高晓晔[1]2004年在《基于嵌入式操作系统VxWorks的目标测定仪软件开发》文中认为本文以“某型牵引高炮武器系统”的研制开发为工程背景，为提高其中目标坐标测定仪的实时性能，研究并探讨了目标坐标测定仪的软硬件改良设计。通过基于嵌入式实时操作系统(RTOS)VxWorks和多媒体包WindML视频软件的开发，为目标坐标测定仪应用软件开发提供支持。 文中首先分析了系统改良的需求，简要介绍了VxWorks操作系统和WindML多媒体包的特点。然后通过研究大量的相关设计方案和实现代码，参考资料和相关书籍，制定出了系统改良的方案。最后描述了所选嵌入式计算机系统的特点，并为其视频采集和视频显示硬件设计了驱动程序，并且能够通过通用接口调用这些驱动程序。同时，还提出了开发基于VxWorks操作系统和WindML多媒体包的应用程序的方法。
卢方勇[2]2011年在《基于VxWorks的DCS系统移植与驱动开发》文中提出随着国内计算机应用技术的不断发展和深入,嵌入式系统应用开发逐渐成为了一个新兴的热点领域。在工控领域,嵌入式系统应用从开始的单机控制发展到离散控制系统(DCS),又衍生出现了新的现场总线控制系统(FCS)。目前DCS主要是国外公司垄断,面对国内广阔的市场,DCS国产化成了技术攻关的重点和迫切的要求。针对项目的技术要求,本文详细研究了VxWorks实时操作系统及其在MPC8313E硬件平台上的系统移植技术,主要的工作如下:1.介绍了DCS系统的基本概念和嵌入式系统的基础知识。为了提高系统的可靠性,在DCS硬件系统设计中,采用了MPC8313E硬件平台,并对外围设备芯片的选择进行了具体的分析。2.对嵌入式实时操作系统VxWorks做了详细的分析,深入研究了VxWorks的启动流程、内核类型和VxBus驱动程序架构模型。开发部署VxWorks需要使用专用的开发环境workbench3.0,介绍了该开发环境的的基本界面。3.基于MPC8313E硬件平台,研究了VxWorks系统移植开发流程以及驱动开发设计过程,这是本课题的重点。通过综合分析DCS系统整体配置,划分了VxWorks下最小系统、Flash的驱动程序、RTC的驱动程序、以太网的驱动程序几大支持模块。同时,具体分析了上述模块的驱动架构,并结合实际应用予以编码实现。4.对开发实现的各个驱动模块进行了测试,给出了具体的测试结果。通过测试,可以很好的对驱动模块性能进行有效的评估和完善,从而也验证了系统的可行性和可靠性。
任济双[3]2013年在《基于VxWorks的光纤光栅测温技术的研究》文中研究说明光纤光栅传感器作为一种新型的无源器件,非常适合于高压开关柜内特殊环境下的测温。本课题针对于目前开关柜测温中存在的问题,对光纤光栅测温的技术进行研究,在VxWorks系统下编写了光纤光栅温度在线检测与诊断系统软件,满足了智能变电站的网络化和智能化的整体要求。首先,本文通过对高压开关柜中几种常用的测温方法的分析,比较得出选择光纤光栅作为高压开关柜内测温装置的必然性。其次,本文对详细的介绍了光纤Bragg光栅传感器测温的原理,并针对光纤光栅传感器的温度增敏特性,介绍了几种温度增敏封装的方法。再次,通过对各种嵌入式操作系统的优缺点的比较,本系统选择了嵌入式实时操作系统VxWorks作为本系统软件开发的平台,对VxWorks系统的内核做了详细介绍,在充分了解光纤光栅解调仪的特性的基础上,设计了光纤光栅温度解调系统硬件平台,并介绍了各模块的功能作用。然后,本文详细介绍了基于VxWorks的光纤光栅测温系统软件的开发,通过对任务调度算法、环形缓冲算法、预警算法等算法的研究,以及对在VxWorks系统平台移植GoAhead WebServer技术和在设备层装置中实现IEC61850通讯的技术的研究,最终研制了光纤光栅温度在线监测与诊断系统。最后,设计了上位机远程监控系统软件,它具有实时监测、历史查询、提前预警、远程控制等模块功能。
