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基于μC/OS-Ⅱ的动态压力控制器设计

作　者: 高明
导　师: 童子权
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 动态测压嵌入式操作系统 STM32 极点配置
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 5次
引　用: 0次
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内容摘要

随着工业自动化和管理现代化的发展,动态测压系统有了很大发展,进一步采用新理论、新技术,开发各种通用动态压力控制器、自动控制测压系统,提高动态测压的准确度,使其智能化,减少人为干扰,是当今国内发展的重点。对于动态测压,由于过去以单片机为核心的测压控制器不能满足动态测压的实时运算要求,要借助PC机完成复杂的动态测压数据处理,从而使动态测压系统占用资源多、功耗大、成本高,不适合工业现场环境使用。现在,由于嵌入式实时操作系统的运用,使得能应用于工业现场的实时动态测压系统也有实现的可能,不但改善了系统的性能、具有较长生命周期、提高了系统的通用性、实时性,而且增强了系统的可扩展性和产品开发的可延续性。本设计基于嵌入式系统开发,从提高系统通用性和实时性考虑,提出了高性能、低成本、低功耗的32位微处理器STM32及嵌入式系统μC/OS-Ⅱ相结合的方案进行系统设计,在软件环境Keil C51uVision4下完成μC/OS-Ⅱ在STM32上的移植,实现软件功能的设计。同时还设计了丰富的网络通讯接口和图形化操作界面,使其操作界面更加直观,操作简便。本文进行基于μC/OS-Ⅱ的动态压力控制器的设计,旨在把当前先进的嵌入式软硬件技术应用到动态压力控制器中,对测量压力过程进行实时控制,并采用极点配置的方法对系统进行动态补偿,加快系统的响应速度,在系统压力参数平稳之前进行测量,实现了动态测量,提高动态测压的准确度,使其适应工业自动化和管理现代化的发展。基于μC/OS-Ⅱ的动态压力控制器在现实生活及工业测控领域有着较广泛的应用价值和研究价值。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-17
  1.1 课题背景及研究意义  10-11
  1.2 国内外研究状况及发展趋势  11-12
    1.2.1 国内外研究状况  11-12
    1.2.2 压力控制器发展趋势  12
  1.3 动态测压概述  12-13
  1.4 系统设计要求  13-14
  1.5 本文研究内容  14-17
第2章硬件系统设计  17-29
  2.1 硬件整体结构  17-19
  2.2 微处理器电路  19-20
  2.3 信号采集与处理  20-25
    2.3.1 压力传感器  20-22
    2.3.2 信号调理电路  22-23
    2.3.3 信号转换与数据存储  23-25
  2.4 输出控制及外部接口  25-28
    2.4.1 输出控制  25-26
    2.4.2 外部接口  26-28
  2.5 本章小结  28-29
第3章人机界面及控制的实现  29-44
  3.1 人机交换界面  29-35
    3.1.1 人机交换流程  29-30
    3.1.2 面板架构  30-31
    3.1.3 LCD的设计  31-34
    3.1.4 波形产生的实现  34-35
  3.2 数字PID控制  35-39
  3.3 动态补偿算法的实现  39-41
  3.4 数字滤波技术  41-43
  3.5 本章小结  43-44
第4章系统软件设计  44-53
  4.1 μC/OS-Ⅱ操作系统  44-45
  4.2 应用程序设计  45-46
  4.3 多任务模块  46-52
    4.3.1 串行通信任务  46-47
    4.3.2 网络通讯任务  47-50
      4.3.2.1 DM9000驱动  47-48
      4.3.2.2 TCP/IP协议栈  48-49
      4.3.2.3 数据通讯的实现  49-50
    4.3.3 数据处理任务  50-52
  4.4 本章小结  52-53
第5章典型动态压力测控方案  53-59
  5.1 包装系统  53-54
  5.2 包装的控制过程  54-57
  5.3 本章小结  57-59
结论  59-60
参考文献  60-63
攻读硕士学位期间所发表的学术论文  63-64
致谢  64

基于μC/OS-Ⅱ的动态压力控制器设计

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