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前景

  • 基于ARM的汽车防撞系统平台的研究

    随着汽车技术的不断发展,越来越多的的人拥有了自己的汽车,基于汽车安全的汽车辅助系统也日益受到了人们的重视。汽车辅助安全系统可以对汽车驾驶过程中出现的紧急情况进行报警和控制。可以预见,基于汽车安全的辅助驾驶系统有着良好的发展前景和广阔的应用空间。 本文通过将图像检测技术和激光测距技术相结合,应用ARM+DSP的双核架构,设计出一款高性能的汽车主动安全系统。系统通过图像识别技术对行车路况进行监控,并通过激光测距技术对前方车距进行检测。当自车与前方的车距小于系统计算出来的安全车距,并有可能发生碰撞时,系统将予以报警,提醒驾驶员注意减速或制动,从而达到有效预防追尾碰撞事故发生的目的。本文的主要内容包括以下几个方面: 1)完成系统的整体硬件设计工作。针对汽车安全系统对准确性和实时性的要求,系统设计采用S3C2410作为系统的主控制器、TMS320DM6437作为系统的协处理器。双核架构的应用将大幅度提升系统在图像检测方面的运算能力。 2)为提高系统与各子模块的通信效率,系统采用CAN总线作为主控制器与其他子模块的主要通信总线。并开发出相应的驱动软件。 3)系统采用嵌入式Linux操作系统,应用Linux强大的事务管理能力,来提高系统的处理能力和响应速度。 4)通过对汽车碰撞过程的分析,研究开发出一套汽车防撞决策算法,对驾驶员预警和对车辆进行辅助制动,保障驾驶人员的安全。 最后,论文在总结全文工作的基础上,指出了系统的不足之处和进一步研究的工作方向。 总之,在汽车安全技术在国内刚刚起步的今天,对该系统的研究对于中国自主的汽车主动安全系统无论是在理论研究还是实际应用上都具有一定的价值。

    标签: ARM 汽车防撞系统

    上传时间: 2013-07-08

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  • 基于ARM的嵌入式Linux终端的研究与实现

    嵌入式Linux是将普通Linux操作系统进行剪裁、修改,使之能在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统。由于兼有Linux和嵌入式系统的优点,以及ARMLinux因其开放的资源特性,嵌入式Linux系统有着巨大的市场前景和商业机会。 在实际的应用系统中,对操作系统的实时性能也有一定的要求。比如在通信系统中,如果能对操作系统的实时性能进行优化,提高系统的响应速度,就可以用软件实现通信协议,降低对硬件的要求,用单芯片实现通信系统,从而降低产品成本。 本论文的研究主要是基于ARM920T硬件平台,该平台主要面向高性能的用户产品开发。在此平台基础上,本文围绕着Linux内核向ARM平台移植中几个核心技术展开讨论:首先对嵌入式Linux系统体系结构进行了归纳,并详细阐述了与系统移植相关的重要层。接着,给出了启动引导代码Boot Loader和Linux内核初始化部分移植到硬件平台上的整个过程,解决了移植过程中所面临的任务和难题。最后,在对Linux内核驱动模型深入掌握的基础上,深入探讨了QT/Embedded界面的移植。 本文最后讨论了一些当前嵌入式Linux实时优化技术。分析了在成功移植ARM Linux内核基础上,优化ARM Linux的中断系统,降低系统的中断延时。

