控制器局域網(wǎng)(CAN)最初是由德國BOSCH公司為汽車的監(jiān)測、控制系統(tǒng)設(shè)計的。它是一種有效的支持分布式控制或者實時控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。由于其具有多主機、高性能以及高可靠性,CAN總線已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車電子控制、過程控制、機械工業(yè)、紡織機械、機器人、數(shù)控機床、醫(yī)療器械以及傳感器等領(lǐng)域。CAN總線已經(jīng)形成國際標(biāo)準(zhǔn),并已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場總線之一。 另一方面,隨著電動車的技術(shù)的不斷發(fā)展,電動車已經(jīng)開始邁向了市場普及的道路。對于電動車電池的管理和維護越來越成為電動車發(fā)展的重點之一。由于CAN具有抗干擾性強、連接簡單、無主通信等特點,非常適合用來實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的采集和傳輸。因此,本文利用CAN總線為基礎(chǔ)設(shè)計了一個電池實時數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng),經(jīng)分析、設(shè)計、編程和調(diào)試,在實際應(yīng)用中得以實現(xiàn)。 該系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集層,數(shù)據(jù)傳輸層和用戶管理層三個部分。數(shù)據(jù)采集層的主要任務(wù)是電池實時數(shù)據(jù)的采集和發(fā)送;數(shù)據(jù)傳輸層的主要功能是通過CAN總線接收數(shù)據(jù)采集層發(fā)送的實時數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)換成RS232串口協(xié)議發(fā)送到上位機;用戶管理層的主要功能是通過串口接收數(shù)據(jù),實時顯示,存儲和分析。 論文完成的主要工作有: (1) 通過對系統(tǒng)需求的分析,將整個系統(tǒng)分為三個獨立的層,分別進行了軟硬件設(shè)計,實現(xiàn)了系統(tǒng)的模塊化,增強了系統(tǒng)的應(yīng)用性; (2) 詳細的研究了CAN2.0B協(xié)議和SAE J1939協(xié)議,并在此基礎(chǔ)上,編寫了適合本設(shè)計的通訊協(xié)議; (3) 深入研究了MC9S12DG128芯片的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計方法; 本課題的創(chuàng)新點在于利用目前汽車工業(yè)廣泛采用的CAN總線協(xié)議,設(shè)計了一套簡單,高效,穩(wěn)定的電池數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng),并在實際中得以應(yīng)用。在系統(tǒng)設(shè)計過程中將整個系統(tǒng)分為3個層,大大提升了系統(tǒng)的模塊化水平,有利于系統(tǒng)的擴展和維護。
上傳時間: 2013-07-07
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在實際工作現(xiàn)場,常常需要在一個非常惡劣的環(huán)境中進行通話,隨著CAN總線在工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用越來越廣泛,想到了把CAN總線應(yīng)用于電話通信上來.CAN總線具有極高的總線利用率,這有可能使得我們只需要用兩根CAN總線,就可以把需要通話的節(jié)點電話連接起來,從而實現(xiàn)語音通信. 本文主要論述了基于CAN總線的多節(jié)點語音通信系統(tǒng)設(shè)計.該系統(tǒng)使用MC14LC5480作為語音采集編解碼器,AT90CAN128作為處理器,使用處理器自帶的CAN模塊實現(xiàn)多個CAN節(jié)點間的通信,最終達到實現(xiàn)多節(jié)點間語音通信的功能. 本文的前半部分介紹了CAN總線技術(shù)和語音信號的數(shù)字處理技術(shù),評價了用CAN總線傳輸語音信號的優(yōu)點.本文后半部分詳細介紹了該系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計,通過分析系統(tǒng)所涉及的芯片對該系統(tǒng)的各個功能模塊做了詳細的說明,包括語音編解碼電路,語音數(shù)字信號處理電路,CAN總線傳輸電路等.通過該系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)在實驗室條件下多個CAN節(jié)點間的語音通信.
