汽車電機(jī)經(jīng)常在低溫(零下40℃)下工作。在低溫下，電機(jī)會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)在常溫下所沒有的現(xiàn)象，即起動(dòng)阻力矩過大和空載運(yùn)行時(shí)尖嘯。起動(dòng)阻力矩過大會(huì)導(dǎo)致電機(jī)起動(dòng)困難；而低溫尖嘯會(huì)導(dǎo)致過大的噪聲和軸承的快速磨損。本論文對(duì)這兩個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行了研究。研究方法是將電機(jī)理論與轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)和潤滑理論相結(jié)合，以轉(zhuǎn)子和它的磁場(chǎng)所構(gòu)成的機(jī)電耦合系統(tǒng)為研究對(duì)象，以轉(zhuǎn)子/軸承支撐系統(tǒng)為研究重點(diǎn)，全面分析了低溫對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的影響。研究結(jié)果表明：這兩個(gè)現(xiàn)象產(chǎn)生的本質(zhì)是相同的，都是機(jī)電耦合系統(tǒng)在低溫下發(fā)生變化的結(jié)果。首先是低溫下電磁場(chǎng)發(fā)生變化，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子所受的電磁力增加，使低溫下的齒槽定位轉(zhuǎn)矩變大，在電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就表現(xiàn)為恒定阻力矩增大，在電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就表現(xiàn)為轉(zhuǎn)子振動(dòng)的加劇。其次是轉(zhuǎn)子/軸承支撐系統(tǒng)在低溫下發(fā)生了變化，低溫下潤滑油粘度變大以及轉(zhuǎn)子/軸承之間的配合情況惡化，使得軸承
標(biāo)簽： 汽車電機(jī)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著煤礦高產(chǎn)高效技術(shù)的推廣和應(yīng)用，井下長距離、大運(yùn)量、大功率下運(yùn)帶式輸送機(jī)的應(yīng)用越來越普遍。其中，解決好傾角較大（大于6°）的下運(yùn)帶式輸送機(jī)的運(yùn)行制動(dòng)和安全制動(dòng)問題對(duì)保障全礦安全、高效生產(chǎn)具有重要意義。 本文在對(duì)國內(nèi)外現(xiàn)有下運(yùn)帶式輸送機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)上，針對(duì)煤礦生產(chǎn)的特殊性，提出了基于ARM的嵌入式計(jì)算機(jī)控制液壓調(diào)速軟制動(dòng)系統(tǒng)方案，所用元件可靠性和防爆性好，系統(tǒng)簡單，動(dòng)態(tài)制動(dòng)性能好；結(jié)合成熟的工業(yè)PID控制經(jīng)驗(yàn)和智能控制理論，并依據(jù)制動(dòng)控制方案，設(shè)計(jì)了一種模糊自適應(yīng)PID控制器用于控制電液比例調(diào)速閥的開口大小，其PID參數(shù)Kp、Ki和Kd可根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行在線調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性強(qiáng)，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生改變時(shí)也可獲得較好的控制效果；在基于S3C44BOX的最小ARM系統(tǒng)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)控制信號(hào)的輸入、輸出方式及其電路；分析了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-ⅡBootLoader的設(shè)計(jì)及其在S3C44BOX上的移植過程；制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用軟件采用多任務(wù)機(jī)制，狀態(tài)檢測(cè)與控制任務(wù)并行運(yùn)行，數(shù)據(jù)采集采用定時(shí)中斷的方式；系統(tǒng)可擴(kuò)展性、可移植性好，控制算法容易實(shí)現(xiàn)多樣性且開發(fā)簡單、維護(hù)方便。 該液壓調(diào)速軟制動(dòng)系統(tǒng)可用于大型下運(yùn)帶式輸送機(jī)的正常工作制動(dòng)、緊急停車和斷電防止飛車事故發(fā)生的安全制動(dòng)，對(duì)輸送機(jī)的輔助啟動(dòng)也起重要作用。制動(dòng)力矩依據(jù)輸送機(jī)載荷大小和輸送機(jī)制動(dòng)減速時(shí)速度的變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，制動(dòng)曲線可調(diào)，輸送機(jī)減速時(shí)不產(chǎn)生較大沖擊、安全平穩(wěn)，并按照規(guī)定的減速度大小減速停車。
標(biāo)簽： ARM 帶式輸送機(jī) 制動(dòng)系統(tǒng) 軟
上傳時(shí)間： 2013-07-09