    标签: Linux ARM 嵌入式

    上传时间: 2013-06-21

    上传用户:change0329

  • 磁共振用超导磁体的磁场均匀性研究

    随着生物工程及医学影像学的发展,磁共振成像在医学诊断学方面发挥着越来越重要的角色。磁场的均匀性是大型医疗设备——核磁共振(MRI)成像的理论基础,是评价该设备的一个重要的技术参数,磁场的均匀性分析也是电磁场理论分析的一个重要方向。良好、稳定的磁场均匀性对核磁共振图像的信噪比(SNR)的提高有重要的意义,同时也是饱和压脂序列实现的唯一条件。 该课题的主要内容是在介绍磁共振成像原理与磁共振超导磁体的超导匀场线圈的形状及位置的基础上,分析各个线圈中电流的大小与空间某点磁场强度的关系。同时借鉴磁共振成像原理,设计辅助测量水膜,对空间某一特定半径的球体腔内各点的磁场强度进行自动化测量。在当前使用的被动式匀场的基础上,利用分析软件,对线圈的选择及电流的大小进行计算与优化。实验结果表明效果良好,磁场均匀度有很大的改善。 采用的主要方法是利用磁共振成像原理及傅里叶转化技术去设计一种精确、方便、快捷的匀场方法。通过计算机模拟及有限元分析的方法进行计算、优化,最终得到理想的磁场均匀度。 良好的磁场均匀性是磁共振成像的基础,是饱和压脂序列(FATSAT)、平面回波成像(EPI)、弥散成像、频谱分析等一系列近几年新出现的先进序列实现的前提条件。从而为临床医学提供了一种先进的检查手段,为疾病诊治的及时性、准确性、可靠性及病灶确切位置的判断都提供了基础。 该文所介绍的磁场均匀性测量、分析方法以及在此基础上设计的匀场计算分析软件已在多台磁共振安装调试过程中得到应用,达到了预期的目的,能够满足现场调试的要求。该方法对于今后超导磁体磁共振的磁场均匀性调试,及在医学影像学方面的发展有很好的应用价值。该项技术在该领域的推广必然会提高磁场均匀性的精度,推动医学影像学及临床诊断学的发展。并能带来良好的社会效益及经济效益,具有关阔的应用前景

    标签: 磁共振 超导磁体 磁场

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:tianjinfan

  • 基于DSP的无刷直流电动机双模控制及转矩波动研究

    永磁无刷直流电动机是一种性能优越、应用前景广阔的电动机,传统的理论分析及设计方法已比较成熟,它的进一步推广应用,在很大程度上有赖于对控制策略的研究.该文提出了一套基于DSP的全数字无刷直流电动机模糊神经网络双模控制系统,将模糊控制和神经网络分别引入到无刷直流电动机的控制中来.充分利用模糊控制对参数变化不敏感,能够提高系统的快速性的特点,构造适用于调节较大速度偏差的模糊调节器,加快系统的调节速度;由于神经网络既具有非线性映射的能力,可逼近任何线性和非线性模型,又具有自学习、自收敛性,对被控对象无须精确建模,对参数变化有较强的鲁棒性的特点,构造三层BP神经网络调节器,来实现消除稳态偏差的精确控制.以速度偏差率为判断依据,实现模糊和神经网络两种控制模式的切换,使系统在不同速度偏差段快速调整、平滑运行.此外充分利用系统硬件构成的特点,采用适当的PWM输出切换策略,最大限度的抑制逆变桥换相死区;通过换相瞬时转矩公式推导和分析,得出在换相过程中保持导通相功率器件为恒通,即令PWM输出占空比D=1,来抑制定子电感对换相电流影响的控制策略.上述抑制换相死区和采用恒通电压的控制方法,减小了换相引起的转矩波动,使系统电流保持平滑、转矩脉动大幅度减小、系统响应更快、并具有较强的鲁棒性和实时性.在这种设计下,系统不仅能实现更精确的定位和更准确的速度调节,而且可以使无刷直流电动机长期工作在低速、大转矩、频繁起动的状态下.该文选用TMS320LF2407作为微控制器,将系统的参数自调整模糊控制算法,BP神经网络控制算法以及PWM输出,转子位置、速度、相电流检测计算等功能模块编程存储于DSP的E2PROM,实现了对无刷直流电动机的全数字实时控制,并得到了良好的实验结果的结果.

