本文以太陽能割草機(jī)器人為研究對(duì)象,以經(jīng)濟(jì)實(shí)用為研究目標(biāo),主要研究了太陽能割草機(jī)器人的定位行走、能量管理、基于ARM的控制硬件構(gòu)成和軟件設(shè)計(jì)以及嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)建等關(guān)鍵技術(shù)。 全區(qū)域覆蓋路徑規(guī)劃一直是智能割草機(jī)研究的一個(gè)難點(diǎn),本課題從相對(duì)定位入手,提出了一種以基站為參考原點(diǎn)建立全局坐標(biāo)的方法,其為路徑規(guī)劃提供了準(zhǔn)確的定位,消除了在路徑規(guī)劃過程中誤差的積累。根據(jù)太陽能電池板及蓄電池混合供能的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了能量的人工智能決策系統(tǒng)-Agent反應(yīng)型決策系統(tǒng),為能量的供應(yīng)提供了優(yōu)化的決策算法。控制系統(tǒng)是體現(xiàn)太陽能割草機(jī)器人智能化水平的關(guān)鍵部分,根據(jù)應(yīng)用要求,結(jié)合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用的理念,設(shè)計(jì)了太陽能割草機(jī)器人基于ARM中心控制模塊、電機(jī)控制模塊、傳感器系統(tǒng)以及定位系統(tǒng)模塊的硬件部分。在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了操作系統(tǒng)以及嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并給出了每個(gè)模塊具體的算法。 本文主要研究的太陽能割草機(jī)器人控制系統(tǒng),提供了一套低成本、切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案,具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽: ARM 太陽能 機(jī)器人 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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溫室技術(shù)是我國(guó)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化的重要環(huán)節(jié),溫度是溫室中的重要環(huán)境參數(shù)。實(shí)時(shí)控制是指在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),系統(tǒng)必須做出相應(yīng)的響應(yīng),是現(xiàn)代溫室控制發(fā)展的更高要求。隨著精細(xì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的大棚已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高精度、快速采集及響應(yīng)的要求,由于溫度的滯后性和難調(diào)控性,溫度實(shí)時(shí)控制一直是溫室控制的一大難題。 本課題整合了CPID與ARM的優(yōu)點(diǎn),提出運(yùn)用CPID硬件來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集,移植實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)到ARM來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜算法控制,采用高精度數(shù)字傳感器DS18820,并設(shè)計(jì)出混合PID模糊控制器來實(shí)現(xiàn)溫室的變溫管理,這對(duì)于現(xiàn)代溫室的智能化控制有著十分重要的實(shí)際意義。較傳統(tǒng)溫室,優(yōu)點(diǎn)在于(1)它改變以往依靠單片機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)傳感器周期性采集,改用CPID硬件產(chǎn)生數(shù)字傳感器所需的讀寫時(shí)序,這種“以硬代軟”的方案實(shí)時(shí)性好,且大大避免了軟件運(yùn)行時(shí)的不穩(wěn)定性、系統(tǒng)冗余等先天缺陷。(2)操作系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)多任務(wù)、多線程以及友好的人機(jī)界面。 試驗(yàn)以華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的華北型機(jī)械通風(fēng)式連棟塑料溫室為試驗(yàn)?zāi)P停x擇了ALTERA公司的EPM7128SLC84-15芯片和SAMSUNG公司的S3C44BOX芯片為目標(biāo)板,以PC機(jī)為宿主機(jī),設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)溫度控制平臺(tái)。 主要工作: (1)概述了溫度實(shí)時(shí)測(cè)控的必要性并介紹了CPLD、ARM技術(shù)及嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的發(fā)展。 (2)介紹了溫度采集模塊及CPLD與ARM通訊接口模塊的設(shè)計(jì)。 (3)通過ARM存儲(chǔ)模塊、LCD顯示模塊、串口模塊、Rt18019AS網(wǎng)口模塊、uClinux操作系統(tǒng)模塊等系統(tǒng)完成了本試驗(yàn)平臺(tái)。 (4)介紹混合PID模糊控制算法并通過Simulink工具箱進(jìn)行了仿真,得出混合PID模糊控制器較經(jīng)典PID控制具有更快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、更小超調(diào)、抗干擾強(qiáng)的結(jié)論。 (5)最后,通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了整套系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集的穩(wěn)定性及可靠性,指出了本課題的不足之處和待改善的問題。