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在現(xiàn)代電網(wǎng)中，隨著超高壓、大容量、遠(yuǎn)距離輸電線路的不斷增多，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高、更嚴(yán)格的要求。距離保護(hù)作為線路保護(hù)的基本組成部分，其工作特性對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著直接和重要的影響。為了適應(yīng)現(xiàn)代超高壓電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的要求，微機(jī)保護(hù)裝置在硬件和軟件上都提出了越來越高的要求。 高速數(shù)字信號(hào)處理芯片（DSP）技術(shù)的發(fā)展，為開發(fā)一種速度快、處理能力強(qiáng)的微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。在這樣的背景下，我們采用DSP芯片和ARM處理器，設(shè)計(jì)了一個(gè)并列式雙處理器微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用一個(gè)DSP芯片負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)采集、采樣數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。ARM微處理器承擔(dān)人機(jī)接口管理，通過串行通信方式實(shí)現(xiàn)與DSP端口之間的數(shù)據(jù)通信，豐富的通訊接口，使得與上位機(jī)的通訊、下載程序定值靈活方便。新的微機(jī)保護(hù)裝置不斷推出，投入運(yùn)行的微機(jī)保護(hù)裝置不允許用來進(jìn)行試驗(yàn)、培訓(xùn)，該裝置還可作為試驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，供學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)微機(jī)保護(hù)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并可自行設(shè)計(jì)保護(hù)算法、編制程序，通過上位機(jī)下載到實(shí)驗(yàn)裝置，完成相應(yīng)保護(hù)功能的測(cè)試。 本文實(shí)現(xiàn)了微機(jī)保護(hù)方案的整體軟硬件設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括DSP2812微處理器芯片，ARM7微處理器LPC2220芯片，開關(guān)量輸入／輸出電路、數(shù)據(jù)采集電路、通訊和網(wǎng)絡(luò)接口電路、人機(jī)界面的顯示板電路，文中對(duì)各部分電路的功能、特點(diǎn)以及器件的選擇、引腳連接進(jìn)行了詳細(xì)介紹。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，采用雙CPU并行處理模式，針對(duì)基于LPC2220微處理器的監(jiān)控管理系統(tǒng)，完成了最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)，詳細(xì)完成了啟動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。 本文初步設(shè)計(jì)了人機(jī)操作界面，給出了軟件設(shè)計(jì)的流程圖，將實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ與模塊化硬件設(shè)計(jì)相結(jié)合，共同構(gòu)成一個(gè)可以重復(fù)利用的軟硬件數(shù)字系統(tǒng)平臺(tái)，除了可以最大限度地提高開發(fā)的效率、減少資源的浪費(fèi)外，還可以通過長期對(duì)于該平臺(tái)的研究，逐步優(yōu)化平臺(tái)軟硬件資源，提高其性能，并滿足日益復(fù)雜的應(yīng)用需求。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著國內(nèi)汽車工業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的市場(chǎng)需求也越來越大。目前國內(nèi)推出的一些車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)還沒有在車載系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，還須在改進(jìn)技術(shù)、提高精度的同時(shí)降低開發(fā)成本。 車載導(dǎo)航終端結(jié)合了導(dǎo)航定位技術(shù)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、通訊技術(shù)以及嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)，為用戶提供導(dǎo)航定位、地理信息等服務(wù)。車載導(dǎo)航終端由GPS定位系統(tǒng)、電子地圖、嵌入式系統(tǒng)組成。導(dǎo)航終端接收GPS所傳送的衛(wèi)星信號(hào)，得到車輛的即時(shí)位置，通過GPS信號(hào)處理系統(tǒng)傳送給主機(jī)，再配合嵌入式系統(tǒng)上的空間數(shù)據(jù)庫，將車輛經(jīng)過的軌跡顯示在顯示屏上。 本論文首先討論了車載導(dǎo)航系統(tǒng)的原理和硬件結(jié)構(gòu)，然后分析設(shè)計(jì)了軟件系統(tǒng)的工作流程及實(shí)現(xiàn)方案；介紹了Boot Loader和Linux內(nèi)核的定制、移植；重點(diǎn)介紹了在ARM處理器和Linux操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)車載導(dǎo)航終端各功能模塊的詳細(xì)過程，以及地圖匹配和路徑規(guī)劃算法及實(shí)現(xiàn)。 為了縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本，本設(shè)計(jì)采用了基于開源軟件二次開發(fā)的方式。
