運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是機(jī)器人控制系統(tǒng)的重要組成部分。本文將ARM與CPLD技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，使控制系統(tǒng)更加開(kāi)放、更加模塊化，同時(shí)ARM芯片的高速大容量的數(shù)據(jù)處理能力以及CPLD的高集成度，可編程性，能夠逾越以往控制系統(tǒng)中實(shí)時(shí)、高速、高精度的技術(shù)瓶頸. 嵌入式技術(shù)是當(dāng)今最熱門(mén)的技術(shù)之一，由于簡(jiǎn)潔、高效等優(yōu)點(diǎn)，使得其廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域；所謂嵌入式系統(tǒng)就是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個(gè)部分組成，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其它設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。 本文主要闡述了基于嵌入式處理器S3C44B0X的機(jī)器人控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程。文章首先介紹了機(jī)器人本體規(guī)劃、嵌入式系統(tǒng)和嵌入式微處理器S3C44B0X的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；接著介紹了基于S3C44B0X的智能控制器的設(shè)計(jì)，包括硬件設(shè)計(jì)和CPLD軟件設(shè)計(jì)。其中控制器硬件平臺(tái)擴(kuò)展了外部存儲(chǔ)器、串行口，通過(guò)輸出PWM信號(hào)進(jìn)入驅(qū)動(dòng)電路模塊，從而實(shí)現(xiàn)控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的目的。在CPLD設(shè)計(jì)過(guò)程中，引入JTAG調(diào)試接口，方便系統(tǒng)程序的下載和調(diào)試，通過(guò)自上而下、分塊設(shè)計(jì)的思想給出了QUARTUSⅡ設(shè)計(jì)環(huán)境下的軟件代碼。本系統(tǒng)利用不同任務(wù)間的切換來(lái)實(shí)現(xiàn)通信過(guò)程，而不再采用無(wú)操作系統(tǒng)的工程文件的形式，這樣不但有利于項(xiàng)目的調(diào)試，也有利于對(duì)其它接口的擴(kuò)展。最后對(duì)該控制器進(jìn)行了測(cè)試和分析。
標(biāo)簽： CPLD ARM 四足機(jī)器人 嵌入式控制器
上傳時(shí)間： 2013-07-19
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嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各種智能控制器中，目前國(guó)外高端繡花機(jī)控制器主要采用高性能嵌入式微處理器，而國(guó)內(nèi)繡花機(jī)控制器仍以單片機(jī)為主，存在繡花色澤單調(diào)，數(shù)據(jù)處理能力欠佳，缺乏圖形控制界面等不足。本文在分析了繡花機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上，研制了基于Linux-2.6的嵌入式繡花機(jī)控制器，論文的主要工作和成果如下： (1)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于嵌入式微處理器的繡花機(jī)控制器開(kāi)發(fā)平臺(tái)，建立宿主機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境，制作了針對(duì)Linux-2.6的交叉編譯器，實(shí)現(xiàn)了宿主機(jī)和目標(biāo)機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，設(shè)計(jì)了基于雙口RAM的雙處理器通信接口。 (2)深入研究了嵌入式系統(tǒng)的引導(dǎo)裝載程序vivi、Linux-2.6內(nèi)核和根文件系統(tǒng)，成功移植了基于S3C2410硬件平臺(tái)的vivi、嵌入式Linux-2.6操作系統(tǒng)和cramfs根文件系統(tǒng)，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。 (3)對(duì)Linux-2.6內(nèi)核設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行了分析和研究，在設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于Linux-2.6內(nèi)核的IIC鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序和雙處理器通信接口驅(qū)動(dòng)程序。 (4)深入分析了三種主流繡花機(jī)花樣文件存儲(chǔ)格式和解碼方法，采用MiniGUI圖形系統(tǒng)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了繡花機(jī)控制器的圖形控制界面。
標(biāo)簽： Linux ARM 嵌入式 繡花機(jī)
上傳時(shí)間： 2013-07-01
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在分析了家庭網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)后，針對(duì)其特點(diǎn)，提出了基于嵌入式Linux 的家庭網(wǎng)絡(luò)中央控制器的體系結(jié)構(gòu)，將嵌入式Linux 操作系統(tǒng)移植到ARM 微處理器平臺(tái)上，組建了多文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了
