文主要研究了基于DSP+ARM的獨(dú)立雙核結(jié)構(gòu)的嵌入式視頻缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)的可行性，提出了相應(yīng)的開發(fā)目標(biāo)和性能參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上主要給出了基于TI公司TMS320C6202B DSP的視頻圖像處理以及缺陷識(shí)別的總體方案、硬件設(shè)計(jì)和相應(yīng)的底層軟件模塊；同時(shí)論述了嵌入式工業(yè)控制以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方案——采用Samsung公司的基于ARM7內(nèi)核的S3C4510B作為主控芯片，運(yùn)行uClinux操作系統(tǒng)，設(shè)計(jì)出整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的軟件層次模型和數(shù)據(jù)處理流程，其中編程底層的軟件模塊為上層的應(yīng)用程序提供硬件操作和流程，從而實(shí)現(xiàn)缺陷識(shí)別結(jié)果的控制與傳輸。同時(shí)，本文還對(duì)玻璃缺陷的識(shí)別原理進(jìn)行了深入的探討，總結(jié)出了圖象處理，圖象分割以及特征點(diǎn)提取等識(shí)別步驟。 本系統(tǒng)對(duì)于提高玻璃缺陷在線檢測(cè)的工藝水平、靈敏度、精度等級(jí)；提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和自動(dòng)化水平，降低投資及運(yùn)行成本都將有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。
標(biāo)簽： ucLinux ARMDSP 雙核 玻璃
上傳時(shí)間： 2013-07-02
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采用多功能終端構(gòu)成一種小型衛(wèi)星通信網(wǎng)，要求各個(gè)終端能夠像計(jì)算機(jī)一樣支持多種各樣的外部設(shè)備，并能實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)功能。采用能支持嵌入式Linux操作系統(tǒng)的ARM處理器可很好地滿足這種需求。本文重點(diǎn)研究這種智能終端中基于ARM處理器的嵌入式軟件及其實(shí)現(xiàn)，主要內(nèi)容有： (1)在分析嵌入式系統(tǒng)、ARM處理器、Linux操作系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，論證了這種基于ARM處理器和Linux操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多功能終端方案的可行性和優(yōu)越性。 (2)介紹了嵌入式系統(tǒng)的組成、開發(fā)流程和步驟，搭建了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和調(diào)試平臺(tái)，包括軟件開發(fā)工具、硬件調(diào)試工具，軟件組件等。 (3)分析了該衛(wèi)星通信網(wǎng)終端的需求，并詳細(xì)闡述了本系統(tǒng)的硬件配置，包括ARM處理器、存儲(chǔ)器和輸入/輸出接口。 (4)論證了本系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)的目標(biāo)，提出了一種軟件結(jié)構(gòu)方案，包括Bootloader、LinuX內(nèi)核、文件系統(tǒng)、圖形用戶界面、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序這幾個(gè)方面的選型和開發(fā)目標(biāo)。 (5)完成ARM嵌入式軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括U-Boot的修改和移植、Linux系統(tǒng)內(nèi)核的移植和剪裁、嵌入式Linux文件系統(tǒng)的制作、圖形用戶界面的安裝和編程基礎(chǔ)，以及Linux系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信網(wǎng)，地面終端，嵌入式系統(tǒng)，ARM，Linux
標(biāo)簽： ARM 處理器 衛(wèi)星通信網(wǎng) 軟件
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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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(dòng)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(duì)控制系統(tǒng)也提出了更高的要求。移動(dòng)機(jī)器人要實(shí)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(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。 導(dǎo)航是移動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先分析導(dǎo)航移動(dòng)機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)，建立機(jī)器人運(yùn)動(dòng)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(jì)、功能模塊的劃分及軟硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，并對(duì)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(jì)方面，主要包括基于 LPC2138 的主控制單元、基于HCTL-1100 的運(yùn)動(dòng)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(jì)。軟件方面，在μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)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(xiàng)硬件資源，提高了整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)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(cè)試提供了一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性，系統(tǒng)的各項(xiàng)功能及控制精度滿足設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽： ARM 導(dǎo)航 移動(dòng) 機(jī)器人控制
上傳時(shí)間： 2013-05-22
