面向底層網(wǎng)絡化的開放式可重構(gòu)機電控制系統(tǒng)的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、機電控制系統(tǒng)是機械設備向機電一體化設備轉(zhuǎn)換的重要因素，其設計水平在很大程度上制約著機電一體化技術(shù)的發(fā)展。機電控制系統(tǒng)正向著開放化、多功能、網(wǎng)絡化等方向發(fā)展，這就要求系統(tǒng)能夠按照用戶的要求進行修改、擴充乃至重構(gòu)，即能夠完成這一任務的機電控制系統(tǒng)必須具有開放式的可重構(gòu)體系結(jié)構(gòu)。本文在分析開放式系統(tǒng)的主要特征的基礎上，圍繞著基于底層網(wǎng)絡化體系結(jié)構(gòu)的開放式可重構(gòu)機電控制系統(tǒng)研究中的若干關(guān)鍵技術(shù)，從體系結(jié)構(gòu)分析、系統(tǒng)的開放式模塊化軟硬件設計、系統(tǒng)

2、硬件重構(gòu)設計、底層網(wǎng)絡化通訊及連接等方面進行了深入的研究。主要研究工作和成果如下： 在機電系統(tǒng)的接口，功能和種類全面分析研究的基礎上，從宏觀角度提出了金字塔式的機電控制系統(tǒng)的模型。結(jié)合開放式體系結(jié)構(gòu)的要求，建立了一種基于嵌入式ARM的模塊化機電控制系統(tǒng)。在探索實時操作系統(tǒng)的內(nèi)核、任務和中斷服務程序的關(guān)系的基礎上，構(gòu)建了基于實時操作系統(tǒng)的機電控制系統(tǒng)的軟件體系。研究了機電系統(tǒng)的多傳感器信息融合技術(shù)，并對基于DSP的信息融合硬件系統(tǒng)

3、進行了設計，以確保信息融合的實時性和可靠性從而完善機電控制系統(tǒng)的控制性能。 在對可重構(gòu)技術(shù)，機電系統(tǒng)可重構(gòu)方法和硬件可重構(gòu)技術(shù)研究的基礎上，提出了基于FPGA的硬件可重構(gòu)體系，并給出了系統(tǒng)所構(gòu)建的可重構(gòu)單元和相關(guān)功能模塊的設計。為滿足遠程硬件重構(gòu)的需要，研究建立了基于遠程網(wǎng)絡的重構(gòu)體系。 從底層網(wǎng)絡對機電控制系統(tǒng)進行了深入的研究和開發(fā)，在分析現(xiàn)場總線技術(shù)特點和應用現(xiàn)狀的基礎上，提出了基于混合式現(xiàn)場總線體系結(jié)構(gòu)的機電控制系

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