標(biāo)簽： 家庭網(wǎng)絡(luò) 中央控制器
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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汽車(chē)防抱死制動(dòng)控制系統(tǒng)(ABS)是改善汽車(chē)主動(dòng)安全性的重要裝置，在汽車(chē)日益普及的今天，它的應(yīng)用更為廣泛和具有重要意義。作為制動(dòng)系統(tǒng)中的閉環(huán)控制裝置，它能防止制動(dòng)過(guò)程中的車(chē)輪抱死，以保持車(chē)輛的方向穩(wěn)定性和減少輪胎磨損。ABS的主要部件有：液壓調(diào)節(jié)器、輪速傳感器和用于信號(hào)處理、觸發(fā)報(bào)警燈和控制液壓調(diào)節(jié)器的ECU。 本文首先簡(jiǎn)要介紹了ABS的發(fā)展歷史和基本功能，整個(gè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其控制原理。利用MATLAB/Simulink建立各部件的模型，包括單輪旋轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型、1/2車(chē)輛縱向動(dòng)力學(xué)模型、7自由度整車(chē)模型、車(chē)輛制動(dòng)器模型。 分析ABS控制方法，建立ABS滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)模型。將滑模變結(jié)構(gòu)控制和傳統(tǒng)邏輯門(mén)限控制進(jìn)行比較。在高附著系數(shù)路面上可以看出滑模變結(jié)構(gòu)控制較傳統(tǒng)邏輯門(mén)限控制能進(jìn)一步縮短制動(dòng)距離。進(jìn)一步地，利用相同制動(dòng)力在不同附著系數(shù)路面上引起的車(chē)輪角減速度不同的特點(diǎn)，在線修正目標(biāo)滑移率，仿真結(jié)果顯示獲得了更好的制動(dòng)效果。 根據(jù)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理，以ARM單片機(jī)LPC2292為核心，完成了輪速信號(hào)調(diào)理電路、電磁閥和回液泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等電路的設(shè)計(jì)，闡述了ABS各功能模塊軟件的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)方法，完成了防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。 最后，自主設(shè)計(jì)的控制器在某車(chē)型上進(jìn)行了替換試驗(yàn)。 試驗(yàn)結(jié)果表明：自主開(kāi)發(fā)的ABS控制器滿足了制動(dòng)防抱死功能的需要，各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)皆與原裝ABS接近。
標(biāo)簽： ABS ARM 汽車(chē) 控制算法
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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電液控制作為液壓控制的一個(gè)新分支，因?yàn)槠浔旧淼奶攸c(diǎn)正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。電液控制系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)電液控制技術(shù)提出了更高的要求，這必將促進(jìn)電液控制技術(shù)的發(fā)展。本文在教研室多年電液控制經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出開(kāi)發(fā)通用型電液系統(tǒng)數(shù)字控制器。 通過(guò)對(duì)電液控制技術(shù)的研究，了解電液系統(tǒng)的一般構(gòu)成，結(jié)合多個(gè)具體實(shí)例，本文提出數(shù)字式電液控制器概念，以ARM微處理器為硬件核心，采用多種智能控制算法解決電液系統(tǒng)閉環(huán)控制問(wèn)題。 數(shù)字控制器以PHILIPS公司的32位ARM7微處理器LPC2292為硬件核心，配有高速AD、DA轉(zhuǎn)換器。硬件設(shè)計(jì)注重通用性，具有多種輸入、輸出通道，可以采集和輸出多種、多個(gè)模擬量信號(hào)和數(shù)字量信。具有多種通信接口，可以實(shí)現(xiàn)近距離監(jiān)控或者遠(yuǎn)距離操控。人機(jī)交互通道豐富，具有報(bào)警、狀態(tài)指示、參數(shù)顯示等功能。采用光電隔離、獨(dú)立電源、屏蔽外殼等措施保證控制器具有良好的穩(wěn)定性、可靠性。軟件設(shè)計(jì)采用UC/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)，內(nèi)部集成多種智能控制算法，保證電液系統(tǒng)閉環(huán)控制取得良好的效果。開(kāi)發(fā)模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，可以模擬電液系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的各種信號(hào)和閉環(huán)回路，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室調(diào)試。采用Visual Basic開(kāi)發(fā)上位機(jī)軟件，配合控制器完成參數(shù)修改、保存，繪制實(shí)時(shí)監(jiān)控曲線，控制硬件等功能。 控制器解決了電液系統(tǒng)多樣性難題，客服模擬控制的缺點(diǎn)。研發(fā)出模糊自整定PID算法，它成功解決了閉環(huán)控制過(guò)程中設(shè)定信號(hào)不斷變化的難題。經(jīng)過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，目前控制器已經(jīng)成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)多家企業(yè)的輪胎耐久性試驗(yàn)機(jī)和密煉機(jī)兩種電液系統(tǒng)，在這兩種系統(tǒng)中成功取代進(jìn)口國(guó)外模擬控制器，并且控制效果好于國(guó)外模擬控制器。關(guān)鍵詞：電液系統(tǒng)；ARM7；UC/OS-II；模糊自整定
