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姿態(tài)測量

  • 基于ARM的TKernel系統(tǒng)移植研究

    T-Kernel作為一種嵌入式操作系統(tǒng),由于實時性和開源性,在嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。ARM是一款比較好的微處理器,T-Kernel在ARM上的應(yīng)用研究基本上是空白,所以結(jié)合兩者進行研究促進T-Kernel在國內(nèi)嵌入式領(lǐng)域的發(fā)展。同時,T-Kernel內(nèi)部調(diào)度機制存在著優(yōu)先級反轉(zhuǎn)缺陷,優(yōu)先級反向使得高優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行時間無法預(yù)測,增加了實時系統(tǒng)的不確定性。早期的解決協(xié)議較好地解決了優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題,但同時也存在著自身不足之處。 針對T-Kernel存在的缺陷,在深入研究相關(guān)協(xié)議的基礎(chǔ)上,本論文提出了一種新的改進的優(yōu)先級繼承協(xié)議。該協(xié)議設(shè)置超時保護機制,避免任務(wù)在獲取信號量時長時間的阻塞,結(jié)合Havender提出的“有序資源使用法”防止死鎖發(fā)生,給出該協(xié)議的分析過程,并把該協(xié)議結(jié)合到T-Kernel中。在這個基礎(chǔ)之上,建立研究開發(fā)平臺;針對硬件設(shè)備,研究引導(dǎo)程序的執(zhí)行原理,實現(xiàn)系統(tǒng)的引導(dǎo)程序;構(gòu)建T-Kennel內(nèi)核;移植內(nèi)核到開發(fā)板;最后對T-Kernel的啟動過程進行了詳細的分析。 T-Kernel在ARM上的移植研究,為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的提供了一種開發(fā)流程,同時對于T-Kernel的啟動過程的分析,為以后的應(yīng)用程序開發(fā)提供了一個接口;對于T-Kernel存在的優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題的解決,可以改進T-Kernel的實時性和靈活性,同時為實時系統(tǒng)的性能改進提供了參考。

    標(biāo)簽: TKernel ARM 移植

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:shangdafreya

  • 基于ARM的車輛姿態(tài)測量系統(tǒng)設(shè)計

    車輛姿態(tài)是車輛控制所需的重要參數(shù),其測量方法、測量精度與測量系統(tǒng)的性能和成本密切相關(guān)。隨著微處理器技術(shù)與新型傳感器技術(shù)的發(fā)展,利用加速度計、磁阻傳感器和ARM微處理器構(gòu)成基于地球磁場和重力場的捷聯(lián)式姿態(tài)測量系統(tǒng),已成為許多載體姿態(tài)測量的首選。同時姿態(tài)測量系統(tǒng)住地理勘探、石油甲臺鉆井和機器人控制方血也有著廣泛的應(yīng)用。 本文研究設(shè)計了一款基于ARM處理器的姿態(tài)測量系統(tǒng),在保證體積、成本和實時性的前提下,完成載體姿態(tài)角的準(zhǔn)確測量。采用Honeywell公刊的3軸磁阻傳感器HMC1021/1022和ADI公司的2軸加速度計ADXL202以及S3C44BOX ARM7微處理器構(gòu)建捷聯(lián)式姿態(tài)測量系統(tǒng)。磁阻傳感器和加速度計分別感應(yīng)地球磁場和重力場信號,微處理器對檢測到的信號進行處理和誤差補償后,解算出的姿念角,最后由LCD顯示或者通過串行通訊接口輸出到上位機,實現(xiàn)姿態(tài)角的實時準(zhǔn)確測量。 本文詳細介紹了基于地球磁場和重力場信號進行姿態(tài)測量的原理,推導(dǎo)了方向角、俯仰角和橫滾角求解的數(shù)學(xué)模型。完成了姿態(tài)測量系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計與調(diào)試,實現(xiàn)了包括:uC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的移植、加速度數(shù)據(jù)采集、地球磁場數(shù)據(jù)采集和姿態(tài)角解算等系統(tǒng)軟件的設(shè)計,最后對系統(tǒng)測量結(jié)果給出了誤差分析,添加了數(shù)字濾波、橢圓效應(yīng)校正等算法來補償誤差,從而有效提高了系統(tǒng)測量精度。

