基于ARM S3C2410平臺下嵌入式Linux虛擬機移植技術(shù)的研究與實現(xiàn)
上傳時間： 2013-07-14
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雙足機器人是一個多自由度、多變量、非線性的復(fù)雜動力學(xué)系統(tǒng)。其控制平臺的研究往往涉及嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、步態(tài)規(guī)劃、路徑導(dǎo)航、人工智能、自動化控制等多種理論與技術(shù)，體現(xiàn)了信息科學(xué)和人工智能技術(shù)的最新成果，應(yīng)用領(lǐng)域廣大，具有重要的研究價值。其中，雙足機器人導(dǎo)航控制系統(tǒng)是雙足機器人控制平臺研究中的重點和難點，將在自動駕駛、未知區(qū)域的探索、危險環(huán)境作業(yè)、核電站的維護等領(lǐng)域中發(fā)揮極大的作用。 本文以雙足機器人導(dǎo)航控制系統(tǒng)的設(shè)計為研究背景，結(jié)合嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，主要論述了兩個核心內(nèi)容：一是雙足機器人導(dǎo)航?jīng)Q策系統(tǒng)的設(shè)計。該系統(tǒng)是基于一種新式的ARM&DSP主從控制模式下的設(shè)計。該設(shè)計借助內(nèi)外傳感器系統(tǒng)的反饋，通過對多傳感器信息的融合與處理，在導(dǎo)航?jīng)Q策算法的作用下，實現(xiàn)雙足機器人在未知環(huán)境下平滑的自主導(dǎo)航。二是為增強雙足機器人導(dǎo)航的人機交互性和控制系統(tǒng)對突發(fā)事件的處理能力，在基于MiniGUI的系統(tǒng)平臺上設(shè)計了雙足機器人的導(dǎo)航控制系統(tǒng)界面。論文的主要內(nèi)容包括： 首先，設(shè)計了雙足機器人的本體模型，并對雙足機器人的步態(tài)規(guī)劃做了理論研究，為步態(tài)控制獲得理論上的支持。 然后，就雙足機器人導(dǎo)航控制平臺的搭建做了詳細的介紹，并著重對主從控制器間通訊的CAN接口做了詳細的設(shè)計。 接著，從兩個層面設(shè)計了導(dǎo)航?jīng)Q策系統(tǒng)，一是根據(jù)內(nèi)部傳感器得到的關(guān)節(jié)信息，比對決策層中的步態(tài)規(guī)劃算法，對關(guān)節(jié)的運動進行實時的補償和調(diào)整，實現(xiàn)各關(guān)節(jié)動作的協(xié)調(diào)，得到標準的步態(tài)，保證每一步的穩(wěn)定和準確。二是對外部傳感器獲得的外界環(huán)境信息進行處理，構(gòu)建出供決策層使用的外部環(huán)境模型，之后在基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)航算法的指引下，實現(xiàn)雙足機器人對外界環(huán)境做出合理、平滑的響應(yīng)。 最后，介紹了導(dǎo)航控制界面的設(shè)計與實現(xiàn)。重點介紹了MiniGUI開發(fā)平臺的搭建、基于MiniGUI的界面程序的設(shè)計以及程序在開發(fā)板上的移植，實現(xiàn)了控制界面在雙足機器人導(dǎo)航上的應(yīng)用。
標簽： ARMDSP 雙足機器人 導(dǎo)航控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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網(wǎng)絡(luò)的普及和計算機微型化的趨勢使得移動終端成為未來人們生活中的必備。移動終端具有體積小，重量輕，易于攜帶的特點。它將PC的部分功能與手機的通訊功能結(jié)合起來，可以進行無線通訊，還可以通過互聯(lián)網(wǎng)得到豐富多彩的服務(wù)。因此，針對移動終端的研究具有非常重要的意義。 本文針對移動終端的移動性和無線上網(wǎng)功能提出一套基于ARM Linux平臺的解決方案。移動終端硬件部分采用基于S3C2410控制器的硬件平臺。采用USB接口的WiFi模塊作為無線網(wǎng)卡。采用FPGA模塊做信息加密處理。軟件部分采用嵌入式Linux系統(tǒng)作為操作系統(tǒng)，采用基于Qt的嵌入式Konqueror瀏覽器作為應(yīng)用程序。采用移動IPv6技術(shù)支持終端的移動性。 本文闡述了移動終端軟件部分從底層到頂層的實現(xiàn)。包括了引導(dǎo)加載程序移植，Linux內(nèi)核的移植，NOR Flash驅(qū)動移植，網(wǎng)卡驅(qū)動移植，無線網(wǎng)卡驅(qū)動移植，LCD驅(qū)動的移植，觸摸屏驅(qū)動的移植，根文件系統(tǒng)的實現(xiàn)，Qt/Embedded和Qtopia的移植以及嵌入式Konqueror的移植。