標(biāo)簽: ARMCPLD 農(nóng)業(yè) 溫度 實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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大量的電力電子裝置及非線性負(fù)荷在電力系統(tǒng)中廣泛的應(yīng)用,使電能質(zhì)量(Power Quality)問題日益突出。電能質(zhì)量問題不僅危害電力系統(tǒng)本身的安全及電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,對(duì)系統(tǒng)中用戶也造成嚴(yán)重威脅。因此,對(duì)電能質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)具有十分重要的意義。 論文首先介紹了電能質(zhì)量的概念,分析了國(guó)內(nèi)外電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)的研究現(xiàn)狀及開發(fā)新型電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的意義,同時(shí)對(duì)影響電能質(zhì)量的指標(biāo)參數(shù)的數(shù)字測(cè)量原理與算法進(jìn)行了深入的研究。在此基礎(chǔ)上,提出了以ARM9(s3c2410)芯片為CPU,以嵌入式Linux為軟件核心的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置的總體設(shè)計(jì)思想。 論文建立了基于arm-1inux的嵌入式開發(fā)環(huán)境,完成了基本的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)方面,根據(jù)電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和處理的實(shí)際特點(diǎn),在前置測(cè)量采集模塊中,采用了ADS7864芯片設(shè)計(jì)了多通道信號(hào)采樣保持和快速轉(zhuǎn)換電路;利用鎖相環(huán)保證了多路信號(hào)的硬件同步采樣;在通訊方式上,除了采用RS-232通訊方式外,還采用了以太網(wǎng)和USB通訊方式,從而提高了裝置應(yīng)用的靈活性。軟件設(shè)計(jì)方面,依據(jù)裝置所要實(shí)現(xiàn)的功能,剪裁并成功移植了嵌入式linux內(nèi)核到ARM處理器中;完成了各應(yīng)用程序的編制,給出了詳細(xì)的程序流程圖;設(shè)計(jì)了基于Qt/Embedde的人機(jī)交互界面(GUI)。 基于arm-linux嵌入式電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀不僅數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)、人機(jī)交互性好、系統(tǒng)升級(jí)簡(jiǎn)單、還能進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。在此基礎(chǔ)上可進(jìn)一步開發(fā),向微型化、高度智能化等方向發(fā)展,以滿足不同場(chǎng)合的需求,具有較大的使用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ARMLinux 嵌入式 電能質(zhì)量 監(jiān)測(cè)儀
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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材料試驗(yàn)機(jī)是測(cè)定材料機(jī)械性能的基本設(shè)備之一,應(yīng)用范圍廣泛。它主要由機(jī)械、加載及測(cè)試等系統(tǒng)組成,其中測(cè)試系統(tǒng)是試驗(yàn)機(jī)不可缺少的組成部分,它對(duì)試驗(yàn)機(jī)的性能又起著決定性作用。隨著實(shí)驗(yàn)科學(xué)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及應(yīng)用需求的增加,舊有的測(cè)試系統(tǒng)已逐漸不能適應(yīng)人們的測(cè)試需求,為了擴(kuò)大傳統(tǒng)材料試驗(yàn)機(jī)的應(yīng)用范圍,全面提高測(cè)量的準(zhǔn)確性、實(shí)驗(yàn)效率和智能化水平,越來越多的高新技術(shù)正在被引入到材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)領(lǐng)域。 本課題屬于企業(yè)委托的技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目,其目的是開發(fā)一套用于材料性能測(cè)試的試驗(yàn)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。