刘卓[4]2011年在《基于VxWorks+WindML的CDTI应用软件开发》文中研究说明交通信息座舱显示(CDTI),其主要功能是向飞行员呈现周围航空器的交通信息。CDTI的软件接收并处理ADS-B机载主机所发送的报文信息,并在CDTI显示器上显示ADS-B报文中提供的交通信息,能够为飞行机组提供友好人机界面,方便飞行员更加直观的了解本机空域周围的交通态势信息。CDTI显示器所提供的本机交通信息,包括本机符号、标示编码、位置、地速、高度、航向或航迹角等信息;提供的邻机态势信息,包括邻机的符号、标示编码、邻机相对于本机的方位、距离等位置信息,高度、速度、航迹角、航迹、穿越趋势、运动意图等信息;提供的导航信息包括航线信息、机场信息、导航台信息、一般航路点信息、空域信息、下一航路点、到下一航路点的待飞时间和待飞距离等信息。我国航空运输业正处于成长期,其空域范围在不断扩充、机队规模在不断扩大、机型也日益的更新,而且随着我国低空空域管理改革的不断推进,通用航空的数量将迅速增加,对空中交通管理也就有了更高的要求,相应的ADS-B系统机载设备的市场需求也在增大。CDTI能够为飞行员提供周围的空中交通态势,是实现ADS-B空空监视的重要手段,所以其具有相当可观的市场前景、经济效益和社会效益。在文章中对ADS-B系统进行了简要的介绍,同时也对嵌入式实时操作系统VxWorks和其多媒体组件WindML作了较为全面的介绍,包括它的组成、功能和使用。总体而言VxWorks+WindML能方便地进行编程,简单、快速地生成美观、漂亮的图形;无论是作为应用程序独立的组成部分还是对今后叁维地形绘图的补充,WindML的二维绘图功能均将发挥不可替代的作用。本文对于使用VxWorks+WindML来设计CDTI软件图形界面做出了详细的介绍,给出了具体实现过程和设计要点,同时最终的功能测试结果也以真实图片的形式予以展示。该软件的设计方法实现了CDTI各种界面的绘制,飞机图标以及轨迹等要素的绘制;在全罗盘和扩展罗盘模式下实现了显示范围的调节;能够提供详尽的交通信息让飞行员能够直观的了解周边空域飞行信息,完成了设计目标。
彭瑞[5]2011年在《基于PXI_VxWorks的卫星姿轨控仿真测试系统的设计与实现》文中提出卫星姿轨控分系统是卫星的重要分系统,为了保证姿轨控分系统能达到设计指标要求,分系统必须在地面进行充分的试验验证和测试工作,半物理仿真试验即是其中之一。姿轨控分系统的半物理仿真试验使用真实的控制电路和星载姿轨控计算机软硬件,真实的敏感器及其接口电路,用卫星动力学和执行机构数学仿真软件驱动机械转台来模拟卫星的姿态和轨道运动。本文查阅了大量资料,深入了解了姿轨控分系统的组成、部件及测试需求,分析原有的姿轨控半物理仿真测试系统存在的问题,发现测试系统的通用化、实时性等方面有改进的需求。针对这些需求,通过对测试系统功能的分析及实时操作系统VxWorks的研究,提出了一种通用化的基于PXI总线的硬件结构和软件设计方案,采用VxWorks作为动力学仿真计算机的操作系统并进行设备驱动及应用程序的开发,最终完成了半物理仿真测试系统的研制并进行了试验验证。
李青松[6]2017年在《基于VxWorks的四旋翼飞行器实时仿真》文中研究表明四旋翼飞行器因其体积小、可悬停、机动灵活、易操作的特点,成为国内外研究的热点。四旋翼飞行器是一个非线性、强耦合的欠驱动系统,对它的稳定精确控制是一个研究难点。飞行控制系统作为四旋翼的核心组成部分,对飞行品质具有决定性的影响。目前对飞控系统的验证多采用在MATLAB/Simulink下进行数值仿真,缺少硬件环境模拟,与实际飞行差别大。而四旋翼开发过程中,现场调试易受到气象、环境的限制,不易快速更改控制算法和参数,风险大,效率低。本文针对上述问题设计并实现了一个四旋翼飞行器半实物仿真平台,该平台基于嵌入式实时操作系统VxWorks,设计了上位机和仿真计算机、四旋翼飞行控制器,将飞行控制器作为实物加入仿真回路,提高仿真的置信度。首先,为实现半实物仿真的被控对象,本文深入研究了四旋翼的运动控制方式,从平移运动和旋转运动6个自由度建立四旋翼无人机非线性模型。