    標(biāo)簽: ARM 姿態(tài)測量 系統(tǒng)設(shè)計

    上傳時間: 2013-07-20

    上傳用戶:jkhjkh1982

  • 基于單片機SPCE061A 數(shù)控直流電流源的設(shè)計

    采用單片機SPCE061A 為控制核心, 實現(xiàn)0 到2A 數(shù)控可調(diào)直流恒流源. 電流測量采用康錳銅電阻絲作為精 密取樣電阻, 利用A/ D 輸入口進行電流檢測和監(jiān)控. 輸出電流控制采用單片機的D/ A 口輸出模擬量; 恒流部分的 控制端采用閉環(huán)反饋控制形式, 受控部分采用達林頓管進行擴流、采用LCD 點陣圖液晶顯示屏實時顯示. 該電流源 可用于污水泵站的儀表中采用單片機SPCE061A 為控制核心, 實現(xiàn)0 到2A 數(shù)控可調(diào)直流恒流源. 電流測量采用康錳銅電阻絲作為精 密取樣電阻, 利用A/ D 輸入口進行電流檢測和監(jiān)控. 輸出電流控制采用單片機的D/ A 口輸出模擬量; 恒流部分的 控制端采用閉環(huán)反饋控制形式, 受控部分采用達林頓管進行擴流、采用LCD 點陣圖液晶顯示屏實時顯示. 該電流源 可用于污水泵站的儀表中

    標(biāo)簽: SPCE 061A 061 單片機

    上傳時間: 2013-07-22

    上傳用戶:ccclll

  • 基于ARM的鋼廠實時能耗監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

    近年來,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,社會對能源的需求量越來越大,對能源的依賴性也越來越強,而同時全球的能源儲備越來越少。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”,政府工作報告中明確提出把節(jié)能減耗作為工作切入點,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,舊的分散式能耗測量方法已不能滿足需要,提出新的能耗檢測方法迫在眉睫。 本文的工作就是以此為大背景,針對鋼廠的能源消耗提出一種新型實時測量方法。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,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,開發(fā)應(yīng)用程序?qū)崟r處理數(shù)據(jù)。 文中詳細闡述了整個監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計思路和軟件設(shè)計流程。介紹了數(shù)據(jù)檢測原理及過程,給出了底層和終端的系統(tǒng)通信協(xié)議及通信流程,同時通過對監(jiān)測終端的描述詳細介紹了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)計提出了一種新的鋼廠能耗數(shù)據(jù)集中實時采集技術(shù),并完成了系統(tǒng)整體設(shè)計。經(jīng)過測試運行,各項技術(shù)性能指標(biāo)已經(jīng)達到了設(shè)計的要求。

    標(biāo)簽: ARM 能耗 監(jiān)測 系統(tǒng)設(shè)計

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:ve3344

  • 基于ARM的嵌入式語音識別系統(tǒng)研究

    語音識別是通過識別和理解過程把人類的語音信號轉(zhuǎn)變?yōu)槲谋净蛎畹募夹g(shù)。近年來語音識別技術(shù)由于其重要性和研究難度成為研究的熱點。隨著嵌入式的發(fā)展,嵌入式語音識別技術(shù)成為語音識別領(lǐng)域發(fā)展的新的重要方向。 在此背景下,本課題進行基于ARM的嵌入式語音識別系統(tǒng)的研究。論文分別從理論分析、系統(tǒng)硬件平臺的總體設(shè)計、系統(tǒng)軟件的分析定制等方面,對語音識別在ARM上的應(yīng)用做了研究。 1、在理論上,詳細介紹了語音識別的發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀;具體闡述語音識別技術(shù)的基本原理和主要研究方法,并推導(dǎo)了語音識別技術(shù)中最常用到的兩種算法DTW和HMM的數(shù)學(xué)模型,為進一步的語音識別研究打下基礎(chǔ)。 2、在硬件平臺方面,本文分析設(shè)計了語音識別系統(tǒng)的總體方案,主要包括以下三部分:語音識別系統(tǒng)的控制部分、語音的輸入輸出部分以及語音程序的存儲部分;文中詳細介紹了各部分的作用以及它們之間的連接方式,此外根據(jù)實際需要,選擇確定了語音芯片等外圍電路芯片的型號并擴展了外圍電路。 3、在系統(tǒng)軟件選擇定制方面,不僅要求各部分自身功能完善,能夠滿足本課題的需求,而且要求各部分相互之間滿足一定的兼容性,即定制的系統(tǒng)具有穩(wěn)定性,可以有效的工作。考慮到以上的因素,本課題針對特定的語音識別系統(tǒng)的需求,對交叉編譯環(huán)境、U-boot、內(nèi)核、根文件系統(tǒng)等均進行了量身定制。最終選用Crosstool來制作專門編譯Linux-2.6.22.6的交叉編譯工具;選用比較穩(wěn)定的支持tftp下載的u-boot-1.2.0作為引導(dǎo)程序;選用Linux-2.6.22.6作為嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核,并對其進行剪裁定制,特別是增加了UDA1341TS音頻驅(qū)動和網(wǎng)卡驅(qū)動部分;選用了帶有mdev功能的busybox-1.9.1來制作根文件系統(tǒng)。 在以上三方面的基礎(chǔ)上,本課題對語音識別程序系統(tǒng)進行了實驗研究。實驗包括音頻驅(qū)動、語音錄制、語音訓(xùn)練、語音識別程序的編譯以及語音識別等程序在ARM上的移植。 最后,本論文采用DTW模型,完成了語音模板的訓(xùn)練和語音識別的任務(wù)。經(jīng)過實驗測試,該系統(tǒng)有效完成了預(yù)期的語音識別任務(wù)。

