论文摘要
嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术以及电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。近年来,基于嵌入式系统的控制系统越来越多地应用于各种工业领域。高压柱塞泵作为一种常规分析仪器在计量、石油和化工等领域有着广泛的应用,用于实现流体驱替和计量控制,是计量、岩芯分析实验等研究工作中的重要实验装备。本文将嵌入式系统应用于高压柱塞泵,设计了基于ARM9嵌入式处理器和Windows CE实时操作系统的恒压恒速双缸泵控制系统。首先,介绍了恒压恒速双缸泵的相关背景和技术,探讨了该领域的发展现状,对其市场潜力做出了分析,并介绍了嵌入式系统的发展。其次,分析了恒压恒速双缸泵的系统组成和工作原理,根据其技术指标和需求提出了系统的总体设计方案。该方案采用三星公司的32位ARM9嵌入式处理器S3C2410作为整个系统的控制核心,通过对多种流行操作系统的分析比较,选择Windows CE.net嵌入式操作系统作为整个系统的软件开发平台。然后,详细论述了系统的硬件设计和软件设计。硬件平台设计包括对ARM9核心板、外围接口扩展模块、总线扩展模块的设计和印制板电磁兼容性设计。软件平台以Windows CE.net为操作系统,详细讨论了Windows CE.net操作系统定制和移植流程,并应用Platform Builder和Embedded Visual C++4.0开发了应用软件,给出了各主要程序的流程图,并采用PID算法实现了电机转速控制。最后,介绍了整个系统的调试工作,并对测试实验数据进行了分析。测试结果验证了设计方案的有效性。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 课题的背景及研究意义1.2 恒压恒速泵的研究现状及分析1.3 嵌入式系统的发展1.4 本课题的来源与研究的主要工作第2章 系统的方案设计2.1 恒压恒速双缸泵控制系统的构成2.2 恒压恒速双缸泵的工作方式及流程2.3 恒压恒速双缸泵的技术指标2.4 系统总体方案2.5 系统硬件平台概述2.5.1 ARM简介2.5.2 ARM处理器体系2.5.3 三星53C2410 微处理器2.6 系统软件平台概述2.6.1 实时操作系统的选择2.6.2 Windows CE.net操作系统概述2.7 本章小结第3章 系统硬件设计3.1 系统硬件部分概述3.2 核心板设计3.3 外围接口扩展模块的设计3.3.1 AD转换电路的设计3.3.2 DA转换电路的设计3.3.3 数字量通道设计3.4 总线扩展模块的设计3.5 系统硬件的抗干扰设计3.6 本章小结第4章 系统的软件设计4.1 Windows CE.net操作系统的结构4.2 Windows CE.net操作系统的定制与移植4.2.1 应用Platform Builder制作BSP4.2.2 OAL代码移植4.2.3 Windows CE.net下的驱动开发4.2.4 定制Windows CE.net操作系统4.3 Windows CE.net的应用程序开发4.3.1 Windows CE.net的编程模式4.3.2 开发工具Embedded Visual C++4.04.4 应用软件的结构设计4.5 应用软件的实现4.5.1 系统主程序结构4.5.2 AD转换子程序4.6 恒压恒速双缸泵的PID控制算法4.6.1 PID控制器简介4.6.2 PID控制器的控制原理及结构4.6.3 PID控制器参数的整定4.6.4 PID控制算法的实现4.7 本章小结第5章 系统调试及结果分析5.1 恒压工作方式调试结果与分析5.2 恒流工作方式调试结果与分析5.3 技术指标的验证5.4 本章小结结论参考文献攻读学位期间发表的学术论文致谢
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