上傳用戶：Zxcvbnm
光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating)傳感器是近幾年光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，光纖光柵傳感器可以工作在強(qiáng)電磁場(chǎng)、高溫有腐蝕性的以及有爆炸危險(xiǎn)性的惡劣環(huán)境中，且易于將多個(gè)光纖光柵串聯(lián)在一起構(gòu)成光纖光柵陣列，實(shí)現(xiàn)分布式傳感，這是其他傳感元件所不及的。 本文設(shè)計(jì)了光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)可調(diào)諧法布里-珀羅(Fabry-Perot)腔解調(diào)測(cè)試系統(tǒng)。系統(tǒng)主要分光路和電路兩部分，在光路部分，研究了光纖光柵解調(diào)技術(shù)，分析和比較了幾種常見的波長(zhǎng)解調(diào)方法，由于F-P腔調(diào)諧范圍寬，可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量，因此決定采用可調(diào)諧F．P腔法進(jìn)行信號(hào)解調(diào)。對(duì)可調(diào)諧 F-P腔解調(diào)法做了理論分析和研究，并通過Matlab仿真對(duì)影響F-P濾波效果的腔長(zhǎng)和反射率兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。在電路部分，首先設(shè)計(jì)整形電路將光電探測(cè)器的輸出信號(hào)整形成矩形脈沖信號(hào)，設(shè)計(jì)了計(jì)算中心波長(zhǎng)的方法，最后搭建了硬件電路來驗(yàn)證中心波長(zhǎng)的計(jì)算方法。硬件電路以 Philips公司的 LPC2214 為核心處理器。該硬件電路包括電源電路，復(fù)位電路，串口電路，JTAG 調(diào)試接口，數(shù)碼管顯示等。軟件方面，設(shè)計(jì)了相關(guān)的軟件程序和模擬信號(hào)源，最后利用模擬信號(hào)源作為該解調(diào)測(cè)試系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析驗(yàn)證了該解調(diào)測(cè)試系統(tǒng)的可行性。
標(biāo)簽： ARM 光纖光柵 傳感網(wǎng)絡(luò) 解調(diào)器
上傳時(shí)間： 2013-05-26
上傳用戶：hooooor
本文實(shí)現(xiàn)了GPS中頻信號(hào)處理的整體設(shè)計(jì)方案。該方案使用Zarlink公司的GP2015射頻芯片和FPGA共同搭建硬件系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)GPS定位功能。其中GP2015芯片作為GPS信號(hào)接收前端，F(xiàn)PGA作為系統(tǒng)搭建和算法實(shí)現(xiàn)的平臺(tái)。 首先，針對(duì)建立GPS中頻數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的需要，設(shè)計(jì)了GPS信號(hào)接收的射頻前端以及LVDS數(shù)據(jù)傳輸電路，編寫了FPGA傳輸大量高頻數(shù)據(jù)的VHDL程序，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的傳輸及存儲(chǔ)。其次，設(shè)計(jì)PC機(jī)的用戶界面接口程序，為控制和測(cè)試提供了可靠的保障。在此基礎(chǔ)上開發(fā)了GPS中頻數(shù)據(jù)處理的平臺(tái)，為研究GPS定位算法提供了硬件基礎(chǔ)。 數(shù)據(jù)捕獲和追蹤是GPS算法中最耗時(shí)的兩部分，因此，本設(shè)計(jì)提出快速精確的數(shù)據(jù)捕獲方法。在分析頻域捕獲算法的基礎(chǔ)上，提出相位差分精確定頻的方法，分析其可行性，給出實(shí)施方案并與普通串行精確定頻算法比較，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，得到了很好的結(jié)果。 在研究捕獲算法的基礎(chǔ)上，本文在FPGA上實(shí)現(xiàn)了GPS中頻信號(hào)的捕獲算法。既保證了軟件算法的靈活性又利用了硬件工作的實(shí)時(shí)性，達(dá)到了快速捕獲的目的。
標(biāo)簽： FPGA GPS 中頻 信號(hào)處理
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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傳統(tǒng)PLC使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些問題，如程序死循環(huán)、程序跑飛、需要龐大的編譯系統(tǒng)作支持和不能實(shí)現(xiàn)精確位置控制等等；而發(fā)展到OPENPLC后，這些問題依然存在。為了更好地解決這些問題，本文提出一種全新的可編程控制器現(xiàn)場(chǎng)集成技術(shù)，用FPGA來實(shí)現(xiàn)PLC的功能，拋棄傳統(tǒng)PLC“程序”的概念，以“硬件線路”來實(shí)現(xiàn)控制功能，不論在經(jīng)濟(jì)上還是在性能上都具有更大的優(yōu)勢(shì)。 本課題在對(duì)國內(nèi)外可編程控制器，重點(diǎn)是HardPLC的開發(fā)和應(yīng)用的進(jìn)展進(jìn)行概述和分析的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)開展了HardPLC組成模塊原理及其仿真模擬的研究。本研究的主要貢獻(xiàn)為： 1.對(duì)比分析了CPLD和FPGA的性能特點(diǎn)，闡明了Xilinx公司FPGA芯片結(jié)構(gòu)的兩個(gè)創(chuàng)新概念，指出了其優(yōu)越性能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)； 2.系統(tǒng)分析了用HardPLC實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)時(shí)的一些通用模塊，對(duì)每個(gè)模塊的工作原理進(jìn)行了深入的探討，用VHDL語言建立了每個(gè)模塊的模型，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了仿真、綜合，為進(jìn)一步研究可編程控制器的現(xiàn)場(chǎng)集成奠定了基礎(chǔ)； 3.在仿真綜合的基礎(chǔ)上，用所建立的模型完成了特定邏輯控制系統(tǒng)的控制要求，充分展示了其實(shí)際應(yīng)用的可行性； 4.在分析Xilinx公司SPARTANII系列FPGA芯片配置模式的基礎(chǔ)上，確定了應(yīng)用于實(shí)際的基于CPLD控制的FPGA芯片SlaveParallel配置模式。 