针对非线性模型中的参数问题,设计了一系列实验进行参数辨识。利用图形建模工具Simulink,完成了四旋翼飞行器模型在MATLAB中的搭建,为半实物仿真提供理论基础。其次,本文分析了软硬件平台,设计了四旋翼飞行器半实物仿真平台总体结构,上位机用于仿真流程控制和结果显示,四旋翼飞行控制器作为实物接入仿真回路,仿真计算机采用VxWorks操作系统提高对象模型解算的实时性。对四旋翼对象模型进行线性化处理并设计了串级PID控制器。再者,针对硬件平台进行VxWorks操作系统移植和驱动开发,采用模块化设计实现了仿真应用程序,实现了仿真计算机与上位机之间的网络通信,仿真计算机与四旋翼飞行控制器之间的串口通信,实现了四旋翼飞行器半实物仿真平台。最后,采用向量场控制设计了四旋翼包围跟踪静态目标的飞行科目,在MATLAB下完成四旋翼飞控算法的基础性能仿真和包围跟踪控制仿真,并将该控制器移植到实际四旋翼中,通过半实物仿真验证了控制算法的有效性,最终应用于实际飞行。实验结果表明,本文设计的半实物仿真平台可用于四旋翼飞行控制器设计。
罗鉴珂[7]2009年在《基于DVB-T体制的机顶盒前端设计与实现》文中提出随着数字电视广播的迅猛发展,广播电视正处于单向广播向双向交互传输方式转变,基本业务向扩展和增值业务拓展的发展阶段,数字机顶盒正是这一发展阶段的产物。依靠机顶盒,人们不仅能在原有的模拟电视的基础上收看数字电视,还能利用交互功能获得电子节目指南、视频点播、网站广播等增值服务,大大增强了电视机的功能和应用范围。因而,数字电视机顶盒的开发对于推动我国数字电视产业的发展具有非常重要的现实意义。数字地面电视广播系统是将广播电视节目以电波的方式通过地面进行传输的系统。DVB-T标准是欧洲的数字地面电视广播标准,由于其良好的抗多路径干扰能力,我国数字地面电视广播系统也采用了DVB-T标准。本文系统的论述了基于DVB-T标准的数字地面电视传输系统的详细结构、信号处理方式和流程。在对标准做了详细分析的基础之上,为C-NOVA(GW)公司的数字地面广播接收机顶盒设计并实现了接收系统前端(信号解调、信道解码)的总体解决方案。本文对整体方案做了详细的阐述,首先在硬件设计上,采用了Philips公司的调谐器TDM1316AL与ZARLINK的解调解码芯片ZL10353共同组成一个一体化的解调器。文章中对选用的调谐器和解调解码芯片做了详细的性能和功能实现分析。在软件设计上,由于整体项目采用实时操作系统VxWorks,所以本文对嵌入式操作系统VxWorks及其环境下的软件开发首先做了介绍。在此基础上,我设计了接收系统前端的整体软件构架,并着重针对于前端的信号总体控制,设备具体驱动以及中间件进行了开发。最后,将开发的接收系统前端软、硬件与后端主控芯片LSI9700和H.264解码芯片:富瀚的FH8601共同集成,最终形成一款H.264标清、基于DVB-T标准的数字地面电视接收机顶盒的总体解决方案。在最后的测试中,得到了良好的接收效果,达到了实际应用目的。
马超[8]2006年在《锂电池自放电率检测与分选设备的开发》文中进行了进一步梳理锂电池自放电率是评估锂电池性能的主要参数之一,本论文主要介绍基于嵌入式设计思想的锂电池自放电率检测与分选设备的开发工作。锂电池在自然存放一定时间后,电压和电量都会有所下降,这种现象称为电池的自放电。本文测试的自放电率就是下降的电压差和电池电压的比。本设备前后两次检测锂电池的电压,测出两次的电压差值,分选就是检出电压差超出规定范围的锂电池。所以,本设备由检测和分选两个子系统组成。完成锂电池电压检测功能的子系统称为检测仪;完成分选功能的子系统称为分选仪。检测仪和分选仪都是相对独立的设备,可以独立的完成各自的工作;它们通过上位机数据库来交换共享数据,共同完成锂电池自放电率的分选工作。检测仪和分选仪的核心是检测仪控制箱和分选仪控制箱。检测仪控制箱主要由CPU板,检测仪主板组成;分选仪控制箱主要由CPU板,分选仪主板组成。本论文的主要工作就是设计检测仪和分选仪控制箱的软硬件。