    标签: DSP 无刷直流电动机 双模控制 转矩

    上传时间: 2013-06-01

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  • 基于HALBACH阵列的盘式无铁心永磁同步电动机分析与计算

    盘式永磁同步电动机属于轴向磁场电机,目前,该类电机在国外已经得到了迅速发展,作为一种现代高性能伺服电机和大力矩直接驱动电机己广泛应用于机器人等机电一体化产品中。由于该类电机具有重量轻、体积小、结构紧凑、转子无损耗、转子的转动惯量小、机电时间常数小、转矩/重量比大、低速运行平稳、可以制成多气隙组合式结构进一步提高转矩等特点,其在数控机床、机器人、电动车、电梯、家用电器等场合具有广阔的应用前景,是一种理想的驱动装置。 本课题作为国家863计划项目《新型稀土永磁电机设计及集成技术》2002AA324020中的一部分,该项目的主要工作是进行新型结构钕铁硼永磁电机——盘式无铁心永磁同步电动机的设计与集成技术研究,开发出一种新型钕铁硼永磁电机,解决相应的整机设计和集成技术问题。本文中提出的基于Halbach阵列的盘式无铁心永磁同步电动机是在盘式永磁同步电动机的基础上,将无铁心结构和Halbach型永磁体阵列应用到其中,从而使得电机的质量大为减轻,功率密度提高,振动噪声降低,效率提高。 基于Halbach阵列的盘式无铁心永磁同步电动机其磁路结构和电磁负荷分布与传统电机完全不同,常规电机的某些设计规则不能直接应用到该结构电机的设计当中,本文主要针对这种结构的电机进行了分析与计算。分析了不同结构Halbach阵列下的气隙磁场,以及相关参数的计算,给出了初步的样机设计数据,并对样机的加工工艺进行了探讨,在总结、借鉴相关电机设计方法的基础上,针对盘式无铁心永磁同步电动机自身的特点,编制了一套电磁计算程序,该程序还有待通过大量样机的试验,来总结和完善。 我国稀土资源丰富,然而,由于技术经济上的问题,国产永磁交流伺服电动机至今未能大量应用。与此同时,高性能的永磁交流伺服电动机及系统大量依靠进口,我国每年进口的工程装备当中,仅数控机床因国产电机和系统不能满足要求而每年需要进口的就达22亿美元以上。本项目的完成将改变这类产品主要依靠进口的局面,充分发挥我国稀土资源丰富的优势,其经济效益和社会效益是十分巨大的。

    标签: HALBACH 阵列 永磁同步电动机

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:hjkhjk

  • 基于PC管理及CNC控制的自动玻璃切割系统开发

    玻璃是一种重要的建筑和装饰材料,被广泛应用于楼房搭建、汽车生产、家具制造等各个领域,而玻璃切割是形成玻璃成品的一个重要工序.目前,国产的切割系统在精度、速度、可靠性方面与国外同类产品相比都还要有一定的差距,因此国内玻璃切割厂家的切割设备大多依赖于进口.同时,随着以计算机技术为代表的信息技术的发展,计算机集成制造(CIM)被逐渐应用于制造行业,企业的生产模式从生产过程的单一自动化到产品设计、加工制造、经营管理等全过程的综合自动化.参考国外切割系统的一些先进技术并遵循CIM中信息自动化的基本思想,该文针对开发一套基于PC管理和CNC控制的自动玻璃切割系统展开论述.论文首先简述了数控技术的发展趋势和CIM的思想,在此基础上分析了系统的上位机管理软件的功能以及下位机硬件配置,并形成系统总体框架.接着就软件实现的几个主要部分——系统数据库管理、任意形状产品图形信息的导入、产品排样优化以及上位机与下位机通信接口的实现分别作了详细的论述.而对下位机部分则主要介绍其电控系统设备的组成、强弱电控制系统的设计、控制过程中数据的相互传递等,并就系统运行时PC机、CNC及PLC三者如何相互配合实现回原点动作、手动操作、自动切割等关键过程作了完整的解释.同时,该文就玻璃切割系统的核心技术——型材的优化问题作了专门的研究,分别提出了一种基于直观启发式思维的实用算法和基于降维数学模型的近似算法,并对几种典型的现代化算法在本优化问题中的应用前景作了简要介绍.最后,该文简要介绍了系统调试过程,以及投入运行的主要操作界面及操作流程,并提出了一些针对系统改进和扩展的建议和方案.