針對(duì)項(xiàng)目委托方提出的功能要求,經(jīng)過對(duì)試驗(yàn)機(jī)測(cè)試技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)的研究分析,最終確定采用USB總線技術(shù),設(shè)計(jì)一款基于32位嵌入式微處理器ARM的集數(shù)據(jù)采集、分析、顯示為一體的試驗(yàn)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。 基于課題的研究?jī)?nèi)容,本文在分析研究USB和ARM技術(shù)的基礎(chǔ)上,圍繞著設(shè)計(jì)目標(biāo),從整體方案的選擇、測(cè)試系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)等方面闡述了主要開展的設(shè)計(jì)研究工作。重點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)、固件程序設(shè)計(jì)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入論述。 為驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的測(cè)試系統(tǒng)是否達(dá)到實(shí)際要求,本文采用實(shí)測(cè)的方式進(jìn)行測(cè)試研究。測(cè)試結(jié)果表明,本測(cè)試系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,各項(xiàng)功能均達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計(jì)要求。
標(biāo)簽: ARM 材料 試驗(yàn)機(jī) 測(cè)試系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)和加密技術(shù)成為當(dāng)今熱門的技術(shù)。本文將兩方面的技術(shù)結(jié)合起來,在對(duì)ARM嵌入式系統(tǒng)和高級(jí)數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)算法Rijndael作全面分析的基礎(chǔ)上,對(duì)其應(yīng)用做了研究。 文中首先分析了嵌入式系統(tǒng)和數(shù)據(jù)加密算法的發(fā)展?fàn)顩r,介紹了 ARM微處理器體系結(jié)構(gòu)和 Rijndael 算法原理的相關(guān)知識(shí)。然后,結(jié)合課題研究,詳細(xì)介紹了開發(fā)板 SHX-ARM7 的硬件配置和嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境的建立,包括 ADS1.2和超級(jí)終端的設(shè)置。 文中深入研究了嵌入式操作系統(tǒng)的移植和 Rijndael 算法在開發(fā)板上的編程實(shí)現(xiàn),給出了仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果。選擇移植的μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)具有良好的實(shí)時(shí)性、可擴(kuò)展性和可移植性,為進(jìn)一步的嵌入式應(yīng)用打下基礎(chǔ)。Rijndael 算法的實(shí)現(xiàn)分為三大模塊:密鑰擴(kuò)展、加密和解密模塊,其結(jié)果可作為API函數(shù),在嵌入式加密應(yīng)用軟件編程中直接調(diào)用。 本文對(duì)基于 ARM 的 Rijndael 算法的應(yīng)用進(jìn)行了探討,給出了基于ARM微處理器與Rijndael算法的IC卡數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,并提出了三種密鑰安全管理方案,經(jīng)比較重點(diǎn)描述了“一卡一密、一次一密”的密碼管理思想。該方法能夠保證每張 IC 卡每次用來存儲(chǔ)重要數(shù)據(jù)時(shí)的初始密鑰都是隨機(jī)的,在一定程度上增加了破譯難度,提高了安全性。 在結(jié)論中闡述了尚需進(jìn)一步解決的問題以及下一步的工作內(nèi)容。
標(biāo)簽: ARM 數(shù)據(jù)加密 應(yīng)用研究 算法
上傳時(shí)間: 2013-07-06
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嵌入式系統(tǒng)近年來隨著其信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,被廣泛應(yīng)用于信息家電、移動(dòng)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和工控仿真的領(lǐng)域,成為繼IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后,又一個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的主流。本設(shè)計(jì)使用的是ARM9嵌入式開發(fā)板。ARM(AdvancedRISCMachines)公司的32位RISC處理器有著高速度、低功耗、低成本、功能強(qiáng)、特有16/32位雙指令集等諸多優(yōu)異的性能。 隨著生產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,工廠企業(yè)車間的不斷增加,對(duì)廠房的管理和設(shè)備的保護(hù)越來越受到重視。