硬件设计上充分考虑设备功能的扩展性,采用模块化设计。检测仪和分选仪的CPU板采用相同的设计,板内的可用资源有网口,串口,外部RAM,外部FLASH等等。为了以后扩展功能增加通用性,加入了一块CPLD芯片扩展通用IO口。控制箱通过UDP协议和PC通讯,通过串口读写IC卡;检测仪主板主要由模拟开关和ADS1256的电路组成;分选仪主板则主要是由74HC374锁存器组成的分选电路。控制箱中的CPU是基于ARM的32位微处理器S34510B。设备软件开发环境是美国风河公司的Tornado2.2。为了清楚的说明本设备的功能,本文采用用例图来说明软件模块的功能。本设备是主要为电池生产企业定制的质检设备,也可以用于科研和实验。
吴志伟[9]2014年在《嵌入式电熔镁炉智能控制系统研究》文中提出电熔镁砂具有熔点高、抗氧化、绝缘性强等特性,主要用于生产各种类型的镁制耐火材料。电熔镁砂的生产过程以菱镁矿石为原料,采用我国特有的叁相交流电熔镁炉进行熔炼,通过调整叁相电极与熔池液面之间的位置来控制叁相电极电流,使之产生电弧,通过电弧放热使炉内原料受热熔化形成熔液,熔液再经过冷却结晶后生成成品。电熔镁炉是一种典型的高耗能设备,电能成本占整个生产成本的60%以上,因此熔炼过程的控制目标是：在满足产量约束的前提下,使单吨合格产品所消耗的电能,即产品的单吨能耗指标处于目标值范围内并尽可能小。产品单吨能耗与叁相电极电流值密切相关,熔炼过程要求将叁相电极电流控制在理想的电流值范围内并尽量减小电流值波动。电熔镁炉熔炼过程包括加热熔化、加料和排气叁种正常工况,具有复杂的动态特性,主要体现在：1)以单吨能耗为输出,叁相电极电流为输入的运行层模型具有强非线性、多变量耦合、熔炼机理不清、难以建立数学模型等特点,其动态特性受原料颗粒长度、杂质成分等边界条件和熔炼工况变化的影响。2)原料颗粒长度、杂质成分变化导致电极与熔池液面之间的电弧电阻变化进而造成电流异常波动时,电流设定值不做调整会造成“半熔化”、“过加热”、“加料异常”、“排气异常”等异常工况发生。3)单吨能耗无法在线检测,只能在熔炼过程结束后通过产品化验获得。4)以叁相电极电流为输出,以叁相拖动电机的转速和方向为输入的控制层模型在加料和排气工况下具有强非线性。为了使电熔镁炉优化运行,控制系统需要能够实现电流设定控制、电流跟踪和逻辑控制、异常工况诊断和过程监控等四种功能。由于电熔镁炉熔炼环境恶劣,具有高粉尘、高温、强电磁干扰等特点,由可编程逻辑控制器(PLC)和计算机构成的常规控制系统难以安全可靠运行,因此需要研制能够一体化实现上述四种功能的智能控制系统。电熔镁炉难以采用已有的运行优化控制方法,熔炼过程还处于人工设定控制状态,导致普遍存在单吨能耗高、产量低、异常工况频发等问题。本文在国家973计划项目“复杂生产制造全流程一体化控制系统整体控制策略与运行控制方法(2009CB320601)”的支持下,开展了嵌入式电熔镁炉智能控制系统的研究,取得的主要成果如下：1、以将单吨能耗控制在目标值范围内并尽可能小为目标,提出了由电流闭环设定控制和跟踪电流设定值切换控制组成的电熔镁炉智能运行反馈控制方法。其中电流闭环设定控制算法由基于案例推理的电流预设定模块、单吨能耗混合预报模型、电流预设定值的前馈和反馈PI补偿模块组成；跟踪电流设定值切换控制算法由基于PID的加热熔化工况电流控制模块、基于规则推理的加料、排气工况电流控制模块和相应切换机制组成。2、以能够及时发现和处理熔炼过程异常工况为目的,提出了由异常工况识别算法和自愈控制算法组成的数据驱动的电熔镁炉异常工况识别和自愈控制方法。其中,异常工况识别算法采用数据驱动的规则推理技术诊断熔炼过程的异常工况。当异常工况发生时,自愈控制模块采用案例推理技术获得电流设定值的调整量,通过控制电流跟踪调整后的设定值,使异常工况消除。3、研制了能够一体化实现四种复杂功能的嵌入式电熔镁炉智能控制系统。设计了基于嵌入式PC/104总线的硬件平台,包括CPU主板和信号输入输出模块,并针对恶劣熔炼环境开发了信号隔离保护电路板。