并對原理、相關(guān)知識點以及實現(xiàn)過程進行了詳細的說明。本文介紹了如何在移動終端上支持移動IPv6技術(shù)，搭建基于Linux的移動IPv6的實驗網(wǎng)絡(luò)，并測試移動終端在不同的WiFi子網(wǎng)之間移動過程中與通信對端的連接情況。 經(jīng)過測試表明，該移動終端可以在無線條件下通過瀏覽器訪問Internet，支持中文網(wǎng)頁并能通過鼠標、鍵盤和觸摸屏進行操作。在移動性上，移動終端在從家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)和外地網(wǎng)絡(luò)之間的漫游過程中能夠在一定的切換延遲下保持和通信對端的連接。
上傳時間： 2013-04-24
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軌道車輛車載微機控制系統(tǒng)是列車網(wǎng)絡(luò)控制重要組成部分，顯示系統(tǒng)是微機控制系統(tǒng)人機交互的重要平臺。考慮到微機平臺的統(tǒng)一性，車載顯示系統(tǒng)也可以移植實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。鑒于ARM芯片外圍設(shè)備接口模塊通用性，能夠滿足日益豐富的外圍設(shè)備連接的需要，可作為硬件平臺考慮。本課題在以ARM9開發(fā)板S3C2410為硬件平臺，以實時多任務(wù)操作系統(tǒng)VxWorks為操作系統(tǒng)平臺，進行嵌入式顯示系統(tǒng)的研究。 課題以VxWorks系統(tǒng)在ARM上的啟動(BSP的移植)、圖形設(shè)備驅(qū)動的研究與設(shè)計、圖形界面的設(shè)計為技術(shù)路線。主要進行了基于ARM的VxWorks BSP的移植和設(shè)計，基于ARM—VxWorks的圖形設(shè)備模塊驅(qū)動程序的研究與設(shè)計，完成了VxWorks系統(tǒng)下漢字庫的開發(fā)，以及中西文混合顯示的實現(xiàn)。 若通過研究和設(shè)計達到了信息的有效實時的傳輸，且通過直觀的語言指示及生動的圖形顯示界面顯示出來，那么，不僅為很多需要圖形界面顯示的應(yīng)用領(lǐng)域拓展了選擇面，而且將進一步促進該嵌入式系統(tǒng)的組合在工業(yè)控制領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用。 本課題主要研究內(nèi)容分為一下幾個部分： 第一部分主要介紹了課題背景，嵌入式顯示系統(tǒng)的發(fā)展。 第二部分對VxWorks系統(tǒng)進行了分析與比較，揭示其在嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域中的優(yōu)越性，并對VxWorks系統(tǒng)指定的開發(fā)環(huán)境Tornado進行簡要的介紹。 第三部分為基于ARM—VxWorks平臺圖形設(shè)備驅(qū)動的研究與設(shè)計。 第四部分介紹了VxWorks系統(tǒng)下WindML漢字庫的開發(fā)及中西混合顯示的實現(xiàn)。 第五部分實現(xiàn)了針對于ARM9系列S3C2410開發(fā)板的BSP的移植和設(shè)計，構(gòu)建ARM—VxWorks嵌入式系統(tǒng)調(diào)試平臺。 第六部分嘗試了VxWorks系統(tǒng)下WindML圖形控件的模擬和簡單的圖形界面的設(shè)計，并對專業(yè)的GUI圖形設(shè)計工具Zinc進行了簡要的說明和簡單的運用。 第七部分給出了結(jié)論和展望。
標簽： ARMVxWorks 嵌入式 顯示系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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近年來，隨著UPS電源的廣泛使用，對UPS電源的監(jiān)控要求也越來越高，而嵌入式系統(tǒng)的使用和Internet的普及，使得這種需求成為可能。將嵌入式系統(tǒng)和Internet結(jié)合用于UPS電源網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是一種必然趨勢，它可以借助Internet網(wǎng)絡(luò)完成對UPS電源現(xiàn)場的監(jiān)控任務(wù)，從而將監(jiān)控擴展到更廣的空間。目前，基于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控已經(jīng)成為監(jiān)控領(lǐng)域研究的一個熱點。 