在國家重大科學(xué)工程HIRFL-CSR的CSR控制系統(tǒng)中,需要高速數(shù)據(jù)獲取和處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通常采用存儲器作為數(shù)據(jù)緩沖存儲。同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM憑借其集成度高、功耗低、可靠性高、處理能力強等優(yōu)勢成為最佳選擇。但是SDRAM卻具有復(fù)雜的時序,為了降低成本,所以采用目前很為流行的EDA技術(shù),選擇可編程邏輯器件中廣泛使用的現(xiàn)場可編程門陣列FPGA,使用硬件描述語言VHDL,遵循先進的自頂向下的設(shè)計思想實現(xiàn)對SDRAM控制器的設(shè)計。 論文引言部分簡單介紹了CSR控制系統(tǒng),指出論文的課題來源與實際意義。第二章首先介紹了存儲器的概況與性能指標(biāo),其次較為詳細介紹了動態(tài)存儲器DRAM的基本時序,最后對同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM進行詳盡論述,包括性能、特點、結(jié)構(gòu)以及最為重要的一些操作和時序。第三、四章分別論述本課題的SDRAM控制器硬件與軟件設(shè)計,重點介紹了具體芯片與FPGA設(shè)計技術(shù)。第五章為該SDRAM控制器在CsR控制系統(tǒng)中的一個經(jīng)典應(yīng)用,即同步事例處理器。最后對FPGA技術(shù)進行總結(jié)與展望。 本論文完整論述了控制器的設(shè)計原理和具體實現(xiàn)。從測試的結(jié)果來看,本控制器無論從結(jié)構(gòu)上,還是軟硬件上設(shè)計均滿足了工程實際要求。
標(biāo)簽: SDRAM FPGA 制器設(shè)計
上傳時間: 2013-07-19
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pid 控制原理 新型控制理論 方法 繼承pid 控制理論
上傳時間: 2013-04-24
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各種先進PID控制的MATLAB仿真,適合PID初學(xué)者熟悉各種PID的控制原理
上傳時間: 2013-07-26
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基于單片機的PID溫度控制系統(tǒng),了解PID控制理論和單片機實現(xiàn)方法
標(biāo)簽: PID 單片機 溫度控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-05-21
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自適應(yīng)濾波器的硬件實現(xiàn)一直是自適應(yīng)信號處理領(lǐng)域研究的熱點。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字系統(tǒng)功能越來越強大,對器件的響應(yīng)速度也提出更高的要求。 本文針對用通用DSP 芯片實現(xiàn)的自適應(yīng)濾波器處理速度低和用HDL語言編寫底層代碼用FPGA實現(xiàn)的自適應(yīng)濾波器開發(fā)效率低的缺點,提出了一種基于DSP Builder系統(tǒng)建模的設(shè)計方法。以隨機2FSK信號作為研究對象,首先在matlab上編寫了LMS去噪自適應(yīng)濾波器的點M文件,改變自適應(yīng)參數(shù),進行了一系列的仿真,對算法迭代步長、濾波器的階數(shù)與收斂速度和濾波精度進行了研究,得出了最佳自適應(yīng)參數(shù),即迭代步長μ=0.0057,濾波器階數(shù)m=8,為硬件實現(xiàn)提供了參考。 然后,利用最新DSP Builder工具建立了基于LMS算法的8階2FSK信號去噪自適應(yīng)濾波器的模型,結(jié)合多種EDA工具,在EPFlOKl00EQC208-1器件上設(shè)計出了最高數(shù)據(jù)處理速度為36.63MHz的8階LMS自適應(yīng)濾波器,其速度是文獻[3]通過編寫底層VHDL代碼設(shè)計的8階自適應(yīng)濾波器數(shù)據(jù)處理速度7倍多,是文獻[50]采用DSP通用處理器TMS320C54X設(shè)計的8階自適應(yīng)濾波器處理速度25倍多,開發(fā)效率和器件性能都得到了大大地提高,這種全新的設(shè)計理念與設(shè)計方法是EDA技術(shù)的前沿與發(fā)展方向。 最后,采用異步FIFO技術(shù),設(shè)計了高速采樣自適應(yīng)濾波系統(tǒng),完成了對雙通道AD器件AD9238與自適應(yīng)濾波器的高速匹配控制,在QuartusⅡ上進行了仿真,給出了系統(tǒng)硬件實現(xiàn)的原理框圖,并將采樣濾波控制器與異步FIF0集成到同一芯片上,既能有效降低高頻可能引起的干擾又降低了系統(tǒng)的成本。
標(biāo)簽: FPGA 高速采樣 自適應(yīng)濾波
上傳時間: 2013-06-01
