一种嵌入式数控系统的体系结构与系统设计

本文详细阐述了基于ARM的嵌入式数控系统结构模型,分析了嵌入式数控系统的可重构功能,探讨了嵌入式数控系统的实现方案与测试方法。本文为研究数控技术新的发展方向和技术改进奠定了基础,具有一定的参考价值。     

嵌入式数控系统硬件平台的研究

嵌入式技术已经广泛的应用到工业控制领域,将嵌入式技术应用到数控领域必将对数控机床的发展产生深远的影响。本文提出了一种基于ARM9微处理器与DSP运动控制芯片MCX314As构建的数控系统硬件平台方案。该数控系统具有成本低、实时性好、精度高等优点,对开放式经济性数控的研究具有很好的推动作用。     

基于嵌入式微控制器核心和层次化网络监控机制的开放结构数控系统的构建

数控系统正朝向开放结构和模块化方向发展 ,但当前的研究模式都集中在PC机模式的运动控制层面 ,其在实时性、可靠性和经济性方面的问题 ,使得其尚未能在企业实用领域取得突破。本文针对PC数控开放结构的不足 ,提出以嵌入式微控制器构建开放结构数控系统 ,并实现采用层次化网络激活机制的现场状态监控方案。     

嵌入式数控系统实时性的研究

数控系统的实时性一直是数控研究领域的热点和难点。嵌入式数控由于其主频和内存相对低的特点影响了系统的实时性能，本文通过采用实时操作系统、预编译的译码方法和中断传输，很好地改善了数控系统的实时性。     

一种基于μC/OS Ⅱ数控系统的研究与实现

操作系统在数控系统的应用简化了数控系统的开发．操作系统的选择与合理运用直接关系到数控系统的性能．本文介绍了μC／OSⅡ特点,以实例分析了μC／OSⅡ在数控系统中的应用并构造了数控系统的模型．采用μC／OSⅡ作为操作系统的数控系统具有优异的实时性、稳定性,满足高精加工要求的同时,具有良好的开放性、人机界面与网络支持．对于中小型的数控系统,选用μC／OSⅡ作为操作系统是一个很好的选择．     

An embedded motion control system for water-jet-propelled unmanned surface vehicles

针对无人水面艇(USV)系统因其强非线性和不确定性且难以建立精确的数学模型而难以控制的问题,进行了嵌入式运动控制研究.为某单泵喷水推进型无人水面艇设计了嵌入式运动控制系统,分别从软件和硬件两个方面实现了该嵌入式控制系统的体系结构.为了满足嵌入式无人水面艇控制系统对数据处理实时性和可靠性的需求,在S面运动控制器的基础上引入了α-β-γ滤波器.海试和湖试试验结果表明所设计的控制器和滤波器具有良好的控制性能,试验验证了该控制系统的可行性和可靠性.     

基于ARM+DSP嵌入式数控系统设计

提出一种基于ARM+DSP的嵌入式数控系统实现方案,进行硬件系统和软件系统的设计。测试结果表明,系统工作可靠、运算能力强、结构灵活,在实践中有一定的借鉴意义。     

嵌入式无线AP研究与实现

论述基于嵌入式Linux操作系统和NET4526开发平台的嵌入式系统中无线AP(access point)的实现方法。在Linux操作系统下用Brctl来实现无线AP功能是Linux无线网络的典型应用,具有良好的推广前景。结果证明该方法是可行的,移植后无线AP在嵌入式系统中运行良好。     

嵌入式通用通信管理装置的设计与研究

本文提出了一种基于嵌入式技术的通用通信管理装置设计方案。整套方案中通过对嵌入式Linux操作系统以及嵌入式控制PC操作平台的合理应用,面向外部提供以太网接口(1个)、标准串行工作接口(8个)、以及CAN现场总线接口(1个),可在各个领域计算机监控系统的各个通信环节中加以应用,具有良好的可靠性以及通用性,值得引起重视。     

计算机实时操作系统探析

对很多嵌入式系统来说,一个设计良好的实时操作系统(RTOS)可以让开发工程师掌握系统执行任何任务或响应任何关键事件的时间,满足系统实时性要求.     

基于模糊PID的客车防抱死制动系统硬件在环测试试验研究

基于硬件在环测试方法,搭建了客车防抱死制动系统制动硬件在环测试系统。该系统包括Matlab/xPC目标实时环境、气制动系统和整车动力学模型3部分,可对客车制动输出力进行实时数据采集计算。针对整车制动ABS控制策略引入了参数自整定模糊PID控制算法,并测试了客车在高、低附着系数路面的制动情况。测试结果表明:本方法能够很好地根据制动情况对PID参数进行实时整定,始终将车轮滑移率稳定在最佳滑移率0.2(高附着系数)和0.1(低附着系数)附近,具有良好的自适应性和控制精度。     

