井式炉控制系统的嵌入式软件设计及其算法研究

论文摘要

仪表(控制器)是自动控制系统的重要组成部分,它可以把从传感器输出的模拟量,经过A/D变成数字量输出到CPU,通过某种自动控制数学模型计算出一系列的输出控制被控对象。仪表(控制器)在工业控制领域占据着越来越重要的位置。 随着计算机技术的飞速发展,出现了嵌入式系统的概念。嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可剪裁,从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。 Linux操作系统因为它的开放原代码、免费和可裁剪等优点,在嵌入式系统中的应用越来越广泛。 本课题采用嵌入式系统开发智能仪表(控制器)。采用三星的32位微处理器S3C2410使得运行速度更快,64M的SDRAM,64M的FLASH能够存储更多的数据,10寸真彩色液晶触摸屏和5*5的小键盘使得人机界面更加友好,3个USB接口可以无限扩展存储能力,一个网口使得智能仪表(控制器)具有网络功能,一个串口使得智能仪表(控制器)能与上位机进行通讯,IIC总线接口可以采集丛A/D板输出的数据;开发系统运行着经过裁剪的Linux操作系统,由于它有内存管理和多任务管理等优点,使得开发应用程序更加容易;为了解决多变量耦合问题,采用了专家系统和自适应PID相结合的方法。实验证明,使用嵌入式系统开发的智能仪表(控制器)具有功能更加丰富,人机界面更加友好和控制更加精确等优点。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 井式炉控制系统简介
• 1.2 课题的国内外现状
• 1.3 课题简介
• 第二章 嵌入式系统
• 2.1 嵌入式系统概述
• 2.1.1 嵌入式系统概念
• 2.1.2 嵌入式系统的分类
• 2.2 嵌入式操作系统
• 2.2.1 嵌入式操作系统概述
• 2.2.2 嵌入式Linux操作系统
• 2.2.3 嵌入式软件开发的基本流程
• 2.2.4 Linux C编程
• 第三章 系统整体设计
• 3.1 总体设计
• 3.1.1 系统设计要求
• 3.1.2 开发系统的选择
• 3.1.3 操作系统的选择
• 3.1.4 图形用户界面的选择
• 3.2 硬件设计
• 3.2.1 硬件框图
• 3.2.2 硬件开发平台的搭建
• 2C总线基本原理'>3.2.3 I²C总线基本原理
• 3.3 软件设计
• 3.3.1 交叉开发环境的建立
• 3.3.2 嵌入式操作系统的设计
• 3.3.3 MiniGUI的设计
• 3.3.4 Linux设备驱动程序
• 第四章 各模块功能实现
• 4.1 图形用户界面MINIGUI的实现
• 2C设备驱动程序的实现'>4.2 Linux关于I²C设备驱动程序的实现
• 4.3 控制算法的实现
• 4.3.1 控制思路
• 4.3.3 自适应控制的原理及实现方法
• 4.4 使用Make
• 第五章 各模块功能的调试与结果分析
• 5.1 Linux内核的调试过程与结果分析
• 2C设备驱动程序的调试过程与结果分析'>5.2 I²C设备驱动程序的调试过程与结果分析
• 5.3 MiniGUI的调试过程与结果分析
• 5.4 控制算法的调试过程与结果分析
• 参考文献
• 致谢