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模糊控制是智能控制的重要組成部分,它能對那些不能建立精確數(shù)學(xué)模型的場合進行有效的控制;近年來,F(xiàn)PGA及EDA技術(shù)發(fā)展迅速。本論文就是要結(jié)合這兩種先進技術(shù),在一塊FPGA芯片上實現(xiàn)一個雙輸入單輸出的模糊控制器,并嘗試將ADC和DAC集成在該芯片中,以簡化系統(tǒng)設(shè)計。 首先闡述了模糊控制的理論基礎(chǔ),重點介紹了雙輸入單輸出的模糊控制算法;然后在簡單介紹FPGA結(jié)構(gòu)和VHDL語言的基礎(chǔ)上,采用自項向下的設(shè)計方法,應(yīng)用主流EDA工具進行模糊控制各模塊的設(shè)計,并對每個模塊進行仿真;最后將各模塊組成一完整的模糊控制器,在EDA工具上進行仿真驗證和編程下載,并用一個溫度控制實驗驗證了控制器的功能,證明該控制器滿足一般控制應(yīng)用的要求。 本論文是以VHDL和FPGA為代表的現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)在智能控制領(lǐng)域應(yīng)用的一個嘗試,拓寬了模糊控制器的實現(xiàn)形式,相比于傳統(tǒng)的以單片機為載體的模糊控制器,在系統(tǒng)的簡單性、實時性和經(jīng)濟性方面都有顯著的增強,是一種值得采用的方法。 由于在算法的處理上采取了一定的簡化,所以損失了一定的精度。今后可以在算法上進行完善,設(shè)計出高精度的模糊控制器。
上傳時間: 2013-06-07
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近年來,嵌入式Internet遠程測控系統(tǒng)已成為計算機控制領(lǐng)域一個重要組成部分,它將計算機網(wǎng)絡(luò)、通信與自動控制技術(shù)相結(jié)合并成為新興的研究熱點。通過嵌入式Internet控制系統(tǒng),用戶只要在有網(wǎng)絡(luò)接入的地方,就可以對與網(wǎng)絡(luò)連接的任何現(xiàn)場設(shè)備進行遠程測控。嵌入式系統(tǒng)可以根據(jù)應(yīng)用進行軟硬件的定制,特別適用于對成本、體積、功耗有嚴格要求的各種遠程測控設(shè)備。該項技術(shù)的研究具有廣闊的應(yīng)用前景。 嵌入式Web遠程監(jiān)控不同于以往的C/S和B/S網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù),它通常采用嵌入式系統(tǒng)作為Web服務(wù)器,使得系統(tǒng)的成本大大降低,且設(shè)備體積小巧,便于安裝、易于維護,安全可靠,此技術(shù)自問世以來得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注,各式各樣的解決方案和實現(xiàn)方式層出不窮。 本文提出了一種基于ARM的嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以嵌入式Boa服務(wù)器作為遠程信號的傳輸平臺。首先對網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理作了詳細介紹,然后對嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實現(xiàn)作了深入的探討和研究。 整個嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要劃分為三個部分:嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計;嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的軟件設(shè)計;嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Web服務(wù)器實現(xiàn)。系統(tǒng)選用主流的ARM微處理器LPC2210作為系統(tǒng)主控制器,并根據(jù)需要給出了具體的硬件電路設(shè)計,包括:存儲器接口電路、網(wǎng)絡(luò)接口電路、串行通信接口電路以及信號調(diào)理電路設(shè)計。鑒于μ Clinux對ARM技術(shù)的有力支持,且μ Clinux具有內(nèi)核可裁減、網(wǎng)絡(luò)功能強大、低成本、代碼開放等特點,通過對μ Clinux的裁減、配置和編譯,成功地將μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成設(shè)備驅(qū)動開發(fā)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)Boa服務(wù)器的構(gòu)建及系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)。 該嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)融合監(jiān)控網(wǎng)與信息網(wǎng),實現(xiàn)了遠程分布式測控和通訊。系統(tǒng)穩(wěn)定性高、實時性好、性價比高,具有廣泛的應(yīng)用價值,適用于工業(yè)、交通、電力、能源等眾多控制領(lǐng)域。
標(biāo)簽: ARM 嵌入式網(wǎng)絡(luò) 控制 系統(tǒng)研究
上傳時間: 2013-06-13