    標(biāo)簽: ARM 嵌入式 語音識別 系統(tǒng)研究

    上傳時間: 2013-05-30

    上傳用戶:wsx123

  • 基于ARM的數(shù)據(jù)采集卡研制

    根據(jù)機械電子工程類專業(yè)測控實驗教學(xué)平臺數(shù)據(jù)采集的需要,在綜合考慮成本和性能基礎(chǔ)上,提出以為主處理芯片的數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計方案。 該方案的主要特點是,使用基于ARM7TDMI內(nèi)核的,工作主頻最高可達44MHz;內(nèi)置高性能的ADC和DAC模塊,采樣速度最高可達1MSPS,采樣精度為12位;模擬信號輸入通道最多可達16路,模擬信號輸出通道最高可達4路;具有豐富的外設(shè)資源可以使用,GPIO口數(shù)目最高可達40個。 在設(shè)計中采用了模塊化思想,將系統(tǒng)分為四個功能模塊:主模塊的功能是控制ADC進行信號采集和DAC進行模擬信號輸出;模擬信號模塊的作用是對傳感器輸入信號和DAC輸出波形進行簡單的調(diào)理;數(shù)字信號模塊引出32路數(shù)字I/O口,可用于需要采集數(shù)字量的場合;JTAG模塊可進行程序的調(diào)試和下載,對于數(shù)據(jù)采集卡的二次開發(fā)有很大的作用。 在本數(shù)據(jù)采集卡上,嘗試進行了μC/OSⅡ操作系統(tǒng)的移植,成功實現(xiàn)了四個任務(wù)的管理。在實際應(yīng)用中,工作數(shù)小時仍可保持正常的運行。 為檢驗數(shù)據(jù)采集卡的串口通訊能力,利用LabVIEW程序讀取下位機串口發(fā)送的已采集到的數(shù)據(jù),進行波形圖繪制。 為檢驗本數(shù)據(jù)采集卡的ADC和DAC精度,設(shè)計實驗利用DAC輸出波形,并利用ADC將采集到的波形通過LabVIEW顯示,測量結(jié)果顯示兩者電壓值誤差均在可允許的3LSB(Least Significant Bit)范圍內(nèi),表明本數(shù)據(jù)采集卡已基本實現(xiàn)預(yù)期設(shè)計指標(biāo)。

    標(biāo)簽: ARM 數(shù)據(jù)采集卡

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:bruce

  • 基于單片機的步進電機控制器設(shè)計.pdf

    步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu),可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準(zhǔn)確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達到調(diào)速的目的。由于步進電機的控制原理是根據(jù)控制信號動作,因此非常適合于單片機控制。 由于工業(yè)自動化水平的提高,對很多工業(yè)監(jiān)控設(shè)備的要求也隨著提高,特別是對其驅(qū)動部件步進電機的位移和速度控制的要求越來越高,用單片機機對二維步進電機實施精確位移和速度控制有極大的優(yōu)越性,二維步進電機數(shù)控運行系統(tǒng)是由ipc(工業(yè)控制計算機)發(fā)出控制指令,通過與單片機之間的通信,使單片機產(chǎn)生控制步進電機運轉(zhuǎn)的脈沖波形,使二維步進電機分別作正傳、反轉(zhuǎn)、快轉(zhuǎn)、慢轉(zhuǎn)和停止等。