    标签: CNC 控制 切割 自动

    上传时间: 2013-06-17

    上传用户:关外河山

  • 基于滑模观测器的永磁同步电机无位置传感器控制

    永磁同步电机(PMSM)是一种性能优越、应用前景广阔的电机。永磁同步电机调速系统是以永磁同步电机为控制对象,采用变压变频技术对电机进行调速的控制系统。因其具有能耗低、可靠性高、控制精确等优点,在许多领域得到广泛的应用。然而,转子无阻尼绕组的PMSM的采用变频技术开环运行时,系统不太稳定,电机效率有所下降,转子温升高,易造成钕铁硼永磁体退磁,危及电机安全运行,有时甚至还会出现失步现象,系统无法运行。PMSM控制系统稳定运行控制都是建立在闭环控制基础之上的,因此如何获取转子位置和速度信号是整个系统中相当重要的一个环节。当前,在大多数调速驱动系统中,最常用的方法是在转子轴上安装位置传感器。但这些传感器增加了系统的成本,降低了系统的可靠性和耐用性。因此,在一些特殊及控制精度要求不很高的场合,无传感器控制将会得到广泛的应用。它通过测量电动机的电流、电压等可测量的物理量,通过特定的观测器策略估算转子位置,提取永磁转子的位置和速度信息,完成闭环控制。本文以无位置传感器PMSM控制系统作为研究对象,介绍了永磁同步电机的结构及其数学模型,详细地阐述了空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的理论基础及其波形的产生机制,并对闭环控制策略进行了研究。鉴于数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407控制芯片出色的性能和丰富的外设资源,使用该芯片设计了控制系统的硬件系统和软件系统,通过对整个控制系统的试验调试,实现了永磁同步电机的无位置传感器控制。 本文借助于MATLAB建立了永磁同步电机的仿真数学模型,并根据空间矢量脉宽调制的工作原理,构建了永磁同步电机调速控制系统的仿真模型。系统采用αβ定子静止坐标系下的数学模型,依据滑模变结构控制原理,对永磁电机的转子位置角θe和转速ωe进行实时在线估算,不断修正估算位置^θe,控制定子旋转磁场与转子磁场垂直并保持与转子同步旋转,实现电机的闭环调速运行。理论分析和仿真结果表明,所提出的永磁同步电机无传感器控制方法具有较强的鲁棒性和令人满意的性能。

    标签: 滑模观测器 永磁同步电机 无位置传感器 控制

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:lw852826

  • 基于模糊遗传算法的无刷直流电机速度控制

    无刷直流电机具有输出转矩大、调速性能好、运行可靠等一系列优点,具有广泛的应用前景,其传统的理论分析及设计方法已经比较成熟。它的进一步推广和应用,在很大程度上有赖于对其控制策略的研究。本文主要研究了无刷直流电机的速度控制问题。 无刷直流电机是一种多变量和非线性的控制系统,传统的控制方法很难满足对它的精确控制。近代模糊控制理论在无刷直流电机的控制中得到了广泛的应用,提高了控制系统的性能。但是,在模糊控制器控制规则优化和参数在线调整方面还存在着许多不足。针对这些问题,本文提出了一种使用遗传算法优化的模糊控制器,并且应用到无刷直流电机的控制中。系统采用双闭环控制,内环采用电流负反馈对电机转矩进行调节;外环应用模糊控制器进行速度控制,通过遗传算法离线优化模糊控制规则和在线调节模糊控制器的参数以提高系统的动态性能。同时本文使用Matlab和电机仿真软件VisSim对无刷直流电机的速度控制进行了软件仿真。 数字信号处理器(DSP)是一种高速的信号处理芯片,近几年在电机控制领域得到了广泛的应用。本文以TI公司的TMS320LF2407控制器为基础,介绍了DSP在无刷直流电机控制中常用的应用技术。同时为了降低系统开发设计的复杂性,提高控制系统的可靠性以及软件开发的快速性,本文将嵌入式操作系统移植到DSP中,并在该操作平台上开发出高效的控制算法。 实验结果表明,通过遗传算法优化的模糊控制器对无刷直流电机模型的不确定性和负载变化具有较强的适应性和鲁棒性,而且控制系统具有较好的动态性能。

