嵌入式控制系统

摘要： 本文提出了一种基于LabVIEW的嵌入式控制系统快速原型平台设计。该设计采用基于嵌入式系统和PXI总线控制器的通信、驱动、反馈板卡搭建了数据接口层系统硬件。同时,基于LabVIEW、Simulink和VeriStand环境开发了模型实时仿真层软件系统,构成了快速原型平台的虚拟控制器。基于该平台,可以将设计的算法模型下载至实时虚拟控制器中运行,在实际控制器开发完成之前就可以考察控制算法的性能,有效缩短研制周期。该快速原型平台具有实时性好、可移植性高等优点,方便用户进行建模、设计和仿真工作,可广泛应用于各类嵌入式控制系统中。

摘要： 基于CODESYS平台开发了多功能辣椒直播机的整车控制系统,主要包括:HST(Hydro Static Transmission)变速箱控制模块、PTO电机驱动模块、农机具提升/下降控制模块、施肥机具控制模块等。本文的控制系统通过读取HST电动推杆位置电压反馈,结合车速双闭环控制算法输出,精确控制HST变速杆位置,达到稳定目标车速;通过读取整机车速和施肥电机轴的转速闭环PID(Proportion Integral Derivative),控制施肥电机转速随车速改变,实现智能化精量施肥等;通过CAN总线向农机物联网终端发送整车、农机具相关信息,以供农民、用户在远程电脑终端或手机上查看。本嵌入式系统匹配3台样机,完成了多处实地功能性检测。为节省辣椒、小麦等农作物播种、旋耕、施肥等作业的人力、成本、时间,提高作业精度、提升作业效率提供了参考。

摘要： 以多功能无人机嵌入式控制系统为研究对象,通过对无人机使用过程中的控制工作流程和飞行参考坐标系进行分析,搭建控制系统的供电、处理器、通讯等硬件电路。根据无人机的实际飞行状态,建立嵌入式控制系统当中的相关物理模型及控制系统算法模型,从而搭建控制系统软件。针对设计好的控制系统进行控制系统仿真,结果表明:该系统可较好地追踪系统输入曲线,设计可行,且具有较高的可靠性。

摘要： 为了提高数控锁孔机的加工准确性、稳定性及加工效率,课题组提出了一种基于ARM?Cortex?-M7内核的ARM平台嵌入式控制系统。采用正则表达式的译码方法,设计了人机交互模块;基于7段柔性S形加减速控制算法设计了伺服电机驱动模块;设计了MCU主控模块、接口电路模块和整个系统的电源管理模块,并根据每一模块的功能需求设计了相应的控制软件。经过测试验证表明:该控制系统操作简单,实现了快速和稳定的精确加工,提高了生产效率和加工质量,降低了加工成本。该系统能使数控锁孔机实现自动化生产。

摘要： 针对当前病死畜禽处理的问题,设计、开发了一种基于生物发酵处理方法的无害化处理机控制系统.首先,系统地介绍了小型家禽无害化处理机的机械结构组成和工作原理;其次,详细给出了以文本屏一体机为控制核心的全自动控制系统硬件设计方案;最后,给出了软件控制算法设计流程.实践应用表明,所开发的基于微控制器的小型病死家禽无害化处理机控制系统性能稳定、性价比高、操作便捷,具有工程应用指导意义.

摘要： 视频网络控制系统的视频处理过程不稳定,导致系统控制效果较差,为此设计了基于Linux的视频网络嵌入式控制系统.在系统总体架构支持下设计硬件框架.以S3C2440中央处理模块为核心,处理系统内部与外部交流数据;设计RS 232C接口,用来调制解调器与其他串行设备数据交换,以源极电压对MOS管通电为原理,刷新存储阵列,将动态数据存储于同步动态随机存储器中.设计嵌入的Linux移植过程,使S3C2440模块数据处理稳定,依据控制流程完成系统设计.由系统调试结果可知,该系统接收端和发送端的视频接收和发送速度与理想速度接近,甚至在大部分帧数下速度与理想速度达到一致,具有良好的控制效果.