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隨著煤礦高產(chǎn)高效技術(shù)的推廣和應(yīng)用,井下長距離、大運量、大功率下運帶式輸送機的應(yīng)用越來越普遍。其中,解決好傾角較大(大于6°)的下運帶式輸送機的運行制動和安全制動問題對保障全礦安全、高效生產(chǎn)具有重要意義。 本文在對國內(nèi)外現(xiàn)有下運帶式輸送機制動系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)上,針對煤礦生產(chǎn)的特殊性,提出了基于ARM的嵌入式計算機控制液壓調(diào)速軟制動系統(tǒng)方案,所用元件可靠性和防爆性好,系統(tǒng)簡單,動態(tài)制動性能好;結(jié)合成熟的工業(yè)PID控制經(jīng)驗和智能控制理論,并依據(jù)制動控制方案,設(shè)計了一種模糊自適應(yīng)PID控制器用于控制電液比例調(diào)速閥的開口大小,其PID參數(shù)Kp、Ki和Kd可根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)進行在線調(diào)整,結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性強,在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生改變時也可獲得較好的控制效果;在基于S3C44BOX的最小ARM系統(tǒng)基礎(chǔ)上,設(shè)計了系統(tǒng)控制信號的輸入、輸出方式及其電路;分析了實時操作系統(tǒng)μC/OS-ⅡBootLoader的設(shè)計及其在S3C44BOX上的移植過程;制動系統(tǒng)應(yīng)用軟件采用多任務(wù)機制,狀態(tài)檢測與控制任務(wù)并行運行,數(shù)據(jù)采集采用定時中斷的方式;系統(tǒng)可擴展性、可移植性好,控制算法容易實現(xiàn)多樣性且開發(fā)簡單、維護方便。 該液壓調(diào)速軟制動系統(tǒng)可用于大型下運帶式輸送機的正常工作制動、緊急停車和斷電防止飛車事故發(fā)生的安全制動,對輸送機的輔助啟動也起重要作用。制動力矩依據(jù)輸送機載荷大小和輸送機制動減速時速度的變化進行自動調(diào)整,制動曲線可調(diào),輸送機減速時不產(chǎn)生較大沖擊、安全平穩(wěn),并按照規(guī)定的減速度大小減速停車。
標(biāo)簽: ARM 帶式輸送機 制動系統(tǒng) 軟
上傳時間: 2013-07-09
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本文運用模糊控制與PID 控制分別對同一受控對象進行控制。通過MATLAB 仿真,表明了模糊控制與傳統(tǒng)的PID控制相比明顯地改善了控制系統(tǒng)的動態(tài)性能。關(guān)鍵詞:模糊控制,PID 控制,MATLA
上傳時間: 2013-08-01
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自1887年美國奧梯斯公司制造出世界上第一臺電梯以來,電梯作為一種垂直運動的升降設(shè)備,已日益成為人們生活中一項不可缺少的生活工具。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,高層建筑的不斷涌現(xiàn),電梯的功能與種類也隨之而多樣化,同時也對電梯的穩(wěn)定性、安全性、舒適性、運行效率提出了更高的要求。 電梯控制系統(tǒng)是電梯技術(shù)的核心,它將電梯的各機械部件有機的組合起來,實現(xiàn)了電梯復(fù)雜的功能與穩(wěn)定有效的運行。隨著電子技術(shù)日新月異的發(fā)展,電梯控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器控制、可編程邏輯控制(PLC)、智能微機控制的發(fā)展歷程。本文在總結(jié)了當(dāng)前電梯控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一套基于ARM技術(shù)與工業(yè)現(xiàn)場總線CAN(控制器局域網(wǎng))的嵌入式集選型電梯控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)采用變頻變壓調(diào)速方式,可與多款變頻器相結(jié)合,并可匹配有齒輪曳引機和無齒輪永磁同步曳引機,適用于最高樓層為64層、4m/s以下電梯控制。該控制系統(tǒng)目前已成功應(yīng)用在某電梯生廠家的國內(nèi)、南非等電梯項目中。 論文闡述了本電梯控制系統(tǒng)的控制策略,詳細介紹了以ARM7芯片LPC2378為核心的電梯主控制器的硬件結(jié)構(gòu)及其軟件設(shè)計。曳引機的速度控制是電梯控制技術(shù)的關(guān)鍵,因此為提高電梯運行時的舒適感與運行效率,文中建立了電梯運行速度曲線的數(shù)學(xué)模型,提出了根據(jù)設(shè)定時間參數(shù)與樓層間距自動生成速度曲線的計算方法。為優(yōu)化電梯起動時的舒適感,論文還討論了模糊控制技術(shù)在負載補償中的應(yīng)用。此外,本文在深入闡述CANOPEN協(xié)議原理的基礎(chǔ)上,完成了基于CANOPEN的應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計,實現(xiàn)了電梯控制系統(tǒng)各控制器(主控制器、樓層控制器、轎廂控制器)之間實時、可靠的通信。
標(biāo)簽: ARM 技術(shù)的嵌入式 電梯控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-20
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