標(biāo)簽： ARM_LINUX 開源軟件 車載導(dǎo)航
上傳時(shí)間： 2013-06-01
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隨著半導(dǎo)體工藝的飛速發(fā)展和芯片設(shè)計(jì)水平的不斷進(jìn)步，ARM微處理器的性能得到大幅度地提高，同時(shí)其芯片的價(jià)格也在不斷下降，嵌入式系統(tǒng)以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，己經(jīng)廣泛地滲透到科學(xué)研究和日常生活的各個(gè)方面。 本文以ARM7 LPC2132處理器為核心，結(jié)合蓋革一彌勒計(jì)數(shù)管對(duì)Time-To-Count輻射測(cè)量方法進(jìn)行研究。ARM結(jié)構(gòu)是基于精簡指令集計(jì)算機(jī)(RISC)原理而設(shè)計(jì)的，其指令集和相關(guān)的譯碼機(jī)制比復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)要簡單得多，使用一個(gè)小的、廉價(jià)的ARM微處理器就可實(shí)現(xiàn)很高的指令吞吐量和實(shí)時(shí)的中斷響應(yīng)。基于ARM7TDMI-S核的LPC2132微處理器，其工作頻率可達(dá)到60MHz，這對(duì)于Time-To-Count技術(shù)是非常有利的，而且利用LPC2132芯片的定時(shí)/計(jì)數(shù)器引腳捕獲功能，可以直接讀取TC中的計(jì)數(shù)值，也就是說不再需要調(diào)用中斷函數(shù)讀取TC值，從而大大降低了計(jì)數(shù)前雜質(zhì)時(shí)間。本文是在我?guī)熜謪诬姷摹禩ime-To-Count測(cè)量方法初步研究》基礎(chǔ)上，使用了高速的ARM芯片，對(duì)基于MCS-51的Time-To-Count輻射測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，進(jìn)一步論證了采用高速ARM處理器芯片可以極大的提高G-M計(jì)數(shù)器的測(cè)量范圍與測(cè)量精度。 首先，討論了傳統(tǒng)的蓋革-彌勒計(jì)數(shù)管探測(cè)射線強(qiáng)度的方法，并指出傳統(tǒng)的脈沖測(cè)量方法的不足。然后討論了什么是Time-To-Count測(cè)量方法，對(duì)Time-To-Count測(cè)量方法的理論基礎(chǔ)進(jìn)行分析。指出Time-To-Count方法與傳統(tǒng)的脈沖計(jì)數(shù)方法的區(qū)別，以及采用Time-To-Count方法進(jìn)行輻射測(cè)量的可行性。 接著，詳細(xì)論述基于ARM7 LPC2132處理器的Time-To-Count輻射測(cè)量儀的原理、功能、特點(diǎn)以及輻射測(cè)量儀的各部分接口電路設(shè)計(jì)及相關(guān)程序的編制。 最后得出結(jié)論，通過高速32位ARM處理器的使用，Time-To-Count輻射測(cè)量儀的精度和量程均得到很大的提高，對(duì)于Y射線總量測(cè)量，使用了ARM處理器的Time-To-Count輻射測(cè)量儀的量程約為20 u R/h到1R/h，數(shù)據(jù)線性程度也比以前的Time-To-CotJnt輻射測(cè)量儀要好。所以在使用Time-To-Count方法進(jìn)行的輻射測(cè)量時(shí)，如何減少雜質(zhì)時(shí)間以及如何提高計(jì)數(shù)前時(shí)間的測(cè)量精度，是決定Time-To-Count輻射測(cè)量儀性能的關(guān)鍵因素。實(shí)驗(yàn)用三只相同型號(hào)的J33G-M計(jì)數(shù)管分別作為探測(cè)元件，在100U R/h到lR/h的輻射場(chǎng)中進(jìn)行試驗(yàn).每個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量5次取平均，得出隨著照射量率的增大，輻射強(qiáng)度R的測(cè)量值偏小且與輻射真實(shí)值之間的誤差也隨之增大。如果將測(cè)量誤差限定在10％的范圍內(nèi)，則此儀器的量程范圍為20 u R/h至1R/h，量程跨度近六個(gè)數(shù)量級(jí)。而用J33型G-M計(jì)數(shù)管作常規(guī)的脈沖測(cè)量，量程范圍約為50 u R/h到5000 u R/h，充分體現(xiàn)了運(yùn)用Time-To-Count方法測(cè)量輻射強(qiáng)度的優(yōu)越性，也從另一個(gè)角度反應(yīng)了隨著計(jì)數(shù)前時(shí)間的逐漸減小，雜質(zhì)時(shí)間在其中的比重越來越大，對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響也就越來越嚴(yán)重，盡可能的減小雜質(zhì)時(shí)間在Time-To-Count方法輻射測(cè)量特別是測(cè)量高強(qiáng)度輻射中是關(guān)鍵的。