    标签: 模糊遗传算法 无刷直流电机 速度控制

    上传时间: 2013-06-12

    上传用户:h886166

  • 基于ARM的嵌入式USB主机系统的研究

    近年来,嵌入式Internet远程测控系统已成为计算机控制领域一个重要组成部分,它将计算机网络、通信与自动控制技术相结合并成为新兴的研究热点。通过嵌入式Internet控制系统,用户只要在有网络接入的地方,就可以对与网络连接的任何现场设备进行远程测控。嵌入式系统可以根据应用进行软硬件的定制,特别适用于对成本、体积、功耗有严格要求的各种远程测控设备。该项技术的研究具有广阔的应用前景。 嵌入式Web远程监控不同于以往的C/S和B/S网络监控技术,它通常采用嵌入式系统作为Web服务器,使得系统的成本大大降低,且设备体积小巧,便于安装、易于维护,安全可靠,此技术自问世以来得到了业界的广泛关注,各式各样的解决方案和实现方式层出不穷。 本文提出了一种基于ARM的嵌入式网络控制系统。该系统以嵌入式Boa服务器作为远程信号的传输平台。首先对网络的系统结构和工作原理作了详细介绍,然后对嵌入式网络控制系统的实现作了深入的探讨和研究。 整个嵌入式网络控制系统主要划分为三个部分:嵌入式网络控制系统硬件设计;嵌入式网络控制器的软件设计;嵌入式网络控制系统Web服务器实现。系统选用主流的ARM微处理器LPC2210作为系统主控制器,并根据需要给出了具体的硬件电路设计,包括:存储器接口电路、网络接口电路、串行通信接口电路以及信号调理电路设计。鉴于μ Clinux对ARM技术的有力支持,且μ Clinux具有内核可裁减、网络功能强大、低成本、代码开放等特点,通过对μ Clinux的裁减、配置和编译,成功地将μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成设备驱动开发、嵌入式网络控制系统Boa服务器的构建及系统应用开发。 该嵌入式网络控制系统融合监控网与信息网,实现了远程分布式测控和通讯。系统稳定性高、实时性好、性价比高,具有广泛的应用价值,适用于工业、交通、电力、能源等众多控制领域。

    标签: ARM USB 嵌入式 主机系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:xc216

  • 基于ARM的嵌入式网络控制系统研究

    近年来,嵌入式Internet远程测控系统已成为计算机控制领域一个重要组成部分,它将计算机网络、通信与自动控制技术相结合并成为新兴的研究热点。通过嵌入式Internet控制系统,用户只要在有网络接入的地方,就可以对与网络连接的任何现场设备进行远程测控。嵌入式系统可以根据应用进行软硬件的定制,特别适用于对成本、体积、功耗有严格要求的各种远程测控设备。该项技术的研究具有广阔的应用前景。 嵌入式Web远程监控不同于以往的C/S和B/S网络监控技术,它通常采用嵌入式系统作为Web服务器,使得系统的成本大大降低,且设备体积小巧,便于安装、易于维护,安全可靠,此技术自问世以来得到了业界的广泛关注,各式各样的解决方案和实现方式层出不穷。 本文提出了一种基于ARM的嵌入式网络控制系统。该系统以嵌入式Boa服务器作为远程信号的传输平台。首先对网络的系统结构和工作原理作了详细介绍,然后对嵌入式网络控制系统的实现作了深入的探讨和研究。 整个嵌入式网络控制系统主要划分为三个部分:嵌入式网络控制系统硬件设计;嵌入式网络控制器的软件设计;嵌入式网络控制系统Web服务器实现。系统选用主流的ARM微处理器LPC2210作为系统主控制器,并根据需要给出了具体的硬件电路设计,包括:存储器接口电路、网络接口电路、串行通信接口电路以及信号调理电路设计。鉴于μ Clinux对ARM技术的有力支持,且μ Clinux具有内核可裁减、网络功能强大、低成本、代码开放等特点,通过对μ Clinux的裁减、配置和编译,成功地将μ Clinux移植到LPC2210中。然后完成设备驱动开发、嵌入式网络控制系统Boa服务器的构建及系统应用开发。 该嵌入式网络控制系统融合监控网与信息网,实现了远程分布式测控和通讯。系统稳定性高、实时性好、性价比高,具有广泛的应用价值,适用于工业、交通、电力、能源等众多控制领域。

    标签: ARM 嵌入式网络 控制 系统研究

    上传时间: 2013-06-13

    上传用户:牛津鞋