本課題以UPS電源為監(jiān)控對象，在綜合分析UPS電源、嵌入式系統(tǒng)、CAN總線的基礎(chǔ)上，從實際應(yīng)用出發(fā)，對嵌入式技術(shù)在UPS電源網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用進行了深入研究。通過對比和分析工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀之后，確定采用基于Internet和CAN總線的嵌入式系統(tǒng)對UPS電源進行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，完成了基于Linux操作系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)。在監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計中，主控芯片選用了SAMSUNG公司低功耗高性能的ARM9系列的S3C2410，CAN控制器使用了新型的獨立CAN控制器MCP2510，網(wǎng)絡(luò)控制器選用了Cirrus公司的CS8900，并完成了CAN接口模塊、以太網(wǎng)接口模塊和人機交互模塊的設(shè)計。軟件設(shè)計中移植了嵌入式Linux操作系統(tǒng)和嵌入式圖形用戶界面，以及對MCP2510驅(qū)動的開發(fā)，由于系統(tǒng)要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽和大量的數(shù)據(jù)交換，引入了嵌入式服務(wù)器Web server和嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite，方便了數(shù)據(jù)的管理，提高了瀏覽速度。 經(jīng)實驗調(diào)試，該UPS電源網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過瀏覽器對UPS電源運行狀態(tài)、故障等信息進行監(jiān)控、統(tǒng)計和查詢，實現(xiàn)了小體積，低功耗，高性能的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。該網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的研究具有廣闊的應(yīng)用前景，對其它工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)也具有一定的指導(dǎo)和借鑒意義。
標簽： ARM UPS 電源 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的的人擁有了自己的汽車，基于汽車安全的汽車輔助系統(tǒng)也日益受到了人們的重視。汽車輔助安全系統(tǒng)可以對汽車駕駛過程中出現(xiàn)的緊急情況進行報警和控制。可以預(yù)見，基于汽車安全的輔助駕駛系統(tǒng)有著良好的發(fā)展前景和廣闊的應(yīng)用空間。 本文通過將圖像檢測技術(shù)和激光測距技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用ARM+DSP的雙核架構(gòu)，設(shè)計出一款高性能的汽車主動安全系統(tǒng)。系統(tǒng)通過圖像識別技術(shù)對行車路況進行監(jiān)控，并通過激光測距技術(shù)對前方車距進行檢測。當自車與前方的車距小于系統(tǒng)計算出來的安全車距，并有可能發(fā)生碰撞時，系統(tǒng)將予以報警，提醒駕駛員注意減速或制動，從而達到有效預(yù)防追尾碰撞事故發(fā)生的目的。本文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面： 1)完成系統(tǒng)的整體硬件設(shè)計工作。針對汽車安全系統(tǒng)對準確性和實時性的要求，系統(tǒng)設(shè)計采用S3C2410作為系統(tǒng)的主控制器、TMS320DM6437作為系統(tǒng)的協(xié)處理器。雙核架構(gòu)的應(yīng)用將大幅度提升系統(tǒng)在圖像檢測方面的運算能力。 2)為提高系統(tǒng)與各子模塊的通信效率，系統(tǒng)采用CAN總線作為主控制器與其他子模塊的主要通信總線。并開發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動軟件。 3)系統(tǒng)采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，應(yīng)用Linux強大的事務(wù)管理能力，來提高系統(tǒng)的處理能力和響應(yīng)速度。 4)通過對汽車碰撞過程的分析，研究開發(fā)出一套汽車防撞決策算法，對駕駛員預(yù)警和對車輛進行輔助制動，保障駕駛?cè)藛T的安全。 最后，論文在總結(jié)全文工作的基礎(chǔ)上，指出了系統(tǒng)的不足之處和進一步研究的工作方向。 總之，在汽車安全技術(shù)在國內(nèi)剛剛起步的今天，對該系統(tǒng)的研究對于中國自主的汽車主動安全系統(tǒng)無論是在理論研究還是實際應(yīng)用上都具有一定的價值。