筆者用示波器測(cè)出此輻射儀器的雜質(zhì)時(shí)間約為6.5 u S，所以在計(jì)算定時(shí)器值的時(shí)候減去這個(gè)雜質(zhì)時(shí)間，可以增加計(jì)數(shù)前時(shí)間的精確度。通過實(shí)驗(yàn)得出，在標(biāo)定儀器的K值時(shí)，應(yīng)該在照射量率較低的條件下行，而測(cè)得的計(jì)數(shù)前時(shí)間是否精確則需要在照射量率較高的條件下通過儀器標(biāo)定來檢驗(yàn)。這是因?yàn)樵谡丈淞柯瘦^低時(shí)，計(jì)數(shù)前時(shí)間較大，雜質(zhì)時(shí)間對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響不明顯，數(shù)據(jù)線斜率較穩(wěn)定，適宜于確定標(biāo)定系數(shù)K值，而在照射量率較高時(shí)，計(jì)數(shù)前時(shí)間很小，雜質(zhì)時(shí)間對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響較大，可以明顯的在數(shù)據(jù)線上反映出來，從而可以很好的反應(yīng)出儀器的性能與量程。實(shí)驗(yàn)證明了Time-To-Count測(cè)量方法中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是如何對(duì)計(jì)數(shù)前時(shí)間進(jìn)行精確測(cè)量。經(jīng)過對(duì)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，得到計(jì)數(shù)前時(shí)間中的雜質(zhì)時(shí)間可分為硬件雜質(zhì)時(shí)間和軟件雜質(zhì)時(shí)間，并以軟件雜質(zhì)時(shí)間為主，通過對(duì)程序進(jìn)行合理優(yōu)化，軟件雜質(zhì)時(shí)間可以通過程序的改進(jìn)而減少，甚至可以用數(shù)學(xué)補(bǔ)償?shù)姆椒▉淼窒瑥亩梢缘玫奖容^精確的計(jì)數(shù)前時(shí)間，以此得到較精確的輻射強(qiáng)度值。對(duì)于本輻射儀，用戶可以選擇不同的工作模式來進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)輻射場(chǎng)較弱時(shí)，通常采用規(guī)定次數(shù)測(cè)量的方式，在輻射場(chǎng)較強(qiáng)時(shí)，應(yīng)該選用定時(shí)測(cè)量的方式。因?yàn)椋?dāng)輻射場(chǎng)較弱時(shí)，如果用規(guī)定次數(shù)測(cè)量的方式，會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間來采集足夠的脈沖信號(hào)。當(dāng)輻射場(chǎng)較強(qiáng)時(shí)，由于輻射粒子很多，產(chǎn)生脈沖的頻率就很高，規(guī)定次數(shù)的測(cè)量會(huì)加大測(cè)量誤差，當(dāng)選用定時(shí)測(cè)量的方式時(shí)，由于時(shí)間的相對(duì)加長，所以記錄的粒子數(shù)就相對(duì)的增加，從而提高儀器的測(cè)量精度。通過調(diào)研國內(nèi)外先進(jìn)核輻射測(cè)量儀器的發(fā)展現(xiàn)狀，了解到了目前最新的核輻射總量測(cè)量技術(shù)一Time-To-Count理論及其應(yīng)用情況。論證了該新技術(shù)的理論原理，根據(jù)此原理，結(jié)合高速處理器ARM7 LPC2132，對(duì)以G-計(jì)數(shù)管為探測(cè)元件的Time-To-Count輻射測(cè)量儀進(jìn)行設(shè)計(jì)。論文以實(shí)驗(yàn)的方法論證了Time-To-Count原理測(cè)量核輻射方法的科學(xué)性，該輻射儀的量程和精度均優(yōu)于以前以脈沖計(jì)數(shù)為基礎(chǔ)理論的MCS-51核輻射測(cè)量儀。該輻射儀具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等優(yōu)點(diǎn)。用戶可以定期的對(duì)儀器的標(biāo)定，來減小由于電子元件的老化對(duì)低儀器性能參數(shù)造成的影響，通過Time-To-Count測(cè)量方法的使用，可以極大拓寬G-M計(jì)數(shù)管的量程。就儀器中使用的J33型G-M計(jì)數(shù)管而言，G-M計(jì)數(shù)管廠家參考線性測(cè)量范圍約為50 u R/h到5000 u R/h，而用了Time-To-Count測(cè)量方法后，結(jié)合高速微處理器ARM7 LPC2132，此核輻射測(cè)量儀的量程為20 u R/h至1R/h。在允許的誤差范圍內(nèi)，核輻射儀的量程比以前基于MCS-51的輻射儀提高了近200倍，而且精度也比傳統(tǒng)的脈沖計(jì)數(shù)方法要高，測(cè)量結(jié)果的線性程度也比傳統(tǒng)的方法要好。G-M計(jì)數(shù)管的使用壽命被大大延長。 