摘要： 结合空间伺服机构控制系统总体方案,进行了嵌入式控制系统架构的需求分析.在空间环境中,控制系统架构受各种因素约束,常规架构一般采用CPU和FPGA架构,所有控制算法在CPU中实现.该架构存在的不足主要是计算能力有限,影响了控制策略和控制指标的实现.在此基础上提出了多种改进后的控制系统实施架构,可以大大提高计算能力,满足空间环境中使用的要求,并进行了仿真分析和验证.最后对提出的各种控制系统架构进行了对比,确定了架构选择原则.

摘要： 针对目前被广泛应用在电力电子和电源控制领域的TMS320F28335 DSP,结合在开发专用电源嵌入式控制系统过程中发现的GPIO端口问题开展研究工作.对产生的问题进行了复现试验,发现在使用同一分组GPIO的情况下,通过GPxDAT寄存器控制程序指令无法控制2个及以上端口产生相应动作的问题.经分析提出导致问题产生的3种假设并进行相应的验证试验,试验结果表明第3种假设情况为产生问题的原因.在此基础上提出了3种基于软件编程的解决方案,并对解决方案进行了验证.最后,对TMS320F28x系列其他5种常用型号的DSP进行拓展试验,均发现了相似的问题.采用提出的3种解决方案进行测试,结果证明提出的解决方案都是有效可行的.

摘要： 针对嵌入式控制系统中的时序安全问题,提出一种形式化验证方法,使用证明助手Coq对嵌入式控制系统建模,并验证其时序安全性质.首先,将控制系统的运行过程描述为基于状态转移图的自动机中间模型,并建立转移关系语义公式,提高模型与系统的一致性;其次,使用线性时序逻辑将自然语言表达的安全约束转换为时序逻辑公式,消除自然语言表达的二义性;最后,在Coq中实现系统的形式化模型,将约束公式转换为Coq中的定理,并选择合适的策略进行证明.使用该方法对C语言编写的直角坐标型机器人控制系统进行建模,实验结果表明,模型满足文中设计提出的若干性质,发现程序中隐藏的时序安全问题并对其进行了有效修复.

摘要： 针对嵌入式控制系统信号采样精度问题进行分析,提出了通过软件进行数字滤波,从而解决大范围电流传感器在小电流采样工况下精度不足的问题.并根据算法原理和内存结构做了算法优化,一共提出了三种滤波算法.通过引入新静态变量的方式,极大地提升了算法的运算速度,进而减小了滤波算法在采样和运算周期中占用的时间,为提高控制器的控制频率提供了可能.本文从问题分析入手,分析算法原理和优化方向,同时对三个算法进行了横向比较,罗列优缺点.同时通过DSP作为主控芯片,验证了三种滤波算法的可行性和运算周期.

摘要： 本文首先分析了"嵌入式控制系统"课程的特点,然后详细论述了本校自动化专业该课程理论教学的模式设置、项目教学法和比较教学法的运用,以及在实验设备设计改进等方面所做的尝试和探索.实践表明这些设置、方法和探索有助于提高学生的学习兴趣和主动性,对培养学生研究开发能力和创新能力具有重要意义.

摘要： 本文设计了一种逆变电阻点焊嵌入式控制系统,该系统以DSP和ARM组成的双核架构为硬件基础,并在ARM上移植嵌入式Linux操作系统和图形界面软件QT/Embedded以完成焊接数据管理、通信以及人机交互的任务,而DSP主要负责焊接过程的多信息检测与实时控制.该系统提供了一种快速数据处理与控制的能力,以作为智能电阻焊研究的基础.

摘要： 近年来,随着嵌入式计算机技术、无线通信技术、控制技术、智能传感器技术以及互联网技术等的加速发展,流程工业的智能优化制造要求工业过程控制系统成为CPS,即智能化控制系统.流程工业智能化控制系统的涵义是将控制、计算机(嵌入式软件、云计算等)和工业互联网的计算资源与工业过程的物理资源紧密结合与协同,在回路控制、优化设定、故障诊断等功能,以及自适应、自学习、可靠性和可用性方面远远超过今天的工业过程优化控制系统.同时随着互联网和云计算技术的发展,人们希望控制系统和互联网能够紧密结合,利用互联网,控制系统能够将实时监控、感知和信息采集等功能融合在一起,实现对被控过程的各类信息的处理.用户可以通过Web浏览器或移动终端对工业现场设备运行进行远程监控,并将复杂决策功能、大数据存储查询功能等服务化后部署于工业云平台上,最终实现流程工业的智能化控制.

