准双机冗余的机场天气雷达伺服系统

针对机场天气雷达连续探测工况下的高可靠性和低成本要求,提出了一种基于协同工作机制的准双机冗余雷达伺服系统。该系统由2套以ARM控制器和伺服驱动器为核心的伺服分机、1套以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)和继电器开关为核心的冗余切换控制系统以及1套对应天线座运动的双轴执行机构组成。伺服分机之间通以实时通信方式进行数据传递,并由切换分机根据设定的切换流程使相应的伺服分机投入工作。文中分析研究了其系统组成、硬件架构和软件切换流程,并进一步对系统的可靠性指标进行了计算和论证,最终通过实际机场天气雷达系统的测试验证了所述准双机冗余系统的有效性。     

基于FPGA和ARM的便携式在线监测仪

文中介绍了一款基于FPGA和ARM的便携式在线监测仪.通过Cyclone II系列FPGA控制12位A/D转换器ADC7886进行数据采集,将信息实时传输到ARM终端进行监控及处理,并控制12位D/A转换器TLV5616实现模拟电压输出,同时采用SD卡进行数据存储.系统设计在解决在线监测难点的同时达到了便携性的要求,实现了信号的采集、存储、测量和显示,具有很强的实用性[1].该系统已在煤炭科学研究总院抚顺分院的井下设备监测中稳定应用.     

双机冗余的自动控制系统设计

本文针对微机化控制装置中的常见故障,给出了应用ＭＣＳ－１９６单片机建立具有冗余特性的无中断控制系统的基本原则和实现方法,并对所设计的系统进行了必要的可靠性分析。     

基于ARM的滑模无感驱动伺服系统

在工业机器人领域中,交流伺服系统得到了大量的应用.针对传感器在一些特殊工作环境下的低精度和高成本问题,为了削弱传感器对系统的约束性,设计了一款基于新型滑模控制算法的双闭环无感伺服控制器.介绍了基于滑模算法的无传感技术系统控制原理、伺服系统主要硬件模块的工作原理,其中包括主控电路、驱动逆变电路以及无感控制电路等,这些功能...     

基于FPGA和ARM的虚拟视频服务器设计

在介绍了该虚拟视频服务器组成和基本工作原理的基础上,阐述了通过FPGA和ARM处理器进行摄像机位置信息的跟踪、视频信号的转换以及切换。给出了用以太网进行数据传输的实现方法,并给出了该视频服务器在虚拟演播室的应用实例。     

基于ARM和FPGA的远程实验系统研究

为了解决传统实验教学场地有限和教学管理局限的问题,设计了基于ARM和FPGA的远程实验系统。该系统以ARM9处理器作为主控制器,通过以太网控制FPGA的配置和实验操作,最终在PC端界面上的实验结果与实际实验相符。该系统实现了FPGA实验的远程交互操作,使得实验教学活动更加灵活,突破时间和空间的限制,实验室资源得到最大程度共享。     

基于FPGA和ARM的中子能谱测量系统设计

针对多球中子谱仪不便于携带、测量时间长、操作过程复杂等问题,设计了基于FPGA和ARM的单球中子谱仪。将⁶Li玻璃闪烁体和硅光电倍增管(SiPM)耦合制成热中子探测器,采用互阻放大电路对信号进行转换,经过放大、整形、采集和处理,得到各探测器计数值,用于计算中子能谱。实验结果表明：探测单元设计合理,能够有效实现中子信号向电压信号的转换,输出信号脉冲幅度为-2.80 V,脉冲宽度为325 ns;电子学系统软硬件稳定可靠,采集计数的漏计数率低于1%。     

基于ARM和FPGA的嵌入式实验平台设计

为了解决传统嵌入式实验平台模块难以替换和升级的问题,设计了以ARM和FPGA为核心的嵌入式实验平台。利用FPGA扩展系统功能和接口,通过ARM对FPGA进行管理控制,使得所构建的嵌入式实验平台在接口电路上可以支持不同功能模块的应用要求。性能、效率和可扩展性大大提高,可满足各层次用户群体创新设计的的需求。     

基于ARM和FPGA的LED标准光源电路设计

为满足光源亮度和准确度的要求,设计了一种能够调节光源亮度和色温的LED驱动电路,提出了一种基于ARM和FPGA的双芯片控制的LED驱动电路。采用ARM Cortex-M3内核的LPC1517作为主控芯片,负责数据的存储和处理,保证整体系统高速稳定运行;FPGA芯片EP1C3T144CN则负责输出LED工作所需的PWM信号,使得LED光源能达到所需色温。实验结果表明,设计的LED光源在亮度达到要求的前提下,实际色温与实验设定色温误差在1%以内,该LED光源发光性能良好,且体积较小、成本低,能应用于较多工作场景。     

基于ARM和FPGA的新型电脑鼠系统设计

针对IEEE标准电脑鼠走迷宫竞赛的要求,介绍一种基于ARM和FPGA双CPU新型电脑鼠系统设计与实现方法.该系统针对电脑鼠在比赛中遇到的问题和不足,主要在硬件系统上进行了重新设计,对主要模块分别作详细的介绍.新设计的电脑鼠系统在性能上有了很大的提升.     