綜上所述，本文取得了如下成果：對(duì)國內(nèi)外Time-To-Count方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，指出了Time-To-Count測(cè)量方法的基本原理，并對(duì)Time-T0-Count方法理論進(jìn)行了分析，推導(dǎo)出了計(jì)數(shù)前時(shí)間和兩個(gè)相鄰輻射粒子時(shí)間間隔之間的關(guān)系，從數(shù)學(xué)的角度論證了Time-To-Count方法的科學(xué)性。詳細(xì)說明了基于ARM 7 LPC2132的Time-To-Count輻射測(cè)量儀的硬件設(shè)計(jì)、軟件編程的過程，通過高速微處理芯片LPC2132的使用，成功完成了對(duì)基于MCS-51單片機(jī)的Time-To-Count測(cè)量儀的改進(jìn)。改進(jìn)后的輻射儀器具有量程寬、精度高、易操作、用戶界面友好等特點(diǎn)。本論文根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出了Time-To-Count技術(shù)中的幾點(diǎn)關(guān)鍵因素，如：處理器的頻率、計(jì)數(shù)前時(shí)間、雜質(zhì)時(shí)間、采樣次數(shù)和測(cè)量時(shí)間等，重點(diǎn)分析了雜質(zhì)時(shí)間的組成以及引入雜質(zhì)時(shí)間的主要因素等，對(duì)國內(nèi)核輻射測(cè)量儀的研究具有一定的指導(dǎo)意義。
標(biāo)簽： TimeToCount ARM 輻射測(cè)量儀
上傳時(shí)間： 2013-06-24
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近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)能源的需求量越來越大，對(duì)能源的依賴性也越來越強(qiáng)，而同時(shí)全球的能源儲(chǔ)備越來越少。尤其是中國，幾乎所有能源人均都不及世界的一半。2007年“兩會(huì)”，政府工作報(bào)告中明確提出把節(jié)能減耗作為工作切入點(diǎn)，并成立國務(wù)院節(jié)能減排工作領(lǐng)導(dǎo)小組。鋼廠作為工業(yè)耗能大戶，其節(jié)能減耗顯得尤為重要，舊的分散式能耗測(cè)量方法已不能滿足需要，提出新的能耗檢測(cè)方法迫在眉睫。 本文的工作就是以此為大背景，針對(duì)鋼廠的能源消耗提出一種新型實(shí)時(shí)測(cè)量方法。系統(tǒng)以嵌入式為開發(fā)思路、WINCE操作系統(tǒng)丌發(fā)監(jiān)測(cè)終端，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸以及數(shù)據(jù)集中處理顯示三部分。數(shù)據(jù)采集主要依賴傳感器和單片機(jī)，將采集到的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并按照協(xié)議要求進(jìn)行格式打包，包括電參數(shù)采集、水參數(shù)采集和天然氣參數(shù)采集三部分；數(shù)據(jù)傳輸則采用傳統(tǒng)的RS485工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)；終端部分則以ARM為載體，WINCE為平臺(tái)，開發(fā)應(yīng)用程序?qū)崟r(shí)處理數(shù)據(jù)。 文中詳細(xì)闡述了整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)思路和軟件設(shè)計(jì)流程。介紹了數(shù)據(jù)檢測(cè)原理及過程，給出了底層和終端的系統(tǒng)通信協(xié)議及通信流程，同時(shí)通過對(duì)監(jiān)測(cè)終端的描述詳細(xì)介紹了WINCE嵌入式操作系統(tǒng)的定制和在ARM9目標(biāo)板上的移植，并詳細(xì)闡述了基于WINCE的EVC應(yīng)用程序開發(fā)，給出了部分代碼。 本次設(shè)計(jì)提出了一種新的鋼廠能耗數(shù)據(jù)集中實(shí)時(shí)采集技術(shù)，并完成了系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)。經(jīng)過測(cè)試運(yùn)行，各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。
標(biāo)簽： ARM 能耗 監(jiān)測(cè) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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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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作為交流異步電機(jī)控制的一種方式，矢量控制技術(shù)已成為高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)的首選方案。矢量控制系統(tǒng)中，磁鏈的觀測(cè)精度直接影響到系統(tǒng)控制性能的好壞。在轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)矩電流和勵(lì)磁電流能得到完全解耦[1]。一般而言，轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)有兩種方法:電流模型法和電壓模型法。