上傳時間: 2013-04-24
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本文在此背景下,針對非線性PID控制、自抗擾控制以及Smith預(yù)估器和前饋控制展開研究。為了提高控制器的穩(wěn)定性和魯棒性,設(shè)計了ADRC-Smith預(yù)估控制器和前饋ADRC控制器,將其應(yīng)用于大時滯溫度控制系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了吹塑機控制系統(tǒng)解決方案,通過大量的理論研究、仿真和實驗,實現(xiàn)了良好的控制效果。論文的主要工作有: 1.研究了自抗擾技術(shù)和溫度控制的現(xiàn)狀以及溫度控制的特點。 2.研究了ADRC的發(fā)展史,深入了解ADRC的原理與優(yōu)點。ADRC在控制非線性對象時比PID具有更好的控制性能,但是參數(shù)調(diào)節(jié)理論不完善,阻礙了其廣泛應(yīng)用。 3.通過MATLAB仿真,得到ADRC參數(shù)之間的內(nèi)在規(guī)律,通過將ADRC的參數(shù)統(tǒng)一到一個時間因子上,達到簡化調(diào)節(jié)參數(shù)個數(shù)的目的,從而降低調(diào)試難度,同時,在無時滯溫控實驗平臺上進行實驗,驗證了參數(shù)調(diào)節(jié)規(guī)律的可行性。 4.自抗擾控制器在大時滯溫控上的應(yīng)用,以前文獻一般將時滯環(huán)節(jié)等效成一階慣性環(huán)節(jié),這樣就要求增加ADRC的階次,增加了調(diào)節(jié)參數(shù)個數(shù),在參數(shù)調(diào)節(jié)理論不完善的情況下無疑是增加了調(diào)試難度。本文將ADRC分別與Smith預(yù)估器和前饋控制器相結(jié)合,設(shè)計了ADRC-Smith預(yù)估控制器和前饋ADRC控制器來解決具有大時滯控制問題。這兩類新控制器的優(yōu)點是不增加ADRC的階次,是解決不確定大時滯被控對象的新途徑,也是ADRC控制器實際應(yīng)用上的一次創(chuàng)新。 5.在可編程計算機控制器(PCC)搭建的大時滯溫控實驗平臺上進行實驗,將前饋ADRC控制器和貝加萊專用溫度控制器PIDXH的控制效果進行比較,實驗結(jié)果表明前饋ADRC控制器在穩(wěn)定性、魯棒性等方面都優(yōu)于PIDXH控制器。 6.研究了吹塑機控制系統(tǒng)解決方案,并在吹塑機上實驗前饋ADRc控制器,得到了良好的控制效果,進一步驗證了算法的可行性。
標(biāo)簽: 自抗擾 控制器 溫控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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工業(yè)生產(chǎn)過程中,時滯對象普遍存在,同時也是較難控制的,尤其是大時滯對象的控制一直都是一個難題。而很多溫度控制系統(tǒng)都是屬于大時滯系統(tǒng),常見的智能溫度控制器雖然在溫度控制的實際應(yīng)用中表現(xiàn)了比較理想的控制效果,但它仍然屬于將參數(shù)整定與系統(tǒng)控制分開處理的離線整定方法,如果工況發(fā)生變化就必須重新調(diào)整參數(shù)。針對這一問題,為了實現(xiàn)時滯系統(tǒng)參數(shù)自整定的控制,本文將神經(jīng)網(wǎng)路控制、模糊控制和PID控制結(jié)合起來,設(shè)計了基于神經(jīng)網(wǎng)路的模糊自適應(yīng)PID控制器。 首先,本論文分析了時滯系統(tǒng)的特點,討論了幾種時滯系統(tǒng)較為成熟的常規(guī)控制算法:微分先行控制算法、史密斯預(yù)估控制算法、大林控制算法,并深入研究了它們的控制性能;并且通過仿真對這三種控制方法在溫控系統(tǒng)中的控制性能進行了比較。 其次,在分析PID參數(shù)自整定傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種改進方法,并設(shè)計了相應(yīng)的控制器。