基于DSP的ARINC429总线通信系统设计

针对目前ARINC429总线数据通信系统在数据传输速率、实时性、抗干扰能力等方面存在的缺陷,设计了一种基于DSP技术的新型ARINC429总线数据通信系统。本文详细介绍了该系统的组成和工作原理,并给出了具体的软硬件设计方案。使用结果表明,系统传输数据速率高,实时性好,抗干扰能力强。     

Development of an E-maintenance System for a CNC System

Globalization and rapid growth of network technologies have changed the traditional patterns of device maintenance. E-maintenance has emerged and is widely used in many manufacturing systems. In this paper, a new architecture of an E-maintenance system is proposed, which consists of E-maintenance centre, embedded CNC gateway and CNG terminal. The E-maintenance centre provides the technical support and service for customers based on Internet and communication technologies. The embedded CNC gateway serves as an agent between the public and plant device network, and provides web-based access for the CNC system. A reconfigurable CNC terminal is highly desired in a signal measuring and analysing system, which is built on the top of component and software bus based models. Finally, the E-maintenance system for the CNC machine is implemented and the experiments show that the architecture of an E-maintenance system can effectively reduce the downtime of devices, the responding time of maintenance work, and increase both the quality and the productivity of enterprises.     

基于PROFIBUS的WMBPS系统改造设计

 现场总线是一种全分布式开放通信控制系统．介绍了几种总线不同的介质访问控制方式，指出PROFIBUS是一种能满足工业实时性要求的令牌总线控制方式．论述了WMBPS(weighting measurement band—ingpinstamp stencil)改造中采用PROFIBUS总线方式的网络结构和系统控制方式，该方式提高了信号传输的稳定性，缩短了改造工期，减少了改造工作量，在实际改造中取得显著成效。     

基于嵌入式系统的高速CCD图像采集

介绍了一种针对高速CCD 图像采集的嵌入式实现方案,通过引入 32Bit/66MHz PCI总线标准,以及有关的缓存组织等技术,解决了数据采集的速度和小型化问题,使得该项技术可适用于更为宽泛的应用环境。在此基础上,给出了嵌入式系统中 PCI总线的配置过程,以及软硬件设计中需要注意的问题。该方案对于嵌入式高速图像记录技术中系统结构的设计也是一种有益的探索。     

Fast Ship Electronic System for Seakeeping Experimental Studies

In this paper, a new distributed electronic on-board system for seakeeping studies is introduced. The system is based on a controller area network bus (CANbus) and includes motion sensors, actuators for submerged moving wings, an embedded personal computer (PC), a miniaturized inertial unit, and a digital radio link. This paper describes the system architecture and the main system operations along seakeeping experimental studies with a scaled ship. The on-board system can be applied to scaled or real ships.     

电动汽车控制网络实时性分析研究

分析了影响电动汽车分布式控制系统实时性的主要因素,通过对整个网络系统的测试,考察了实际运行的网络的性能是否能够满足汽车动力系统的实时性要求.对目前电动汽车网络中常采用的125kb/s,250kb/s和500kb/s三种通信速率的CAN网络实时性进行了对比测试分析,结果表明:在相同的网络中,总线正常通信的情况下,提高总线通信速率,能有效降低总线负载率;10ms的信息在网络上实时性要求比较高,将主要影响网络实时性能.所得研究结果对制定电动汽车CAN网络协议具有重要参考价值.     

光电成像跟踪系统的实时数据融合技术研究

光电成像跟踪系统需要保证不同目标的自适应识别,同时严格按照时间序列执行的图像处理又是一个强实时性过程。实时融合跟踪技术提出并行执行多个算法组以适应不同类型目标的识别,并通过像素级、特征级和决策级的同时融合处理保证了系统跟踪的稳定性,最后在嵌入式并行处理硬件平台上有效解决了对运动目标的自适应跟踪。文中详细阐述了实时融合跟踪技术的技术思想和技术路线,在剖析其并行结构的基础上完成了光电成像跟踪系统的嵌入式硬件并行平台的设计和实现,取得了显著的工程应用成果。     

一种嵌入式移动机器人控制系统

为克服传统移动机器人控制系统的性能与功耗的矛盾,提出了一种高性能、低功耗的嵌入式控制系统.该系统以微处理器ARM9作为上位机处理器,配上基于数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列((FPGA)的视觉模块、传感器模块和伺服模块,构成一种主从分布式、多CPU的控制系统,实现了基于实时Linux的机器人控制软件体系结构.整个系统具有处理能力强,实时性高,稳定性好等特点.通过对比实验证实,该移动机器人控制系统真正具有高性能、低功耗以及软件实时性高等优点.     

基于软件总线的星载系统软件结构的研究与设计

针对目前国内外星载系统软件可重构性较差的问题，提出了一种基于软件总线的星载系统软件结构。首先，介绍了软件总线和软构件的结构。其次，阐述了星载实时多任务操作系统中混合任务调度算法的设计。最后，对这个混合任务调度算法的正确性给出了证明。