磁鏈的電流模型觀測(cè)法中需要電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)，而轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)易受溫度和磁飽和影響。為克服這些缺點(diǎn)，需要對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)子參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，但這樣將使得系統(tǒng)更加的復(fù)雜。磁鏈的電壓模型觀測(cè)法中不含轉(zhuǎn)子參數(shù)，受電機(jī)參數(shù)變化的影響較小。矢量控制計(jì)算量大，要求具有一定的實(shí)時(shí)性，從而對(duì)控制芯片的運(yùn)算速度提出了更高的要求。 本文介紹了一種異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，采用了電壓模型觀測(cè)器[2]對(duì)轉(zhuǎn)子磁鏈進(jìn)行估計(jì)，針對(duì)積分環(huán)節(jié)的誤差積累和直流漂移問題，采用了一種帶飽和反饋環(huán)節(jié)的積分器[3]來代替電壓模型觀測(cè)器中的純積分環(huán)節(jié)。整個(gè)算法在tms320f2812 dsp芯片上實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算速度快，保證了系統(tǒng)具有很好的實(shí)時(shí)性。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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近年來，隨著控制系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大和總線技術(shù)的發(fā)展，對(duì)數(shù)據(jù)采集和傳輸技術(shù)提出了更高的要求。目前，很多設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)從單串口通信到多路串口通信的技術(shù)改進(jìn)。同時(shí)，隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和普及，這些設(shè)備的串行數(shù)據(jù)需要通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，因而有必要尋求一種解決方案，以實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的革新。 本文分別對(duì)串行通信和基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)通信進(jìn)行研究和分析，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一個(gè)嵌入式系統(tǒng)一基于APM處理器的多路串行通信與以太網(wǎng)通信系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)F8-DCS系統(tǒng)中多路串口數(shù)據(jù)采集和以太網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。主要作了如下工作：首先，分析了當(dāng)前串行通信的應(yīng)用現(xiàn)狀和以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，通過比較傳統(tǒng)的多路串口通信系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)出了一種采用CPID技術(shù)和CAN總線技術(shù)相結(jié)合的新型技術(shù)，并結(jié)合F8-DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)量大和實(shí)時(shí)性高的特點(diǎn)，對(duì)串行通訊幀同步的方法進(jìn)行了詳細(xì)的研究。然后，根據(jù)課題的實(shí)際需求，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和功能模塊劃分，并詳細(xì)介紹了基于ARM7處理器的多路串口通信接口、以太網(wǎng)通信接口以及二者之間的數(shù)據(jù)傳輸接口的電路設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)上，對(duì)系統(tǒng)的啟動(dòng)代碼、串行通信協(xié)議、串口驅(qū)動(dòng)以及多串口與網(wǎng)口間雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗M(jìn)行了詳細(xì)的論述。最后，將上述技術(shù)應(yīng)用于某大型火電廠主機(jī)F8-DCS系統(tǒng)I/O通訊網(wǎng)絡(luò)的測(cè)試與分析，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
上傳時(shí)間： 2013-07-31
