企业集散控制系统总线型控制器的设计

本文设计了适用于中小型企业的集散控制系统中控制器部分.主要介绍了该控制系统的整体架构,研制了现场控制器的硬件系统.控制网络系统采用三层结构,核心是直接控制工业过程的现场控制层.现场控制层主控制器采用模块化设计方式,模块之间采用总线互连.主控制CPU选用的是高性能的32位嵌入式ARM核处理器芯片,模块间通信总线选用SMBus串行总线.     

基于ARM和CPLD可编程工业控制器的设计

采用基于ARM和CPLD结合的方式,设计一款可编程工业控制器,既能满足实验室教学要求,又能直接应用现场工业控制。文章阐述了控制器的几大基本模块,以ARM为主处理器,用CPLD作为扩展接口的桥接器,扩展出ISA总线接口,用来连接各种数据采集和控制模块。实验表明,该设计具有很大的应用前景。     

四旋翼飞行器模糊PID姿态控制

在四旋翼飞行器控制姿态优化问题的研究中,为更好的实现对四旋翼飞行器的姿态控制,在Matlab环境下利用6-DOF运动方程模块搭建了四旋翼飞行器的非线性模型.选取四旋翼飞行器的姿态角作为控制对象,借助Matlab模糊工具箱设计了模糊PID控制器并依据专家经验编辑了相应的模糊规则;同时设计了常规PID控制器并选取了最佳的PID控制参数,对两种控制器控制下的四旋翼飞行器姿态进行了相同条件下的Matlab仿真.仿真结果表明,模糊PID控制器相比常规PID控制器具有更优良的动态性能及鲁棒性.对实际四旋翼飞行器的姿态控制具有一定的指导意义.     

基于ARM11的机房环境监控报警系统的设计与实现

为了确保计算机机房环境条件的稳定,并使机房监控无人值守,达到高效的管理和安全运营,提出了基于ARM11的环境监控报警系统;硬件设计主要有数据采集模块、带有触摸屏的ARM11系统板和GSM模块;其工作原理:数据采集模块采集机房环境信息,将采集到的数据利用Modbus协议传给ARM控制器,控制器处理信息后通过AT指令控制GSM模块通信,实现手机短信报警机制,简单方便有效,具有很强的实用性;测试结果表明:该系统不仅做到遥测、遥控,还可以在ARM终端查看、存储历史数据。     

模糊自适应的高超飞行器控制与干扰

针对具有超大飞行马赫数、超宽飞行包络、飞行环境复杂等特点的高超声速飞行器,提出了基于模糊自适应的高超飞行器高度控制方法,分别设计了高度和速度控制器.针对所设计的控制器,分析了气动干扰力矩、测量噪声、舵机干扰、气动参数不确定性和飞行器模型参数不确定性对飞行器高度控制和速度控制效果的影响,然后又分析了综合考虑以上干扰和不确定性对飞行器高度控制和速度控制效果的影响.仿真结果表明,对各种干扰和不确定性,所设计的控制器速度和高度控制有较好的跟踪性和鲁棒性,达到了满意的效果.     

面向多无人飞行器的有界跟踪控制方法的设计与验证

针对多无人机跟踪轨迹时的控制问题和安全问题,本文提出了一种四旋翼无人飞行器的有界跟踪控制方法.该方法能够保证多台无人机在进行轨迹跟踪的同时将自身运动限制在指定范围内.本文通过能量分析的方法设计了具体形式的控制器,并基于Lyapunov稳定性分析证明了系统误差的有界和收敛特性.在此基础上,通过设计和搭建室内多无人飞行器实验平台,完成了多无人飞行器实时轨迹跟踪的实验,验证了该控制器的实际性能.实验结论表明,无人飞行器的有界跟踪方法不但拥有良好的动态特性,而且能够有效地避免无人飞行器越过安全边界造成碰撞等问题,具有较好的安全性和鲁棒性.     

嵌入式以太网智能接口设计

本文采用ARM微控制器S3C2440、AD模块TLC2543和以太网控制器DM9000设计的以太网接口硬件平台,软件方面主要涉及以太网控制芯片、AD模块的驱动程序和嵌入式WEB服务器的研究与设计。利用ARM和以太网控制芯片实现的接入方案具有硬件接口简单、可扩展性强、高传输率等特点,实现了网络数据传输和现场仪器的远程控制。     

高超声速飞行器的自抗扰控制器设计

由于采用机体一体化设计,吸气式高超声速飞行器的气动特性难以准确获知,建立的数学模型是极为不准确的;设计了一种自抗扰控制器(ADRC),分别设计了速度回路和高度回路的自抗扰控制器;仿真用高超声速飞行器的纵向模型对该控制器进行了验证,证明该控制方法能够有效地跟踪飞行器的高度和速度指令。     

基于瑞萨单片机的四旋翼自主飞行器设计

该四旋翼自主飞行器以瑞萨公司的R5F100LEA单片机为控制核心,包括飞行姿态处理模块,超声波测距模块,红外传感器循迹模块,电机驱动模块以及微处理器模块等.飞行姿态处理由MPU6050加速度计陀螺仪提供,保证飞行器平稳飞行.超声波测距模块和红外传感器循迹模块为飞行器提供导航参数使飞行器可以按照规定航线并以一定高度飞行.本设计中应用了PPM控制方法,PID算法,平滑滤波等,使飞行器实现在一定区域内一键式起飞,稳定飞行,精确降落.并且可以拾取物件,完成空投任务,最终精确降落并停机.     

基于ARM与GPRS的家庭智能控制系统的设计与实现

主要介绍了一种基于嵌入式系统的ARM-Linux平台及GPRS技术的家庭智能控制系统。采用ZigBee技术组建家庭无线网络,实现ARM控制器与各家庭智能模块的无线连接;户主通过手机利用GPRS网络对ARM控制器发送控制命令,ARM控制器通过ZigBee模块对各家庭智能模块进行无线控制,从而实现对整个家庭智能系统的远程控制。