基于ARM和FPGA的多通道步进电机控制系统

提出了一种基于ARM和FPGA的既能同步又能异步的多通道步进电机控制系统设计方案,并完成系统的软件及硬件设计。采用STM32F407和FPGA芯片为核心控制器,选用L297+L298组合作为步进电机的驱动器。以C语言和Verilog HDL语言为开发语言对设计的芯片进行实际测试,采用Delphi 7软件设计控制系统的上位机人机交互界面。     

基于ARM和FPGA的三维精密定位控制系统

针对基于步进电机驱动三维定位机械载物工作台的定位精度、定位速度问题,该设计在低成本的步进电机驱动的机械载物工作台的基础上,建立以光栅尺为测量反馈元件的全闭环系统,解决了ARM和FPGA的响应速度瓶颈问题,并通过时间细分克服了采用步进电机进行微步驱动时易出现的"爬行"和步距角过大的现象,实现了大行程、高速度、高精度(±1 μm)的三维定位,并将其应用到三坐标测量机上.该系统硬件结构简单、可靠性强;并且可以灵活的实现定制应用.     

基于神经网络PID的冗余伺服系统自适应控制

建立冗余直接驱动式电液伺服系统的数学模型。针对电液伺服系统时变、强非线性的特点以及冗余伺服系统在余度降级过程中的故障瞬态现象和余度降级后的性能降级现象,考虑传统PID控制器自适应能力不强、鲁棒性差等缺陷,提出神经网络自适应控制方案。根据冗余电液伺服系统的特点和目前神经网络控制的发展水平,采用基于径向基函数神经网络的智能PID控制器实现冗余伺服系统的自适应控制。研究结果表明：该控制器能够根据控制指令、被控对象结构参数等因素的变化实时调整控制器参数,和传统PID控制器相比具有控制精度高、鲁棒性强的特点,可以有效地克服冗余伺服系统余度切换时的故障瞬态现象和余度降级后的性能降低现象。     

单片机控制系统的双机冗余设计

本文从提高单片机系统的可靠性出发,提出了双机冗余设计方案,并就其工作原理、组成结构进行了分析。     

基于FPGA和ARM9微控制器的KVM交换机设计

设计基于FPGA芯片EP2C35和ARM9嵌入式微控制器AT91RM9200的KVM交换机。由EP2C35实现对服务器端视频信号的采集和处理,嵌入式微控制器AT91RM9200S实现鼠标键盘信号的控制和Ethernet接口的扩展。该设计综合FPGA芯片内部专用图像处理单元和ARM9微控制器五级流水线的优势,保证了系统对图像处理速度和实时性的要求。实际应用表明,该模块具有良好的数据处理速度和实时性,满足设计要求,此外还具有良好的灵活性。     

基于ARM和FPGA的嵌入式伺服压力机控制系统设计

通过对曲柄滑块伺服压力机和伺服电机的工作原理进行分析,对伺服压力机控制系统的软硬件进行了选择和设计,为伺服压力机滑块的精确控制提供了依据。设计了以S3C2440微处理器和FPGA为核心的控制器,构建了Linux+Xenomai的实时操作系统,并采用Qt/Embedded开发人机交互界面。控制系统功能完善,操作界面设计人性化。     

双机冗余的多功能控制器开发研究

本文描述了Micro DCS 中多功能控制器的设计要点和结构原理。该控制器用两片高性能的16位单片机8097为核心构成了双机冗余系统,文中重点讨论了故障自诊断系统的建立原则及自诊断和双机切换的实现方法,包括其硬件结构和软件设计思路,并从理论上论证和用实验证明了该控制器的高可靠性及良好的无中断控制特性。     

基于ARM和FPGA的多功能仪表的研究与实现

本文介绍了多功能仪表的具体设计方案,该仪表以嵌入式系统(ARM)与FPGA和高速A/D为基本架构,结合计算机控制和接口技术,LCD显示技术,并充分利用ARM与FPGA技术在数字化系统设计中的优势设计实现了具有存储示波器、信号发生器、频率计及万用数字电表等功能于一体的多功能仪器,其样机本身及其测量结果经计量检测达到设计要求。     

基于ARM和FPGA的多通道振动信号采集仪的设计

为了满足大型旋转机械设备在振动检测中实现多路振动信号高精度实时采集的需要,提出了一种多通道振动信号采集仪的设计方案。采用ARM+FPGA架构作为数据处理和控制核心,通过FPGA控制A/D实现8路振动信号的实时准确采集,并在FPGA内部对采集结果进行串并转换和数据缓存,ARM采用FSMC总线与FPGA进行通信,读取采集数据,并通过以太网传输至上位机。测试结果表明,采集仪单路信号采样频率可实现192 k Hz,采集数据的相对误差小于0.1%,具有较好的实时性和可靠性。     

交流伺服系统的冗余控制研究

由于火炮控制系统中对交流伺服系统的高可靠性要求,提出了双CPU的冗余控制方案。基于TI公司的一款浮点型DSP,采用两片TMS320F28335为主芯片的硬件冗余方案,运用解析冗余的双CPU故障检测法判别故障并进行故障定位,实现冗余热切换,从而保证了系统工作的连续性。