本論文主要闡述了監(jiān)控系統(tǒng)中無線終端的設(shè)計(jì)與研究,其中涉及到嵌入式網(wǎng)絡(luò)瀏覽器在工廠監(jiān)控設(shè)備中的應(yīng)用,本監(jiān)控系統(tǒng)的采集設(shè)備如攝像頭、儀表等將視頻、圖像、溫度等數(shù)據(jù)通過下位機(jī)上傳至控制中心,控制中心將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于網(wǎng)頁中,用戶使用手持終端,以無線上網(wǎng)的方式,通過嵌入式瀏覽器登陸網(wǎng)頁,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。 本論文第一章綜合敘述嵌入式系統(tǒng)的基本概念。第二章闡述基于S3C2410X的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的基本架構(gòu)及各個(gè)組成部分。第三章介紹了監(jiān)控系統(tǒng)無線終端的開發(fā)平臺(tái)的設(shè)計(jì)。第四章主要闡述了LCD觸摸屏校正程序的設(shè)計(jì)。第五章講述了嵌入式瀏覽器的研究,makefile的編寫與電機(jī)控制模塊的設(shè)計(jì)。
標(biāo)簽: ARM 工廠 監(jiān)控 無線終端
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對(duì)數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理的要求越來越高:不僅要求高速、高精度和高實(shí)時(shí),還要求數(shù)據(jù)采集,處理設(shè)備便攜化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化,并具有友好的人機(jī)界面。傳統(tǒng)的8/16位單片機(jī)因資源極度受限,難以滿足上述要求;而傳統(tǒng)的信號(hào)處理過程都是依賴于PC完成,則存在著安裝麻煩、價(jià)格昂貴且電磁兼容性差等缺點(diǎn)。 嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域,嵌入式系統(tǒng)的研究?jī)?nèi)容涉及到計(jì)算機(jī)學(xué)科的各個(gè)方面。將嵌入式系統(tǒng)引入雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng),能極大的提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和靈活性。本文的研究正是基于ARM的雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)。 本文在對(duì)線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)測(cè)速測(cè)距研究的基礎(chǔ)上,討論了一種軟硬件配置靈活、結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)的雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng),其硬件平臺(tái)以ARM處理器,可編程邏輯器件FPGA,和DSP為核心,擴(kuò)展了UART、LCD、網(wǎng)口、IDE、觸摸屏、PS/2和USB等外圍接口,可實(shí)現(xiàn)對(duì)線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、脈沖壓縮、恒虛警檢測(cè)、航跡相關(guān),航跡顯示等處理,相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。在軟件設(shè)計(jì)方面,完成Bootloader,Linux2.4操作系統(tǒng)在系統(tǒng)上的移植,在此基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)口、IDE、LCD等模塊的驅(qū)動(dòng)程序編寫,并在MiniGUI上進(jìn)行基于顯示終端需求的圖形用戶界面開發(fā)。
標(biāo)簽: ARM 雷達(dá)信號(hào) 處理系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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傳統(tǒng)的家電采用各自獨(dú)立的工作模式,不同家電之間無法通信,這樣就不能有效地安排各種家電協(xié)同工作,容易造成浪費(fèi)。同時(shí)它們無法自動(dòng)獲取外界的信息,人們無法對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程操作,難以滿足現(xiàn)代生活的需求。所以開發(fā)智能化的家電及其控制系統(tǒng)己成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。 傳統(tǒng)的電話只能進(jìn)行語音通信,它存在利用率低、功能有限和安全性不好等缺點(diǎn)。近年來,以ARM為代表的高性能專用微處理器的出現(xiàn),以及Linux、Windows CE等操作系統(tǒng)的完善,使嵌入式技術(shù)迅速發(fā)展,這為智能IP電話的研發(fā)提供了軟硬件基礎(chǔ)。 現(xiàn)階段家庭網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)的方式主要為有線接入,因?yàn)檫@種方式網(wǎng)絡(luò)性能比無線隱定,延時(shí)性相對(duì)要小,用它來遠(yuǎn)程控制智能家電比無線網(wǎng)要安全可靠。