基于RTAI-Linux双内核实时嵌入式操作系统软件平台,采用所提出的智能运行反馈控制方法、异常工况识别和自愈控制方法,开发了电熔镁炉智能控制软件,该软件同时还具有逻辑控制、过程监控等功能。电熔镁炉智能控制软件将实现不同功能的程序分为实时程序和非实时程序两类,并通过实时硬件抽象层(RTHAL)和控制中间件实现两类程序之间的管理和调用。4、开展了嵌入式电熔镁炉智能控制系统在电熔镁炉实际熔炼过程中的工业实验与应用研究。针对电流闭环设定控制算法、异常工况识别和自愈控制算法,进行了熔炼工况和生产边界条件频繁变化情况下的电流设定实验,实验结果表明采用上述算法能够及时获得合适的电流设定值,与人工设定相比,单吨能耗降低了3%,产品产量提高了1.2%,异常工况发生率降低了50%以上；针对跟踪电流设定值切换控制算法进行了电流回路控制效果的对比实验,实验结果表明采用跟踪电流设定值切换控制算法能够明显降低电流波动幅度,相对于人工控制方法,电流跟踪误差超出允许范围的比例降低了29.8%；实际工业运行效果表明,嵌入式电熔镁炉智能控制系统能够使单吨能耗降低6.2%,产量提高2.9%,并能保证熔炼过程安全稳定优化运行。针对其他类似的高耗能、高污染生产过程,本文研究的嵌入式电熔镁炉智能控制系统在生产过程的优化设定和一体化实现多种复杂控制功能等方面具有参考和推广价值。
刘伟[10]2013年在《面向数字化变电站的主变智能保护装置的研究与设计》文中研究表明随着数字化变电站的逐步推广,设计既能在现有变电站系统中稳定运行又能适用于数字化变电站的主变保护装置已经成为目前急需解决的问题。一个有效的解决方法就是使主变保护装置既能接收传统的模拟量输入和开关量输入输出信息,又能收发符合IEC61850标准的采样值和开关量输入输出信息。借鉴数字化变电站的分层思想,本文设计并实现一种新型的主变保护装置。采用模块化设计方法,各模块之间通过交换式以太网通信,配置十分灵活,既能在现有变电站系统中使用,又可直接应用于数字化变电站系统中。设计了一套基于AT91RM9200的主变智能保护装置,主要包括逻辑控制模块、模拟量采集模块、开关量输入输出模块和通信模块,各模块硬件之间相互独立,通过交换式以太网交互信息。主变智能保护装置的软件功能也采用模块化设计方案,基于嵌入式操作系统VxWorks实现逻辑控制功能。针对变压器励磁涌流的影响,采用一种改进型二次谐波制动算法,并进行了相关的仿真分析。最后,对各个功能进行了测试,完成了装置差动保护和以太网通信等试验。研究与试验结果表明,所设计的面向数字化变电站的主变智能保护装置可以实现准确的差动保护和以太网通信等功能,可以满足数字化变电站的需求,达到了设计目标。图60幅,表8个,参考文献60篇。
参考文献：
[1]. 基于嵌入式操作系统VxWorks的目标测定仪软件开发[D]. 高晓晔. 南京理工大学. 2004
[2]. 基于VxWorks的DCS系统移植与驱动开发[D]. 卢方勇. 济南大学. 2011
[3]. 基于VxWorks的光纤光栅测温技术的研究[D]. 任济双. 南京理工大学. 2013
[4]. 基于VxWorks+WindML的CDTI应用软件开发[D]. 刘卓. 电子科技大学. 2011
[5]. 基于PXI_VxWorks的卫星姿轨控仿真测试系统的设计与实现[D]. 彭瑞. 上海交通大学. 2011
[6]. 基于VxWorks的四旋翼飞行器实时仿真[D]. 李青松. 电子科技大学. 2017
[7]. 基于DVB-T体制的机顶盒前端设计与实现[D]. 罗鉴珂. 电子科技大学. 2009
[8]. 锂电池自放电率检测与分选设备的开发[D]. 马超. 电子科技大学. 2006
[9]. 嵌入式电熔镁炉智能控制系统研究[D]. 吴志伟. 东北大学. 2014
[10]. 面向数字化变电站的主变智能保护装置的研究与设计[D]. 刘伟. 中南大学. 2013
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