該控制器綜合了模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和PID控制各自的長處,既具備了模糊控制簡單有效的控制作用以及較強的邏輯推理功能,也具備了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)的能力,同時也具備了傳統(tǒng)PID控制的廣泛適應(yīng)性。該方法不需要離線整定參數(shù),實現(xiàn)了在線自整定參數(shù)。仿真實驗表明了該控制器對模型和環(huán)境都具有較好的適應(yīng)能力和較強的魯棒性。 最后將基于神經(jīng)網(wǎng)路的模糊自適應(yīng)PID控制器應(yīng)用于貝加萊PID溫控裝置,能夠出色地實現(xiàn)參數(shù)的在線自整定。理論分析、系統(tǒng)仿真、實驗結(jié)果都證實了這種控制策略能有效地減少系統(tǒng)超調(diào)量,并減少了調(diào)節(jié)時間,提高了系統(tǒng)的實時性和控制精度。
標(biāo)簽: 時滯系統(tǒng) 參數(shù) 自整定控制
上傳時間: 2013-07-05
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圖像的采集和傳輸是實時監(jiān)控、遠程控制、智能小區(qū)等諸多領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。基于傳統(tǒng):PC的圖像采集已成為現(xiàn)實。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)的研究開發(fā)成為了后PC時代的一個熱點,它被廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場、信息家電等各行各業(yè)。同時,圖像的遠程采集傳輸也朝著專業(yè)化、多樣化和低成本的方向發(fā)展。利用嵌入式技術(shù)來實現(xiàn)圖像的遠程采集傳輸正順應(yīng)了時代發(fā)展,有較大的實用價值。 本文主要研究了基于嵌入式的遠程圖像采集傳輸系統(tǒng)。嵌入式終端采用$3C2410為核心的目標(biāo)板為硬件平臺,采用嵌入式Linux為系統(tǒng)平臺。系統(tǒng)通過連接在嵌入式終端的USB攝像頭完成靜態(tài)圖像數(shù)據(jù)采集,并進行圖像壓縮處理。在圖像傳輸方面,論文設(shè)計了兩種模式:一種是通過Intemet傳輸?shù)摹⒒贐/S模式的傳輸方式。在該模式下,遠端客戶機通過瀏覽器訪問架設(shè)在終端里的嵌入式服務(wù)器而獲得圖像信息。另一種是基于GPRS網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程無線圖像傳輸。終端將采集到的圖像數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到擁有固定Ip的監(jiān)控服務(wù)器上來完成圖像遠程傳輸。 本文首先介紹了圖像采集傳輸和嵌入式方面的相關(guān)內(nèi)容,并介紹了本論文所采用的開發(fā)平臺。為了順利開發(fā)接著構(gòu)建了開發(fā)環(huán)境,這里包括U-boot的移植、Linux系統(tǒng)的內(nèi)核編譯和移植、設(shè)備驅(qū)動模塊的加載以及交叉編譯環(huán)境的建立。在此基礎(chǔ)上,利用Vide04Linux的接口函數(shù),用C語言實現(xiàn)了圖像原始數(shù)據(jù)的采集程序,并利用JPEG算法了實現(xiàn)圖像壓縮。在基于B/S模式的傳輸方式中,首先利用Boa架設(shè)了嵌入式服務(wù)器,然后用C語言完成CGI腳本,該腳本將圖像嵌入網(wǎng)頁并實時更新以實現(xiàn)網(wǎng)頁的動態(tài)輸出。在基于GPRS實現(xiàn)遠程無線圖像傳輸方式中,論文詳細分析了系統(tǒng)通訊數(shù)據(jù)流的特征,提出了采用辨識特征字符、數(shù)據(jù)打包等策略以實現(xiàn)GPRS的網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)通訊,并且在此基礎(chǔ)上用C語言編程實現(xiàn)。同時,在PC(Linux)上用Socket編程實現(xiàn)了監(jiān)控服務(wù)器軟件,該軟件用以接收圖像數(shù)據(jù)和控制嵌入式終端的系統(tǒng)狀態(tài)。最后,論文分析比較了兩種傳輸方式的區(qū)別和優(yōu)缺點。試驗證明,采用兩種方式都能成功實現(xiàn)圖像的遠程采集傳輸,并且試驗效果較好。