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嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)建立在嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式硬件系統(tǒng)平臺(tái)之上,具有起點(diǎn)高、概念新、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。它涉及嵌入式硬件設(shè)計(jì)、嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)、人臉識(shí)別算法等領(lǐng)域的研究；嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)攜帶方便、安裝快捷、機(jī)動(dòng)性強(qiáng),可廣泛應(yīng)用于各類門禁系統(tǒng)、戶外機(jī)動(dòng)布控的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等特殊場(chǎng)合,因此對(duì)嵌入式人臉識(shí)別的研究工作具有突出的理論意義和廣泛的應(yīng)用前景。 本文是上海市經(jīng)委創(chuàng)新研究項(xiàng)目《射頻識(shí)別RFID系統(tǒng)-自動(dòng)識(shí)別和記錄人群的身份》(編號(hào)：04-11-2)與上海市科委AM基金項(xiàng)目《基于ARM和RFID芯片的自組織安全監(jiān)控系統(tǒng)的研制》(編號(hào)：0512)的主要研究內(nèi)容之一。論文從構(gòu)建自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)所需解決的若干關(guān)鍵問題入手,重點(diǎn)探討了基于嵌入式ARM微處理器的實(shí)時(shí)人臉檢測(cè)、關(guān)鍵特征定位、高效的人臉特征描述、魯棒的人臉識(shí)別分類器及自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)等問題的研究。論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)表現(xiàn)在以下方面： 1實(shí)現(xiàn)了結(jié)合膚色校驗(yàn)的Haar特征級(jí)聯(lián)分類器嵌入式實(shí)時(shí)人臉檢測(cè),提出了基于人臉約束的人眼Haar特征RSVM級(jí)聯(lián)分類器人眼檢測(cè)算法和基于遮罩掩磨與橢圓擬合的瞳孔定位算法。 復(fù)雜背景中的人臉檢測(cè)是自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)首先要解決的關(guān)鍵問題,通過對(duì)基于膚色模型和基于Haar特征級(jí)聯(lián)強(qiáng)分類器的人臉檢測(cè)算法的分析研究,綜合兩個(gè)算法的優(yōu)點(diǎn),提出了基于膚色模型校驗(yàn)和Haar特征級(jí)聯(lián)強(qiáng)分類器的嵌入式實(shí)時(shí)人臉檢測(cè)算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法不僅解決了復(fù)雜背景中的類膚色和類人臉結(jié)構(gòu)問題,而且具有較高的檢測(cè)率和較快的檢測(cè)速度,同時(shí)對(duì)光照、尺度等變化條件下的人臉檢測(cè)也具有較強(qiáng)的魯棒性。 人眼檢測(cè)與瞳孔定位在人臉歸一化和有效人臉特征抽取等方面起著非常重要的作用,為了快速檢測(cè)人眼并精確定位人眼瞳孔中心,論文提出了基于人臉約束的人眼Haar特征RSVM級(jí)聯(lián)分類器人眼檢測(cè)算法和基于遮罩掩磨與橢圓擬合的瞳孔定位算法,首先利用人眼檢測(cè)分類器在人臉區(qū)域內(nèi)完成對(duì)人眼位置的檢測(cè),然后通過對(duì)檢測(cè)到的人眼進(jìn)行遮罩掩磨、簡單圖像形態(tài)學(xué)變換及橢圓擬合實(shí)現(xiàn)瞳孔中心的精確定位。測(cè)試結(jié)果表明該算法只需幾百毫秒便能完成人眼檢測(cè)與瞳孔中心定位整個(gè)過程,在保證檢測(cè)速度較快的同時(shí),還能確保較高的定位精度。 2 針對(duì)傳統(tǒng)線性判別分析法存在的小樣本問題(sss),通過調(diào)整Fisher判別準(zhǔn)則,實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)線性判別分析算法及相應(yīng)的人臉識(shí)別方法人臉識(shí)別中的小樣本問題使線性判別分析算法的類內(nèi)散布矩陣發(fā)生嚴(yán)重退化,導(dǎo)致問題無法求解。本文在人臉識(shí)別小樣本問題的基礎(chǔ)上,通過調(diào)整Fisher判別準(zhǔn)則,利用類間散布矩陣的補(bǔ)空間巧妙地避開類內(nèi)散布矩陣的求逆運(yùn)算,通過訓(xùn)練集每類樣本的樣本數(shù)信息自適應(yīng)改變調(diào)整參數(shù),實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)線性判別分析算法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法能有效解決人臉識(shí)別中的小樣本問題。 3 提出了基于有效人臉區(qū)域的Gabor特征抽取算法,有效地解決了Gabor特征抽取維數(shù)過高的問題。 Gabor小波對(duì)圖像的光照、尺度變化具有較強(qiáng)魯棒性,是一種良好的人臉特征表征方法。但維數(shù)過高的Gabor特征造成應(yīng)用系統(tǒng)的維數(shù)災(zāi)難,為解決Gabor特征的維數(shù)災(zāi)難問題,論文第四章提出了基于有效人臉區(qū)域的Gabor特征抽取算法,該算法不僅有效地降低了人臉特征向量維數(shù),縮小了人臉特征庫的規(guī)模,同時(shí)降低了核心算法的時(shí)間和空間復(fù)雜度,而且具有與傳統(tǒng)Gabor特征抽取算法同樣的魯棒性。 