標簽： ARM 汽車防撞系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-08
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嵌入式Linux是將普通Linux操作系統(tǒng)進行剪裁、修改，使之能在嵌入式計算機系統(tǒng)上運行的一種操作系統(tǒng)。由于兼有Linux和嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)點，以及ARMLinux因其開放的資源特性，嵌入式Linux系統(tǒng)有著巨大的市場前景和商業(yè)機會。 在實際的應(yīng)用系統(tǒng)中，對操作系統(tǒng)的實時性能也有一定的要求。比如在通信系統(tǒng)中，如果能對操作系統(tǒng)的實時性能進行優(yōu)化，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，就可以用軟件實現(xiàn)通信協(xié)議，降低對硬件的要求，用單芯片實現(xiàn)通信系統(tǒng)，從而降低產(chǎn)品成本。 本論文的研究主要是基于ARM920T硬件平臺，該平臺主要面向高性能的用戶產(chǎn)品開發(fā)。在此平臺基礎(chǔ)上，本文圍繞著Linux內(nèi)核向ARM平臺移植中幾個核心技術(shù)展開討論：首先對嵌入式Linux系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進行了歸納，并詳細闡述了與系統(tǒng)移植相關(guān)的重要層。接著，給出了啟動引導(dǎo)代碼Boot Loader和Linux內(nèi)核初始化部分移植到硬件平臺上的整個過程，解決了移植過程中所面臨的任務(wù)和難題。最后，在對Linux內(nèi)核驅(qū)動模型深入掌握的基礎(chǔ)上，深入探討了QT/Embedded界面的移植。 本文最后討論了一些當前嵌入式Linux實時優(yōu)化技術(shù)。分析了在成功移植ARM Linux內(nèi)核基礎(chǔ)上，優(yōu)化ARM Linux的中斷系統(tǒng)，降低系統(tǒng)的中斷延時。
上傳時間： 2013-06-21
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在能源消耗日益增長、環(huán)境污染日漸嚴重的今天,在當今對可再生能源的開發(fā)利用中,風能由于其突出的優(yōu)點而成為世界各國普遍重視的能源,風力發(fā)電技術(shù)也成為各國學(xué)者競相研究的熱點.而其中變速恒頻風力發(fā)電技術(shù)因其高效性和實用性正受到越來越多的重視.無刷雙饋電機是一種結(jié)構(gòu)簡單、堅固可靠、異同步通用的電機,可在無刷情況下實現(xiàn)雙饋.它具有功率因數(shù)可調(diào)、高效率的特點,比較適用于變速恒頻恒壓發(fā)電系統(tǒng)中.該文在傳統(tǒng)風力發(fā)電的基礎(chǔ)上,致力于研究變速恒頻風力發(fā)電技術(shù),以作為變速恒頻風力發(fā)電機用的籠型轉(zhuǎn)子型式的無刷雙饋電機為主要研究對象,進行了深入的研究,主要包括以下幾方面:1.對國內(nèi)外風力發(fā)電研究現(xiàn)狀作了較為全面的綜述,介紹了無刷雙饋電機發(fā)展概況和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀.2.研究了無刷雙饋電機的原型及發(fā)展,基本結(jié)構(gòu)和運行原理,電磁設(shè)計特點.解釋了將無刷雙饋電機應(yīng)用于變速恒頻風力發(fā)電的可行性和優(yōu)越性.探討了無刷雙饋電機的特性.3.首次推導(dǎo)了適用于變速恒頻風力發(fā)電無刷雙饋電機的功率控制數(shù)學(xué)模型提出無刷雙饋電機變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的功率控制策略.通過仿真分析驗證了模型和控制策略的正確性.4.研究了無刷雙饋電機作變速恒頻風力發(fā)電機運行時的定子功率繞組磁鏈定向矢量控制策略.5.在總結(jié)無刷雙饋電機傳統(tǒng)各種控制策略的基礎(chǔ)上,探討了智能控制在無刷雙饋電機的應(yīng)用.通過仿真分析驗證了模糊功率因數(shù)控制策略的正確性.