標(biāo)簽： ARM 微處理器 電液系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-05-31
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智能控制器是智能斷路器的核心，不僅具有普通脫扣器的各種保護(hù)功能，而且還具有實(shí)時(shí)參數(shù)顯示、故障記憶和查詢、自診斷等多項(xiàng)功能。在回顧和總結(jié)了智能斷路器的發(fā)展歷程后，討論了當(dāng)前智能斷路器的發(fā)展趨勢(shì)，提出了基于ARM的斷路器智能控制器的研究。本論文介紹了斷路器智能控制器的設(shè)計(jì)原理，同時(shí)重點(diǎn)闡述了斷路器智能控制器的各項(xiàng)參數(shù)測(cè)量及保護(hù)原理和算法，并進(jìn)行了具體的硬件和軟件模塊的設(shè)計(jì)，旨在實(shí)現(xiàn)斷路器的智能保護(hù)。 本文涉及的斷路器智能控制器，在硬件上以PHILIPS公司的ARM芯片LPC2294為核心處理器，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集處理和斷路器的故障保護(hù)。硬件設(shè)計(jì)采用了標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計(jì)方法，硬件電路盡可能選擇標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化結(jié)構(gòu)的典型電路，以便擴(kuò)展。其中，液晶選用的是SMG240128A，鍵盤(pán)芯片選用的是ZLG7290。軟件的編制采用模塊化編程方法，每一個(gè)模塊相對(duì)獨(dú)立，完成特定功能，便于維護(hù)添加新功能。編程工具為ARM公司提供的ADS1.2。為了保證智能控制器各種保護(hù)功能的可靠實(shí)現(xiàn)，論文中對(duì)智能控制器的干擾源進(jìn)行了分析，從硬件和軟件兩個(gè)方面采取了多項(xiàng)設(shè)計(jì)措施，提高了智能控制器的穩(wěn)定性和可靠性。實(shí)踐證明，論文中構(gòu)建的斷路器智能控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，可以滿足系統(tǒng)需要，因此具有較高的實(shí)用價(jià)值。
上傳時(shí)間： 2013-06-10
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目前運(yùn)動(dòng)控制主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式,一是使用PLC加運(yùn)動(dòng)控制模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)：二是使用PC加運(yùn)動(dòng)控制卡來(lái)實(shí)現(xiàn)。兩者各有優(yōu)缺點(diǎn),但兩者有以下共同的缺點(diǎn)：一是由于它們兒乎都是采用通用微控制器(MCU和DSP)來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制,由于受CPU速度的限制,以及CPU的多個(gè)進(jìn)程同時(shí)處理,故無(wú)法在控制精度和控制速度比較高的場(chǎng)合中應(yīng)用。二是它們的設(shè)計(jì)只是把運(yùn)動(dòng)控制部件當(dāng)作系統(tǒng)的一個(gè)部分,如果要完成一個(gè)機(jī)械設(shè)備的完整控制,還需要輔助有其他的數(shù)字量/模擬量控制設(shè)備。這樣在提高了系統(tǒng)成本的同時(shí),也降低了系統(tǒng)的可靠性。 論文設(shè)計(jì)了一種基于ARM+CPLD的高速運(yùn)動(dòng)控制器,該控制器采用高速的CPLD處理器來(lái)完成電機(jī)的閉環(huán)控制,輔助以NXP的32位ARM7TDMI處理器LPC231X來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃,使得運(yùn)動(dòng)控制精度更高、速度更快、運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)；同時(shí)為系統(tǒng)擴(kuò)展了常規(guī)運(yùn)動(dòng)控制卡不具備的通用I/O接口,除開(kāi)4軸運(yùn)動(dòng)控制所需要的8點(diǎn)高速脈沖輸入和8點(diǎn)高速脈沖輸出外,系統(tǒng)具有24點(diǎn)數(shù)字量輸入(可選共陰或共陽(yáng)),25點(diǎn)繼電器輸出,僅一臺(tái)這樣的專(zhuān)用設(shè)備就可以完成4軸運(yùn)動(dòng)控制和設(shè)備上其它開(kāi)關(guān)量控制。 系統(tǒng)采用可移植的軟、硬件設(shè)計(jì)。硬件上以運(yùn)動(dòng)控制部件為核心,可以方便的在ARM處理器預(yù)留的資源上擴(kuò)展出數(shù)字輸入,數(shù)字輸出,AD輸入,DA輸出等常用功能模塊。系統(tǒng)軟件構(gòu)架如下：在最上層,系統(tǒng)采用μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)來(lái)完成系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度；在底層,將底層設(shè)備的操作打包編寫(xiě)成底層驅(qū)動(dòng)的形式,可直接供用戶程序調(diào)用；在中間層,可根據(jù)不同的用戶要求編寫(xiě)用戶程序,再將其傳遞給μC/OS-Ⅱ來(lái)調(diào)度該用戶程序。 將該運(yùn)動(dòng)控制器應(yīng)用于工業(yè)應(yīng)用中的套標(biāo)機(jī),在對(duì)套標(biāo)機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分解之后,結(jié)合套標(biāo)機(jī)的電氣特性,很好的實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)控制器在套標(biāo)機(jī)上的二次開(kāi)發(fā),滿足了套標(biāo)機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用。