上傳時間: 2013-05-17
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電線電纜是國家經(jīng)濟建設(shè)的一項重要的產(chǎn)業(yè),在鐵路通信中,皮泡皮通信電纜因為其具有與其它電纜相同性能的情況下,直徑小、成本低、重量輕的特點,得到了人們的青睞。而在單線擠塑機中的溫度控制直接影響電纜的性能質(zhì)量。溫度控制的可靠與否及其控制精度的高低己成為決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵,溫度控制也成為生產(chǎn)工藝的重要組成部分。在工藝控制當(dāng)中,應(yīng)盡量減小其超調(diào)量、波動、響應(yīng)時間和偏差,這對產(chǎn)品的質(zhì)量,產(chǎn)量和原料的節(jié)省都是及其重要的。 本文主要針對擠塑機的溫度這個參數(shù)進行控制。全文主要包括以下幾個部分:首先分析了傳統(tǒng)PID、和模糊控制的優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上,系統(tǒng)選用了模糊自適應(yīng)PID控制算法。在硬件方面,在分析了系統(tǒng)控制對象的基礎(chǔ)上,以LPC2131為控制核心,運用MAX6675采集溫度、LCD和鍵盤作為人機交換平臺、以PWM方式對固體繼電器進行控制。軟件方面,在ARM的集成開發(fā)環(huán)境AD1.2下,利用C語言,進行了軟件的設(shè)計與調(diào)試,實現(xiàn)了硬件的配置和整體控制系統(tǒng)的所有功能。同時也實現(xiàn)了用Modbus協(xié)議與PC機通訊的下位機部分程序,并運用串口調(diào)試助手V2.2測試了其功能性。另外論文詳細的給出了控制平臺的各個功能程序模塊軟件流程。通過在實驗室對系統(tǒng)進行了模擬實驗,該控制平臺運行穩(wěn)定,可靠,實現(xiàn)了預(yù)期的功能,證明了將模糊PID算法引入擠塑機溫度控制系統(tǒng)當(dāng)中,改善了系統(tǒng)的控制效果,具有更好的魯棒性和自適應(yīng)能力。
上傳時間: 2013-05-23
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電子功能模件是機電產(chǎn)品的基本組成部分,其水平高低直接決定整個機電產(chǎn)品的工作質(zhì)量。當(dāng)前PCB自動測試系統(tǒng)大多為歐美產(chǎn)品,價格相當(dāng)昂貴,遠遠超出我國中小電子企業(yè)的承受能力。為了提高我國中小企業(yè)電子設(shè)備的競爭力,本課題研發(fā)了適合于我國中小企業(yè)、價格低廉、使用方便的PCB路內(nèi)測試系統(tǒng)。 本文首先詳細介紹了PCB各種檢測技術(shù)的原理和特點,然后根據(jù)本課題面向的用戶群和他們對PCB測試的需求,組建PCB內(nèi)測試系統(tǒng)。本系統(tǒng)基于虛擬儀器設(shè)計思想,以PCB上模擬電子器件、組合邏輯電路及由其構(gòu)成的功能模塊等為被測對象,包括路內(nèi)測試儀、邏輯分析單元、信號發(fā)生器、高速數(shù)據(jù)采集器、多路通道掃描器及針床。其中:路內(nèi)測試儀對不同被測對象選擇不同測試方法,采用電位隔離法實現(xiàn)了被測對象與PCB上其他元器件的隔離,并采用自適應(yīng)測試方法提高測試結(jié)果的準(zhǔn)確度。邏輯分析單元主要采用反向驅(qū)動技術(shù)測試常見的組合邏輯電路。信號發(fā)生器能同時產(chǎn)生兩路正弦波、方波、斜波、三角波等常用波形。數(shù)據(jù)采集器能同時采集四路信號,以USB接口與主機通訊。多路通道掃描器采用小型繼電器陣列來實現(xiàn),可擴展性好。針床采用新型夾具,既保證接觸性能,又不至破壞觸點。 實踐表明,本系統(tǒng)能對常用電子功能模件進行自動測試,基本達到了預(yù)期目標(biāo)。
