嵌入式系统开发及在电机控制中的应用

论文摘要

随着计算机应用领域的迅速扩大，软件规模及复杂性的不断提高，软件危机愈加明显地暴露出来，提高软件生产率成为软件产业的当务之急。软件复用是软件工程的重要领域，被认为是解决软件危机，提高软件生产率和软件质量，增强软件的开放性和对外部扰动的适应性的主要途径。基于构件的软件复用是当前复用研究的焦点，被视为实现成功复用的关键因素之一。复用的软件资源不仅包括源代码，还包括软件开发方法、需求规格说明、设计结构、开发工具与支撑环境、测试分析数据和维护信息等。可以被复用的软件成分一般称作可复用构件，构件是软件复用的基础。基于构件的开发技术通过复用原有构件、开发少量新构件，可以快速的组装出一个新的应用，就如同计算机硬件工程师用集成电路板快速组装出一台新的计算机一样。基于构件的嵌入式系统软件复用技术是本文讨论的核心内容。文章介绍了嵌入式系统的硬件基础和基本理论，国内外研究现状及发展前景。详细讨论了微型消息总线系统的软件体系结构模型、应用构件进行编程的步骤、装配语言及构件库。为软件复用设计的开发工具和支撑环境——微型消息总线集成开发环境，也是本文讨论的一个内容。异步电动机直接转矩控制作为构件技术的应用实例，阐述了应用软件构件技术开发实际项目的过程。微型消息总线应用软件构件技术，扩展方便、复用性好、应用简单，具有很高的社会价值和经济效益。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 论文研究的必要性及意义
• 1.3 论文研究的主要内容及基本思路
• 本章小节
• 第二章 嵌入式系统
• 2.1 数字信号处理器
• 2.1.1 DSP芯片的选择
• 2.1.2 DSP芯片在工业控制中的应用
• 2.2 软件设计方法
• 2.2.1 结构化方法
• 2.2.2 面向对象方法
• 2.2.3 构件—装配方法
• 2.3 嵌入式系统
• 2.3.1 嵌入式系统的发展
• 2.3.2 嵌入式系统工业的特点和要求
• 本章小节
• 第三章 微型消息总线
• 3.1 MMB软件体系结构模型
• 3.1.1 软件模型
• 3.1.2 构件模型
• 3.1.3 构件接口
• 3.1.4 消息
• 3.1.5 消息格式
• 3.1.6 消息元素储存库
• 3.1.7 消息总线
• 3.2 MMB特点
• 3.2.1 自然、直观
• 3.2.2 并发和分布
• 3.2.3 构造性和演化性
• 3.2.4 动态系统功能演化
• 3.3 MMB体系结构的多种模型
• 3.3.1 软件构件消息总线
• 3.3.2 虚拟计算机
• 3.3.3 虚拟单元组合仪表控制系统
• 3.3.4 体系结构的一致性
• 3.4 MMB编程步骤
• 3.4.1 需求分析和选型
• 3.4.2 装配
• 3.4.3 调试和演化
• 3.5 MMB编程特点
• 本章小节
• 第四章 MMB装配语言及构件
• 4.1 MMB构件描述
• 4.2 MMB装配语言
• 4.2.1 装配格式
• 4.2.2 数据项
• 4.2.3 参数特征
• 4.3 MMB的构件库（包含120个构件）
• 4.3.1 MMB基础设施与公共服务（包含50个构件）
• 4.3.2 应用基础构件（包含49个构件）
• 4.3.3 控制系统应用构件（包含21个构件）
• 本章小节
• 第五章 MMB集成开发环境
• 5.1 MMBIDE总体结构
• 5.2 组态编辑与编译
• 5.2.1 组态源程序的编辑和编译
• 5.2.2 参数源程序的编轼和编译
• 5.2.3 通信源程序的编辑和编译
• 5.3 组态调试与实时参数显示
• 5.3.1 组态调试
• 5.3.2 实时参数显示
• 本章小节
• 第六章 异步电动机直接转矩控制
• 6.1 直接转矩控制的基本组成
• 6.2 电机控制构件及装配格式
• 6.2.1 共性问题
• 6.2.2 Clarke变换
• 6.2.3 Park变换
• 6.2.4 Park反变换
• 6.2.5 SVPWM发生器
• 6.2.6 定子模型
• 6.3 电机控制组态实例
• 本章小节
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 附录1 构件库一览表（125）
• 附录2 直接转矩控制系统的组态实例