摘要： 通过对散货码头布局特点的研究,结合嵌入式控制系统的理论知识框架和应用基础,以散货码头的自动监控系统为对象,重点说明了力控组态软件作为上位机在监控系统中的应用,并对监控系统结构进行了分析和设计.现场总线、PLC和力控组态软件三者在自动监控系统中的组合应用,使得散货码头监控系统结构简单,操作简便,功能完善可靠,可扩展性好.

摘要： 介绍了基于嵌入式控制器的三轴六自南度液压振动台控制系统组成与工作原理。基于TMS320C2812的数据采集单元实时采集振动台各个激振器的状态参数;TMS320C6713处理器通过双端口RAM与数据采集器信息共享,完成振动台伺服控制算法处理;以LPC2220为核心ARM7控制器通过10M以太网接口完成嵌入式控制器与PC机的远程数据交互。基于MATLAB/Simulink建立了振动台的控制系统模型,通过Real-time Workshop和CCS集成开发环境自动生成DSP控制器可执行代码。

摘要： 基于嵌入式处理器ARM7上开发了一种嵌入式智能预测自适应控制系统。包括三种控制器：广义预测控制器、神经网络预测控制器和模糊预测控制器。这三种控制器都是采用了解耦策略的多变量预测控制算法。其中，广义预测控制器和模糊控制器都采用了快速GPC算法，使计算量很小。由于ARM7处理速度快和使用实时内核μC/OS-Ⅱ，保证了控制的实时性。所研制的嵌入式控制系统既可以应用在电气仪器等小型设备上，又可作为大型工业过程的控制节点。

摘要： 在氢冷发电机组中,常用的吸附式氢气干燥器一般用PLC作为电气控制系统的核心.因工作环境电磁干扰极强,PLC有时无法正常工作.本文介绍了吸附式氢气干燥器的工作原理,阐述了一种用AVR单片机嵌入式系统控制吸附式氢气干燥器电气部分的方法,该方法降低了设备成本,并使系统具有抗干扰性强、扩展方便、易于操控的优点.本文还详细介绍了单片机如何采用PLC通信协议与工业触摸屏链接的方法,该方法可以在软件上最大程度地保护既有投资并使后续软件开发的工作量最小.

摘要： 在氢冷发电机组中,常用的吸附式氢气干燥器一般用PLC作为电气控制系统的核心.因工作环境电磁干扰极强,PLC有时无法正常工作.本文介绍了吸附式氢气干燥器的工作原理,阐述了一种用AVR单片机嵌入式系统控制吸附式氢气干燥器电气部分的方法,该方法降低了设备成本,并使系统具有抗干扰性强、扩展方便、易于操控的优点.本文还详细介绍了单片机如何采用PLC通信协议与工业触摸屏链接的方法,该方法可以在软件上最大程度地保护既有投资并使后续软件开发的工作量最小.

摘要： 在氢冷发电机组中,常用的吸附式氢气干燥器一般用PLC作为电气控制系统的核心.因工作环境电磁干扰极强,PLC有时无法正常工作.本文介绍了吸附式氢气干燥器的工作原理,阐述了一种用AVR单片机嵌入式系统控制吸附式氢气干燥器电气部分的方法,该方法降低了设备成本,并使系统具有抗干扰性强、扩展方便、易于操控的优点.本文还详细介绍了单片机如何采用PLC通信协议与工业触摸屏链接的方法,该方法可以在软件上最大程度地保护既有投资并使后续软件开发的工作量最小.