標(biāo)簽： ARMCPLD 運(yùn)動(dòng)控制器
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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這篇論文在系統(tǒng)分析國(guó)內(nèi)外雷達(dá)伺服控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，選定以ARM為內(nèi)核的基于ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器為研究對(duì)象。 首先，根據(jù)雷達(dá)伺服控制系統(tǒng)功能要求與性能指標(biāo)，進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)：選擇基于ARM920T的S3C2410和Altera公司的FPGA芯片EP1C12Q240作為主控芯片，ARM與FPGA的連接形式采用中斷+存儲(chǔ)器的形式；將ARM與FPGA上多余的引腳引出作為將來(lái)升級(jí)的需要；還畫(huà)出ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器的系統(tǒng)圖并制作了PCB板。 其次，選用PID對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行控制，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)綜合了模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，并利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整。用Matlab7.1進(jìn)行仿真，其結(jié)果表明：該控制算法對(duì)系統(tǒng)具有良好的控制效果，性能較常規(guī)PID得到較大改善。 最后，根據(jù)FPGA在伺服系統(tǒng)主要任務(wù)，用VHDL語(yǔ)言和原理圖在FPGA芯片中分別編制實(shí)現(xiàn)DAC0832接口控制功能、光電編碼器與脈沖發(fā)生電路的程序代碼；并在Quartus II6.0環(huán)境下通過(guò)仿真，且得到仿真的波形符合系統(tǒng)功能要求。采用C語(yǔ)言編寫(xiě)在ARM中實(shí)現(xiàn)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制算法的代碼，通過(guò)CodeWarrior for ARM的編譯無(wú)誤后，生成可執(zhí)行文件.axf,，調(diào)用AXD進(jìn)行在線仿真調(diào)試。仿真結(jié)果表明：模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID算法對(duì)伺服系統(tǒng)能夠進(jìn)行有效控制。 結(jié)果表明：ARM作為伺服控制器的內(nèi)核，其性價(jià)比與集成度高：用FPGA芯片實(shí)現(xiàn)接口電路使伺服控制器的可靠性高、速度快、可配置及連接方式靈活。因此采用基于ARM+FPGA的雷達(dá)伺服控制器，提高了系統(tǒng)的開(kāi)放性、實(shí)時(shí)性、可靠性，降低了系統(tǒng)功耗，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
標(biāo)簽： ARMFPGA 雷達(dá) 伺服 制器設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-06-30
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本論文是基于ARM處理器的無(wú)功補(bǔ)償控制器設(shè)計(jì)
標(biāo)簽： ARM 處理器 制器設(shè)計(jì) 無(wú)功補(bǔ)償
上傳時(shí)間： 2013-07-17
上傳用戶：himbly
輸電線路巡檢機(jī)器人是一種用于巡查輸電線路故障的自動(dòng)裝置，巡線中采用機(jī)器人技術(shù)可以減輕作業(yè)強(qiáng)度、降低費(fèi)用、提高巡檢質(zhì)量。 本文采用PHILIPS公司的32位ARM處理器LPC2210為核心設(shè)計(jì)了巡線機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制器；采用NS公司的專(zhuān)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片LMD18245設(shè)計(jì)了電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分；應(yīng)用ProtelDXP設(shè)計(jì)了控制器及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的原理圖及PCB布線；針對(duì)機(jī)器人工作在架空輸電線路上，存在電磁干擾及雨雪天氣的影響，設(shè)計(jì)了控制器的屏蔽封裝，保證了控制器的穩(wěn)定性；控制器電路結(jié)構(gòu)采用了模塊化設(shè)計(jì)，從而使硬件系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性。
上傳時(shí)間： 2013-06-30
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