4 結(jié)合有效人臉區(qū)域的Gabor特征抽取、自適應(yīng)線性判別分析算法和基于支持向量機(jī)分類策略,提出并實(shí)現(xiàn)了基于支持向量機(jī)的嵌入式人臉識(shí)別和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng)支持向量機(jī)通過引入核技巧對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)構(gòu)造最小化錯(cuò)分風(fēng)險(xiǎn)的最優(yōu)分類超平面,不僅具有強(qiáng)大的非線性和高維處理能力,而且具有更強(qiáng)的泛化能力。本文研究了支持向量機(jī)的多類分類策略和訓(xùn)練方法,并結(jié)合論文中提出的基于有效人臉區(qū)域的Gabor特征提取算法、自適應(yīng)線性判別分析算法,首次在基于Windows CE操作系統(tǒng)的嵌入式ARM平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)了具有較強(qiáng)魯棒性的嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng)。 5 提出并初步實(shí)現(xiàn)了基于客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)模型的遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別方案為解決嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)在海量人臉庫中進(jìn)行識(shí)別的難題,論文提出并初步實(shí)現(xiàn)了基于客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)無線網(wǎng)絡(luò)模型的嵌入式遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別方案。 客戶機(jī)(嵌入式平臺(tái))完成對(duì)人臉圖像的檢測(cè)、歸一化處理和人臉特征提取,然后通過無線網(wǎng)絡(luò)將提取后的人臉特征數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器端,由服務(wù)器在海量人臉庫中完成人臉識(shí)別,并將識(shí)別后的結(jié)果通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇蛻魴C(jī)顯示輸出,從而實(shí)現(xiàn)基于客戶機(jī)/服務(wù)器無線網(wǎng)絡(luò)模型的嵌入式遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別方案。 6 結(jié)合我們開發(fā)的基于ARM的嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng),從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度探討了在嵌入式系統(tǒng)中進(jìn)行人臉識(shí)別應(yīng)用設(shè)計(jì)的思路及應(yīng)該注意的問題雖然嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)的性能很大程度上取決于高效的人臉特征描述和魯棒的人臉識(shí)別核心算法。但是,嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想對(duì)嵌入式人臉識(shí)別系統(tǒng)的性能影響同樣值得重視。本文第六章重點(diǎn)闡述了嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路,并結(jié)合我們自主開發(fā)的嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)和嵌入式人像比對(duì)系統(tǒng)從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度探討了嵌入式人臉識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的關(guān)鍵技術(shù)問題。 結(jié)合本文提出的算法我們?cè)赑C上完成對(duì)人臉識(shí)別分類器的訓(xùn)練,然后在嵌入式ARM開發(fā)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了嵌入式自動(dòng)人臉識(shí)別、嵌入式人像比對(duì)兩個(gè)便攜式人員身份認(rèn)證系統(tǒng),經(jīng)測(cè)試運(yùn)行效果良好。所提出的人臉識(shí)別算法不僅具有一定的理論參考價(jià)值,而且對(duì)于嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)、AFR應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)也具有一定的借鑒意義。
標(biāo)簽： ARM 架構(gòu) 嵌入式 人臉識(shí)別
上傳時(shí)間： 2013-05-18
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