摘要： 在氢冷发电机组中,常用的吸附式氢气干燥器一般用PLC作为电气控制系统的核心.因工作环境电磁干扰极强,PLC有时无法正常工作.本文介绍了吸附式氢气干燥器的工作原理,阐述了一种用AVR单片机嵌入式系统控制吸附式氢气干燥器电气部分的方法,该方法降低了设备成本,并使系统具有抗干扰性强、扩展方便、易于操控的优点.本文还详细介绍了单片机如何采用PLC通信协议与工业触摸屏链接的方法,该方法可以在软件上最大程度地保护既有投资并使后续软件开发的工作量最小.

摘要： 本发明涉及一种用于停车场控制系统的嵌入式主板及停车场控制系统，该嵌入式主板包括控制芯片、与控制芯片连接的以太网供电单元、车号识别的图像数据处理单元、网络接口、还包括与所述车号识别的图像数据处理单元信号连接的图像输入接口、与停车场出入口设备进行通讯的通讯单元以及控制停车场出入口设备动作的控制电路。控制芯片控制车号识别的图像数据处理单元对所述图像输入接口接收到的图像中的车牌进行识别，将车号识别的图像数据处理单元集成于嵌入式主板。同时，采用网络供电单元对该嵌入式主板以及与嵌入式主板连接的其它装置（如图像采集装置）进行供电。通过通讯单元与外围设备进行数据通讯，同时通过控制电路控制外围设备动作。

摘要： 本发明涉及一种用于停车场控制系统的嵌入式主板及停车场控制系统，该嵌入式主板包括控制芯片、与控制芯片连接的以太网供电单元、车号识别的图像数据处理单元、网络接口、还包括与所述车号识别的图像数据处理单元信号连接的图像输入接口、与停车场出入口设备进行通讯的通讯单元以及控制停车场出入口设备动作的控制电路。控制芯片控制车号识别的图像数据处理单元对所述图像输入接口接收到的图像中的车牌进行识别，将车号识别的图像数据处理单元集成于嵌入式主板。同时，采用网络供电单元对该嵌入式主板以及与嵌入式主板连接的其它装置（如图像采集装置）进行供电。通过通讯单元与外围设备进行数据通讯，同时通过控制电路控制外围设备动作。

摘要： 本发明提出一种基于嵌入式实时操作系统的滤光片转轮快速成像控制系统及其控制方法，包括嵌入式系统、精准时间输出模块、精准电机和相机控制模块、实时操作系统模块等部分；其中，精准时间输出模块包括滤光片颜色查表、曝光时间、电机加速、减速和停止总时间三部分；精准电机和相机控制模块包括串口、步进电机驱动器及步进电机、相机以及编码器四部分；实时操作系统模块包括时间管理、任务切换以及任务调度三部分。本发明有效的对滤光片转轮的到位时间进行精准控制，进而通过相机进行图像输出，实现了基于嵌入式实时操纵系统的滤光片转轮快速成像系统。

摘要： 本实用新型涉及一种用于停车场控制系统的嵌入式主板及停车场控制系统，该嵌入式主板包括控制芯片、与控制芯片连接的以太网供电单元、车号识别的图像数据处理单元、网络接口、还包括与所述车号识别的图像数据处理单元信号连接的图像输入接口、与停车场出入口设备进行通讯的通讯单元以及控制停车场出入口设备动作的控制电路。控制芯片控制车号识别的图像数据处理单元对所述图像输入接口接收到的图像中的车牌进行识别，将车号识别的图像数据处理单元集成于嵌入式主板。同时，采用网络供电单元对该嵌入式主板以及与嵌入式主板连接的其它装置（如图像采集装置）进行供电。通过通讯单元与外围设备进行数据通讯，同时通过控制电路控制外围设备动作。

摘要： 面向高速嵌入式控制系统的PCI多功能数字控制系统，属于数字控制系统领域。解决了现有数字控制系统采用硬件实现，且其内部控制逻辑采用软件实现，导致系统可靠性低和灵活性差的问题。本发明包括FPGA、FPGA配置器件、非易失性大容量存储器、外设接口与信号转换器和电平转换接口，所述的FPGA的电压信号输入输出端通过电平转换接口与PCI系统总线连接，FPGA的存储信号输入输出端与非易失性大容量存储器的存储信号输入输出端连接，FPGA的控制信号输入输出端与外设接口与信号转换器的信号输入输出端连接，FPGA的数据信号输入输出端与FPGA配置器件的数据信号输入输出端连接。它具体应用在数字控制系统领域上。