上傳時間： 2013-06-24
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本論文圍繞大容量汽輪發(fā)電機的進相運行展開了研究工作。全文共分七章。第一章首先闡述了發(fā)電機進相運行的重要性和迫切性，對國內(nèi)外相關(guān)方面的研究概況作了較為系統(tǒng)全面的綜述，并對本論文的研究內(nèi)容作了簡單介紹。第二章給出了低頻三維渦流電磁場的復(fù)邊值問題，并介紹了復(fù)矢量場的一些理論基礎(chǔ)。然后分別利用伴隨算子和伴隨場函數(shù)(廣義相互作用原理)、最小作用原理和拉格朗日乘子法(廣義變分原理)，建立了低頻三維渦流電磁場中非自伴算子問題的變分描述。上述三種方法所得的結(jié)果與Galerkin法的結(jié)果完全一致。第三章介紹了圓柱坐標系下基于拱形體單元的三維穩(wěn)態(tài)溫度場有限元計算模型，并將變分法的結(jié)果與Galerkin法的結(jié)果進行了對比。第四章建立了汽輪發(fā)電機端部三維行波渦流電磁場的數(shù)學(xué)模型，在渦流控制方程中引入了罰函數(shù)項以使庫倫規(guī)范自動滿足，并應(yīng)用廣義相互作用原理導(dǎo)出了對應(yīng)的泛函變分及其有限元計算格式。然后對多臺大容量汽輪發(fā)電機端部的渦流電磁場進行了實例計算，并分析了罰函數(shù)項對數(shù)值解穩(wěn)定性的影響以及影響端部電磁場的各種因素。第五章建立了大型汽輪發(fā)電機端部三維溫度場的有限元計算模型，并應(yīng)用傳熱學(xué)理論研究了散熱系數(shù)、等效熱傳導(dǎo)系數(shù)等問題。然后求解了QFSS-300-2型汽輪發(fā)電機端部大壓圈上的三維溫度場分布，并與兩臺機組多種工況下的實測數(shù)據(jù)進行了對比。第六章介紹了二維穩(wěn)態(tài)溫度場的邊值問題及其等價變分，導(dǎo)出了其有限元計算格式。然后求解了QFQS-200-2型汽輪發(fā)電機端部壓圈上的溫度分布，并與實測數(shù)據(jù)進行了對比。第七章首先定性研究了汽輪發(fā)電機從遲相運行到進相運行過程中不同區(qū)域上磁場強度的變化規(guī)律。然后介紹了發(fā)電機變參數(shù)數(shù)學(xué)模型，結(jié)合實測數(shù)據(jù)以及最小二乘回歸分析計算了發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行時的相關(guān)電氣參數(shù)，并分析了發(fā)電機各物理量之間的相互關(guān)系。隨后分析了不同工況下發(fā)電機端部結(jié)構(gòu)件上的渦流損耗及溫升的變化趨勢。最后，利用發(fā)電機變參數(shù)模型給出了發(fā)電機的飽和功角特性、靜穩(wěn)極限以及運行極限圖。
上傳時間： 2013-07-10
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該文首先以運行的XLPE電力電纜為對象,分析了電纜進行在線監(jiān)測的重要性,介紹了電力電纜供電的優(yōu)缺點、電力電纜的分類和典型故障,討論了電力電纜絕緣故障在線監(jiān)測系統(tǒng)的國內(nèi)外同類技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,在此基礎(chǔ)上提出符合現(xiàn)場實際的電纜絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)是迫切需要的.其次,從微觀的角度闡述了水樹的形成的過程,對目前存在的XLPE電纜絕緣在線監(jiān)測方法進行了介紹.從不同電壓等級的電纜,其電力系統(tǒng)中的變壓器中性點接地方式不同入手,比較了各種方法的利弊,從而提出了差頻法作為本在線監(jiān)測研究的系統(tǒng)方案.并從抗干擾的角度來考慮,差頻法是更切實可行的方法.從理論上對差頻法的在線監(jiān)測的微觀過程進行了分析,并在此基礎(chǔ)上對電纜水樹枝模型進行了仿真,得到的結(jié)果更好地證明了模型的正確性和差頻法的可行性.再次,研制了基于差頻法的XLPE電纜在線檢測原理驗證裝置,論述了該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成.主要有如下幾個部分:一、用于疊加到電纜上的調(diào)頻信號的發(fā)生裝置的技術(shù)要求、構(gòu)成和工作原理;二、用于檢測差頻信號的微小電流檢測裝置的構(gòu)成和特點;三、差頻信號數(shù)據(jù)的采集和傳送到工控機;四、在監(jiān)測系統(tǒng)中,調(diào)頻信號的加載位置和大小;五、電纜的水樹培養(yǎng)和對比樣品的選取;最后詳細介紹了整體的實驗步驟和注意事項.該文通過對電力電纜絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究,提出了基于差頻法的在線監(jiān)測的工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)處理方案,從而為更好的實際運用電纜絕緣故障在線監(jiān)測技術(shù),為電力系統(tǒng)安全、方便、迅捷的排除電纜故障提供有利的理論依據(jù)和實際經(jīng)驗.
標簽： 聚乙烯 電力電纜 在線監(jiān)測系統(tǒng) 絕緣
上傳時間： 2013-08-04
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