標(biāo)簽: PCB 故障診斷 測試系統(tǒng)
上傳時間: 2013-06-06
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直流電動機具有優(yōu)良的調(diào)速特性,調(diào)速平滑、簡單,且范圍大.同時其過載能力大,能承受頻繁的沖擊負(fù)載,廣泛應(yīng)用于切削機床、造紙機等高性能可控電力拖動領(lǐng)域. 以往直流調(diào)速系統(tǒng)控制器采用分立元件,其故障率高,穩(wěn)定性差,技術(shù)落后,很難滿足生產(chǎn)的需要.隨著計算機技術(shù)及通信技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化直流調(diào)速系統(tǒng)克服了這一不足,成為直調(diào)系統(tǒng)的主流. 本文設(shè)計的系統(tǒng)以DSP為主控芯片,監(jiān)控系統(tǒng)控制芯片使用P89C669單片機,通過上下位機的數(shù)據(jù)通訊,實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計和調(diào)節(jié)的數(shù)字化.下面是具體工作闡述: 1.設(shè)計了電封閉直流調(diào)速系統(tǒng)的硬件和軟件,完成兩臺同軸電機的電封閉實驗. 2.主電路使用三菱公司的IPM-PS21867作為功率輸出模塊,同時設(shè)計了驅(qū)動保護電路、控制電路以及通信保護電路. 3.采用PWM控制方式,編寫了系統(tǒng)的軟件.主要包括主程序、通訊顯示程序以及中斷服務(wù)子程序. 4.完成了樣機的整體布局和調(diào)試,實現(xiàn)了系統(tǒng)的雙閉環(huán)控制. 5.針對由于負(fù)載、轉(zhuǎn)動慣量等的變化影響系統(tǒng)的調(diào)速性能,本文基于模型參考自適應(yīng)控制原理,給出了雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)自適應(yīng)的Narendra方案的具體實現(xiàn),通過仿真驗證方案的可行性.
標(biāo)簽: DSP 控制 直流調(diào)速系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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本文的目的在于設(shè)計一個自適應(yīng)噪音抵消系統(tǒng),使其能消除含噪語音信號中的背景噪音,達到提高語音信號質(zhì)量的目的.主要工作分為兩大部分.本文在第一部分介紹了自適應(yīng)數(shù)字濾波器的基本理論思想,具體闡述了自適應(yīng)噪聲抵消系統(tǒng)基本原理,并對自適應(yīng)噪聲抵消系統(tǒng)的指標(biāo)、抵消性能進行了計算分析.自適應(yīng)濾波器的算法是整個系統(tǒng)的核心,在第一部分中,對兩種最基本的自適應(yīng)算法,進行了詳細的介紹和分析,并針對兩種算法的優(yōu)缺點進行了詳細的比較.這一部分中最關(guān)鍵的是對設(shè)計的噪聲抵消系統(tǒng)進行計算機仿真,驗證系統(tǒng)設(shè)計的合理性和算法的正確性.通過對自適應(yīng)噪聲抵消器的MATLAB仿真及對仿真圖形的分析,驗證了系統(tǒng)設(shè)計和自適應(yīng)算法的可行性.第二部分主要完成自適應(yīng)噪聲抵消系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件編程.在第一部分計算機仿真分析的基礎(chǔ)上,利用高速信號處理芯片DSP(TMS320LF2407)設(shè)計了一個噪聲干擾抵消系統(tǒng),在高速信號處理芯片(TMS320LF2407)上開發(fā)實現(xiàn)了自適應(yīng)LMS算法.
標(biāo)簽: DSP
上傳時間: 2013-06-28
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標(biāo)簽: 驅(qū)動
上傳時間: 2013-07-30
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