    標(biāo)簽: 單片機 制器設(shè)計 步進電機

    上傳時間: 2013-05-18

    上傳用戶:sn2080395

  • 基于DSP的高性能異步電機矢量控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

    作為交流異步電機控制的一種方式,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)矩電流和勵磁電流能得到完全解耦[1]。一般而言,轉(zhuǎn)子磁鏈觀測有兩種方法:電流模型法和電壓模型法。磁鏈的電流模型觀測法中需要電機轉(zhuǎn)子時間常數(shù),而轉(zhuǎn)子時間常數(shù)易受溫度和磁飽和影響。為克服這些缺點,需要對電機的轉(zhuǎn)子參數(shù)進行實時觀測,但這樣將使得系統(tǒng)更加的復(fù)雜。磁鏈的電壓模型觀測法中不含轉(zhuǎn)子參數(shù),受電機參數(shù)變化的影響較小。矢量控制計算量大,要求具有一定的實時性,從而對控制芯片的運算速度提出了更高的要求。 本文介紹了一種異步電機矢量控制系統(tǒng)的設(shè)計方法,采用了電壓模型觀測器[2]對轉(zhuǎn)子磁鏈進行估計,針對積分環(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器中的純積分環(huán)節(jié)。整個算法在tms320f2812 dsp芯片上實現(xiàn),運算速度快,保證了系統(tǒng)具有很好的實時性。

    標(biāo)簽: DSP 性能 異步電機

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:jhksyghr

  • 基于DSP和IRMCK201的雙CPU交流位置伺服系統(tǒng).pdf

    由于永磁伺服電機具有轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量 小,響應(yīng)速度快,效率高,功率密度高,電機體積小,消除電刷而減少噪音和維護等其他電機難以比擬的優(yōu)點,在高性能位置伺服領(lǐng)域,尤其為伺服電機組成的伺服系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛。 永磁無刷電機有兩種形式:方波式和正弦波式。本文主要研究以pmsm 為伺服電機的伺服系統(tǒng) 目前實現(xiàn)永磁同步電動機的控制主要采用dsp、dsp+fpga和dsp+asic三種途徑。而前兩種方式實現(xiàn)位置控制編程量較大,美國國際整流器公司針對高性能交流伺服驅(qū)動要求,基于fpga技術(shù)開發(fā)出了完整的閉環(huán)電流控制和速度控制的伺服系統(tǒng)單片解決方案—irmck201。本文就是基于這種數(shù)字運動控制芯片,設(shè)計了dsp和irmck201的交流伺服控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有性能優(yōu)越,結(jié)構(gòu)簡單,編程任務(wù)小,開發(fā)周期短等優(yōu)點,對其他交流位置伺服控制系統(tǒng)也具有很好的推廣意義。

    標(biāo)簽: IRMCK DSP 201 CPU

    上傳時間: 2013-06-07

    上傳用戶:zgu489

  • 基于ARM和DSP的紅外熱像下渣檢測系統(tǒng)研究與設(shè)計

    在鋼鐵制造工業(yè)中,高溫熔化狀態(tài)鋼水中的鋼渣檢測問題是一直以來未能很好解決的難題,鋼渣是鋼鐵冶煉過程中的副產(chǎn)品,鋼渣本身會直接降低鑄坯質(zhì)量進而影響生產(chǎn)出的鋼材質(zhì)量,另外鋼渣也會破壞鋼鐵連鑄生產(chǎn)連續(xù)性給鋼廠效益帶來負面效應(yīng)。因此連鑄過程中鋼渣檢測是一個具有較大生產(chǎn)實際意義的研究課題。 本文以鋼包到中間包敞開式澆注過程中,保護澆注后期移除長水口后澆注過程中的鋼水下渣檢測為研究對象。在調(diào)研了國內(nèi)外下渣檢測技術(shù)與下渣檢測設(shè)備的應(yīng)用情況后,提出了一套將嵌入式技術(shù)與紅外熱像檢測技術(shù)相結(jié)合的鋼水下渣檢測系統(tǒng)的解決方案,并搭建了系統(tǒng)的原型:硬件系統(tǒng)平臺以紅外熱像探測器為系統(tǒng)的傳感器,以ARM7嵌入式微處理器與DSP數(shù)字信號處理器為系統(tǒng)運算處理核心;軟件系統(tǒng)平臺包含基于在ARM7上移植的μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)構(gòu)建的嵌入式應(yīng)用程序,以及基于DSP各類支持庫的嵌入式應(yīng)用程序。該下渣檢測系統(tǒng)設(shè)計方案具有非接觸式檢測、低成本、系統(tǒng)自成一體、直觀顯示鋼水注液狀態(tài)、量化鋼渣含量等特點,能夠協(xié)助現(xiàn)場工作人員檢測和判斷下渣,有效減少連鑄過程中鋼包到中間包的下渣量。 本文首先,介紹了課題研究的背景,明確了研究對象,分析了連鑄過程中的鋼水下渣問題,調(diào)研了現(xiàn)有的連鑄過程中鋼包到中間包的鋼水下

    標(biāo)簽: ARM DSP 紅外熱像 檢測

    上傳時間: 2013-05-25

    上傳用戶:斷點PPpp

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