要實(shí)現(xiàn)智能家電的網(wǎng)絡(luò)化,如果采用PC機(jī)進(jìn)行直接進(jìn)行控制,或者讓每臺(tái)家電接入網(wǎng)絡(luò),這樣成本很高,不利于一般家庭的普及。 為此,筆者采用基于.ARM9芯片、Windows CE 4.2嵌入式操作系統(tǒng)的IP電話作為家電的控制中心,智能家電采用ARM9芯片和linux2.4操作系統(tǒng)。各個(gè)智能家電與IP電話采用串口進(jìn)行通信,IP電話采用網(wǎng)口與因特網(wǎng)通信。這樣可以大量的降低成本,而且通信方式比PLC和藍(lán)牙通訊技術(shù)更安全可靠。 本文以IP電話與智能家電互聯(lián)為切入點(diǎn),結(jié)合ARM、嵌入式Linux和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),設(shè)計(jì)出一種較為完善的IP電話與智能家電的控制系統(tǒng)。采用這種方式,使智能家電集電腦、電信和消費(fèi)類電子產(chǎn)品的特征于一體,讓家電具有信息的獲取、加工、傳遞等功能,提供全方位的信息交換,幫助家電與外部保持信息交流暢通,這樣可以優(yōu)化人們的生活方式,節(jié)約能源費(fèi)用資金。 筆者完成了系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì),并進(jìn)行了調(diào)試,驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的有效性和實(shí)用性。并力爭(zhēng)將其拓展成為完善的智能家電控制系統(tǒng)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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嵌入式測(cè)控系統(tǒng)和測(cè)控裝置在工業(yè)生產(chǎn)過程控制、儀器儀表及自動(dòng)化系統(tǒng)、智能樓宇監(jiān)控等方面得到廣泛的應(yīng)用。由于嵌入式測(cè)控系統(tǒng)監(jiān)控對(duì)象的多樣性,因此通用性不是很強(qiáng),傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法都是從底層的硬件設(shè)計(jì)開始,再設(shè)計(jì)專用的軟件,導(dǎo)致設(shè)計(jì)周期長(zhǎng),重復(fù)工作多,成本增加。微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,使得微處理器的性能和功能得到極大的提高,為通用型測(cè)控平臺(tái)的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。 本文提出了一種嵌入式測(cè)控平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路。采用主板和擴(kuò)展板相結(jié)合的模塊化設(shè)計(jì),使嵌入式測(cè)控系統(tǒng)可以在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)上進(jìn)行構(gòu)建。平臺(tái)主板選用基于32位ARM7TDMI-S內(nèi)核的微控制器LPC2292作為核心,加上以太網(wǎng)芯片、CPLD以及其它外圍電路,構(gòu)成了一個(gè)維持系統(tǒng)正常運(yùn)行的最小系統(tǒng)。擴(kuò)展功能模塊包括ZigBee無線通信、USB、A/D、D/A、液晶觸摸屏等模塊,通過層疊式結(jié)構(gòu)與主板連接。測(cè)控開發(fā)平臺(tái)在功能、電路、結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了可裁剪、可擴(kuò)展,能滿足大多數(shù)嵌入式測(cè)控系統(tǒng)的需求。 在實(shí)現(xiàn)嵌入式測(cè)控開發(fā)平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,嵌入式測(cè)控平臺(tái)引入了Nucleus Plus實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)來完成系統(tǒng)資源的管理和任務(wù)的調(diào)度。文中提出了啟動(dòng)代碼模版的概念,簡(jiǎn)化了移植操作系統(tǒng)的工作,提高了效率。 基于ARM的嵌入式測(cè)控開發(fā)平臺(tái)為開發(fā)各種智能化、小型化現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)提供了可重用、高性能、圖形化、網(wǎng)絡(luò)化軟硬件基礎(chǔ)平臺(tái)和高效的開發(fā)模式。從而,大大縮短了軟、硬件開發(fā)的周期,具有十分重要的意義。 作為在測(cè)控開發(fā)平臺(tái)的基礎(chǔ)上構(gòu)建測(cè)控系統(tǒng)的實(shí)例,研制了氣門彈簧負(fù)荷計(jì)算機(jī)自動(dòng)分選系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制器。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 測(cè)控平臺(tái)
上傳時(shí)間: 2013-06-16
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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(guó)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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