车辆姿态是车辆控制所需的重要参数,其测量方法、测量精度与测量系统的性能和成本密切相关。随着微处理器技术与新型传感器技术的发展,利用加速度计、磁阻传感器和ARM微处理器构成基于地球磁场和重力场的捷联式姿态测量系统,已成为许多载体姿态测量的首选。同时姿态测量系统住地理勘探、石油甲台钻井和机器人控制方血也有着广泛的应用。 本文研究设计了一款基于ARM处理器的姿态测量系统,在保证体积、成本和实时性的前提下,完成载体姿态角的准确测量。采用Honeywell公刊的3轴磁阻传感器HMC1021/1022和ADI公司的2轴加速度计ADXL202以及S3C44BOX ARM7微处理器构建捷联式姿态测量系统。磁阻传感器和加速度计分别感应地球磁场和重力场信号,微处理器对检测到的信号进行处理和误差补偿后,解算出的姿念角,最后由LCD显示或者通过串行通讯接口输出到上位机,实现姿态角的实时准确测量。 本文详细介绍了基于地球磁场和重力场信号进行姿态测量的原理,推导了方向角、俯仰角和横滚角求解的数学模型。完成了姿态测量系统硬件电路的设计与调试,实现了包括:uC/OS-Ⅱ操作系统的移植、加速度数据采集、地球磁场数据采集和姿态角解算等系统软件的设计,最后对系统测量结果给出了误差分析,添加了数字滤波、椭圆效应校正等算法来补偿误差,从而有效提高了系统测量精度。
上传时间: 2013-07-20
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直流电动机由于具有良好的调速特性,宽广的调速范围,在某些要求调速的地方,特别是对调速性能指标要求较高的场合,如轧钢机、龙门刨床、高精度机床、电动汽车等中,得到了广泛地应用。国外这类调速系统的价格高,而国内的同类产品性能指标不够稳定,因此设计一个性能价格比较高的直流调速系统,对工业生产具有重要的现实意义。 本文采用ARM S3C2410为控制芯片,以模糊PID为智能控制方法,设计了基于实时嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的直流电机调速系统。首先对模糊控制及嵌入式系统作了简单介绍,构建了模糊PID控制的直流电机调速系统模型,并在MATLAB环境下,对设计模型进行了仿真,在仿真的基础上设计了控制系统硬、软件,主要包括MOSFET驱动、光电隔离、键盘显示、转速测量、H桥可逆控制部分等,并将嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ移植到该系统中,实现了对直流电机的良好调速性能。 控制系统硬件实现模块化设计,线路简单,可靠性高。软件设计采用可读性强的C语言,自底层向上层的原则设计,程序逻辑性强、易于修改维护。以ARM为核心的控制系统,结构简单,抗干扰能力强,性价比高。仿真和试验表明:基于模糊PID智能控制的直流电机调速方法是可行的,有很好的应用前景。
上传时间: 2013-04-24
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嵌入式测控系统和测控装置在工业生产过程控制、仪器仪表及自动化系统、智能楼宇监控等方面得到广泛的应用。由于嵌入式测控系统监控对象的多样性,因此通用性不是很强,传统的设计方法都是从底层的硬件设计开始,再设计专用的软件,导致设计周期长,重复工作多,成本增加。微电子技术和计算机技术的飞速发展,使得微处理器的性能和功能得到极大的提高,为通用型测控平台的构建奠定了基础。 本文提出了一种嵌入式测控平台的设计思路。采用主板和扩展板相结合的模块化设计,使嵌入式测控系统可以在一个标准化平台上进行构建。平台主板选用基于32位ARM7TDMI-S内核的微控制器LPC2292作为核心,加上以太网芯片、CPLD以及其它外围电路,构成了一个维持系统正常运行的最小系统。扩展功能模块包括ZigBee无线通信、USB、A/D、D/A、液晶触摸屏等模块,通过层叠式结构与主板连接。测控开发平台在功能、电路、结构上实现了可裁剪、可扩展,能满足大多数嵌入式测控系统的需求。 在实现嵌入式测控开发平台硬件设计的基础上,嵌入式测控平台引入了Nucleus Plus实时操作系统来完成系统资源的管理和任务的调度。文中提出了启动代码模版的概念,简化了移植操作系统的工作,提高了效率。 基于ARM的嵌入式测控开发平台为开发各种智能化、小型化现代测控系统提供了可重用、高性能、图形化、网络化软硬件基础平台和高效的开发模式。从而,大大缩短了软、硬件开发的周期,具有十分重要的意义。 作为在测控开发平台的基础上构建测控系统的实例,研制了气门弹簧负荷计算机自动分选系统的现场级控制器。
上传时间: 2013-06-16
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PT1000是在PT00,PT500温度传感器技术上推出来的,采用PT1000测温,温度受线路的长短影响就很少。
上传时间: 2013-04-24