本課題研究建立的模型對(duì)于開發(fā)具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的HardPLC組成IP庫具有一定的理論意義；對(duì)特定系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn)，充分展示了基于FPGA的可編程控制器現(xiàn)場(chǎng)集成技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于工控領(lǐng)域，加大推廣力度和建立更多的IP庫，在許多應(yīng)用場(chǎng)合可以取代傳統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)，為工控領(lǐng)域提供高可靠、低價(jià)格、簡(jiǎn)單易操作的解決方案，這將帶來巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益；所確定的FPGA芯片配置模式可廣泛應(yīng)用于對(duì)FPGA芯片配置數(shù)據(jù)的加載，在實(shí)踐生產(chǎn)中具有重要的實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽： FPGA 可編程控制器 集成技術(shù) 應(yīng)用研究
上傳時(shí)間： 2013-05-30
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本文主要介紹了如何運(yùn)用可編程邏輯器件(FPGA)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。 目前，電機(jī)控制芯片主要有兩種選擇。一種是專用集成芯片(ASIC)，一種是單片機(jī)(MCU)或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。而FPGA的數(shù)字資源豐富、工作頻率高、可在系統(tǒng)編程等特點(diǎn)使得開發(fā)靈活、開發(fā)周期相對(duì)短，可以取代前二種通用的方式。本文利用80C196KC和FPGA控制感應(yīng)電機(jī)，簡(jiǎn)化了硬件和軟件設(shè)計(jì)，并充分利用了FPGA的快速性，利用FPGA，除本身可以用來控制電機(jī)以外：可以制成通用的“IP核”應(yīng)用到MCU(或DSP)，或是作為片內(nèi)外設(shè)，這樣就節(jié)約了片內(nèi)資源；另外，它還是ASIC設(shè)計(jì)的驗(yàn)證的必經(jīng)階段，這是本文選題和工作的意義。本文設(shè)計(jì)的FPGA調(diào)速控制系統(tǒng)以及2個(gè)IP核，下載到芯片，通過驗(yàn)證。 本文第一章緒論介紹了可編程邏輯器件的發(fā)展、應(yīng)用，以及EDA的發(fā)展歷程，還介紹了ASIC等。針對(duì)FPGA的快速發(fā)展，論述了它在變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。 第二章介紹了交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用情況。著重介紹了電壓空間矢量調(diào)制方式，以及矢量控制技術(shù)、技術(shù)發(fā)展。 第三章詳細(xì)介紹了SVPWM調(diào)速系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)的FPGA設(shè)計(jì)，給出了設(shè)計(jì)思路、具體方案、邏輯時(shí)序分析；最后給出了軟件仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)波形對(duì)照。文中還給出了SVPWM調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)用的FPGA設(shè)計(jì)結(jié)果，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，得到實(shí)驗(yàn)波形。論證了FPGA在調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用中的可行性和意義。 第四章介紹了作者針對(duì)課題相關(guān)的一些內(nèi)容所設(shè)計(jì)出的IP核，給出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果等。 論文最后，對(duì)本課題所做的工作進(jìn)行了簡(jiǎn)單的總結(jié)。
標(biāo)簽： FPGA 全數(shù)字 交流變頻 調(diào)速系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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如今電力電子電路的控制旨在實(shí)現(xiàn)高頻開關(guān)的計(jì)算機(jī)控制，并向著更高頻率、更低損耗和全數(shù)字化的方向發(fā)展。現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列器件(FieldProgrammableGateArrays)是近年來嶄露頭角的一類新型集成電路，它具有簡(jiǎn)潔、經(jīng)濟(jì)、高速度、低功耗等優(yōu)勢(shì)，又具有全集成化、適用性強(qiáng)，便于開發(fā)和維護(hù)(升級(jí))等顯著優(yōu)點(diǎn)。與單片機(jī)和DSP相比，F(xiàn)PGA的頻率更高、速度更快，這些特點(diǎn)順應(yīng)了電力電子電路的日趨高頻化和復(fù)雜化發(fā)展的需要。因此，在越來越多的領(lǐng)域中FPGA得到了日益廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。 本文提出了一種采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)器件實(shí)現(xiàn)數(shù)字化通用PWM控制器的方案。該控制器能產(chǎn)生多路PWM脈沖，具有開關(guān)頻率可調(diào)、各路脈沖間的相位可調(diào)、接口簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快、易修改、可現(xiàn)場(chǎng)編程等特點(diǎn)，可應(yīng)用于PWM的全數(shù)字化控制。文中對(duì)方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了比較詳細(xì)的論述，包括A/D采樣控制、PI算法的實(shí)現(xiàn)、PWM波形的產(chǎn)生、各模塊的工作原理等。 本文還提出一種新型ZCT-PWMBoost變換器，詳細(xì)的分析了該變換器的工作過程，并采用基于FPGA的數(shù)字化通用PWM控制器對(duì)這種軟開關(guān)Boost變換器進(jìn)行控制，給出了比較完滿的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該控制器以及該ZCTBoost變換器的可行性和有效性，
標(biāo)簽： FPGA PWM 數(shù)字化 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-07-10
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