摘要： 本发明属于嵌入式系统控制方法领域，公开了一种基于分布式I/O的嵌入式控制系统及其控制方法，将分布式I/O的地址、输入、输出信号以及系统状态用一组文本规则表示；利用控制规则单元一次导入所有规则，根据输入信号或系统状态变化，采用循环扫描的方式逐条比对控制规则；其中控制规则单元与分布式执行单元的输入、输出信号交互通过分布式I/O总线通讯完成，其它信号由控制规则单元内部变量记录；包括1个控制规则单元与N个分布式执行单元。本发明利用简单的文本表示控制流程，既简化了现场编程过程，又可实现控制流程的在线更新，为嵌入式系统使用分布式I/O模块构建通用控制系统提供了一种新的解决方案。

摘要： 本发明公开了一种快速实现RTX控制系统与嵌入式控制系统的转换装置，主要由RTX控制组件、嵌入式控制组件、控制软件模块以及接口转换模块组成，其中RTX控制组件用于完成RTX实时控制的硬件功能；嵌入式控制组件用于完成嵌入式控制的硬件功能；控制软件模块包括该转换装置控制算法的实现以及操控界面，完成控制系统的底层控制功能和人机交互功能；接口转换模块用以实现该转换装置的对外接口的输入和输出；本装置实现了将测试设备中的测控系统根据被测件的测试要求进行快速转换，解决了惯性标定测试设备不能同时进行仿真测试的问题以及复杂环境下RTX控制系统使用受限制的问题，极大的提高设备的利用率和降低了测试成本。

摘要： 面向高速嵌入式控制系统的PCI多功能数字控制系统，属于数字控制系统领域。解决了现有数字控制系统采用硬件实现，且其内部控制逻辑采用软件实现，导致系统可靠性低和灵活性差的问题。本发明包括FPGA、FPGA配置器件、非易失性大容量存储器、外设接口与信号转换器和电平转换接口，所述的FPGA的电压信号输入输出端通过电平转换接口与PCI系统总线连接，FPGA的存储信号输入输出端与非易失性大容量存储器的存储信号输入输出端连接，FPGA的控制信号输入输出端与外设接口与信号转换器的信号输入输出端连接，FPGA的数据信号输入输出端与FPGA配置器件的数据信号输入输出端连接。它具体应用在数字控制系统领域上。

摘要： 本发明属于嵌入式系统控制方法领域，公开了一种基于分布式I/O的嵌入式控制系统及其控制方法，将分布式I/O的地址、输入、输出信号以及系统状态用一组文本规则表示；利用控制规则单元一次导入所有规则，根据输入信号或系统状态变化，采用循环扫描的方式逐条比对控制规则；其中控制规则单元与分布式执行单元的输入、输出信号交互通过分布式I/O总线通讯完成，其它信号由控制规则单元内部变量记录；包括1个控制规则单元与N个分布式执行单元。本发明利用简单的文本表示控制流程，既简化了现场编程过程，又可实现控制流程的在线更新，为嵌入式系统使用分布式I/O模块构建通用控制系统提供了一种新的解决方案。

摘要： 本实用新型提供了一种用于医疗领域的FPGA装置、嵌入式控制系统及医疗设备控制系统。该FPGA装置包括数据交换总线和控制装置。该数据交换总线上设置有主控接口和从控接口，该从控接口连接有一个或多个外设功能模块。控制装置用于连接外部的主处理器的外部并行总线，并连接数据交换总线的主控接口，控制装置中集成有时序转换装置，该时序转换装置用于向主处理器发送将其外部并行总线的时序转换为上述数据交换总线的时序的转换信号。该嵌入式控制系统包括主处理器和上述的FPGA装置。该医疗设备控制系统应用该嵌入式控制系统。