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WIM动态称重系统的研究对于保护公路的正常使用有着非常重要的经济利益和社会价值。针对我国公路WIM系统的研究现状和存在的问题,提出了新的思路、解决办法和改进措施,用以提高整个WIM系统的各项性能指标。 基于ARM的压电薄膜轴的车辆动态称重系统的嵌入式研究与设计,致力于提高WIM系统精度等各项性能指标,其采用了高新的软硬件技术,是一个比较有研究意义的课题。 本文首先从分析称重原理入手,提出了一个改进的系统整体设计方案,在该方案的前提下,通过不断地试验修改,搭建了一个基于Labview的现场模拟实验系统,为下一步研究和整个系统的实现打下了坚实的基础。本文所做的具体工作,概括起来有如下几点: 第一,简要地介绍了基于压电薄膜轴的WIM系统原理、影响因素以及课题研究的意义等; 第二,给出了系统整体设计方案,并设计了多个信号调理电路,诸如电荷放大电路,隔离电路以及滤波电路等; 第三,采用了32位的微处理器,并采用了一种比较完善的数据处理方法,提高了系统的软硬件技术,在此基础上研究设计了基于ARM-μgC/OS-Ⅱ的WIM嵌入式系统平台,完成了系统的软硬件设计、实现及操作系统移植; 最后,设计并实地进行了一个新的试验,即基于LabVIEW8.2的数据采集卡的现场模拟试验,给出了试验结果和分析。该试验方便于测量与数据采集,可得到较为精准的现场数据,为后续的数据处理打下了基础;
上传时间: 2013-07-29
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本书是作者多年来从事通用变频器控制系统设计与维护的教学和科研工 作的总结。它介绍了交流调速自动控制系统设计的基础知识, 着重讲述了通 用变频器的工作原理及控制系统的构造方法; 从实际工程出发, 既介绍了单 机控制系统的组成, 又介绍了多机同步传动变频器网络控制系统的组成知 识; 针对不同的生产工艺要求, 对通用变频器的应用方法、注意事项和维修 方法, 通过应用实例都做了详细介绍。
上传时间: 2013-08-05
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铂电阻测温仪的设计与实现:介绍了铂电阻测温仪的硬件及软件设计,并针对不平衡电桥中以及铂电阻的阻值和温度之间的非线性特性给温度测量带来一定的误差这一缺点,给出一种查表线性化的方法,实现了电路参数的自适应
上传时间: 2013-06-15
上传用户:yuanhong95
本文主要介绍了如何运用可编程逻辑器件(FPGA)实现电机的变频调速控制系统。 目前,电机控制芯片主要有两种选择。一种是专用集成芯片(ASIC),一种是单片机(MCU)或数字信号处理器(DSP)。而FPGA的数字资源丰富、工作频率高、可在系统编程等特点使得开发灵活、开发周期相对短,可以取代前二种通用的方式。本文利用80C196KC和FPGA控制感应电机,简化了硬件和软件设计,并充分利用了FPGA的快速性,利用FPGA,除本身可以用来控制电机以外:可以制成通用的“IP核”应用到MCU(或DSP),或是作为片内外设,这样就节约了片内资源;另外,它还是ASIC设计的验证的必经阶段,这是本文选题和工作的意义。本文设计的FPGA调速控制系统以及2个IP核,下载到芯片,通过验证。 本文第一章绪论介绍了可编程逻辑器件的发展、应用,以及EDA的发展历程,还介绍了ASIC等。针对FPGA的快速发展,论述了它在变频调速技术应用中的优势。 第二章介绍了交流电动机变频调速技术及其相关技术的发展和应用情况。着重介绍了电压空间矢量调制方式,以及矢量控制技术、技术发展。 第三章详细介绍了SVPWM调速系统整个系统的FPGA设计,给出了设计思路、具体方案、逻辑时序分析;最后给出了软件仿真结果和实验波形对照。文中还给出了SVPWM调速系统运用的FPGA设计结果,驱动电机,得到实验波形。论证了FPGA在调速系统应用中的可行性和意义。 第四章介绍了作者针对课题相关的一些内容所设计出的IP核,给出的实验结果等。 论文最后,对本课题所做的工作进行了简单的总结。
上传时间: 2013-04-24
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对当前无刷电动机在电动车领域的应用做了简单分析,简要介绍了直流无刷电动机的组成和工作原理,提出设计总体方案,详细阐述了驱动电路组成和调速部分的具体实现方法,并且介绍了电路的过流保护功能。
上传时间: 2013-04-24
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随着科学技术的不断发展,嵌入式系统得到了广泛的应用。在当今的工业控制领域,控制逻辑和功能变得越来越复杂,简单的嵌入式系统己经不能满足工业生产需求,而带有高性能处理器以及完整操作系统的嵌入式系统的引入将逐渐成为工业控制自动化发展的方向。 本文对用于工业供水设备测控的工业供水测控系统展开研究。首先,在ARM嵌入式最小系统的基础上建立通用的硬件平台,对平台的硬件结构进行设计,特别是对于关键的接口电路进行了比较深入的研究,针对供水设备测控的不同要求,集成了多种接口电路。其次,在实现嵌入式实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ在ARM上可移植的基础上,建立了测控系统的软件平台,对接口电路驱动程序进行模块化设计。最后,在研制出的测控平台上,加入了电力参数与传感器数据监测电路以及开关量输入/输出电路,特别是对工频交流信号有效值的测量进行了较深入的硬件设计以及软件算法研究,并对测控系统的无线通讯部分进行了设计。 在上述工作的基础上,开发出嵌入式无线工业供水测控系统样机。工业现场近半年来试运行的结果表明:该基于ARM的嵌入式无线工业供水测控系统设计合理,性能稳定可靠,达到了设计的要求。
上传时间: 2013-06-23
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