基于ARM的蜂窝芯生产线上位控制系统

基于ARM的蜂窝芯生产线上位控制系统

论文摘要

用来生产新一代蜂窝纸包装材料的连续走纸蜂窝纸芯生产线是一种新型设备,一些使用在高速凹印机上的张力和套准控制系统既无法适应纸芯生产的低速、重载、干扰大、套准与张力关联性强的特点,在功能和性价比方面也不匹配。本课题在充分分析生产线特点的基础上,针对性地研究和开发了上下位结构的张力与套准控制系统。本课题以系统的上位控制平台及其监控程序为研究目标,以先进的ARM+Linux技术为基础,进行了基于基本构件的平台构建技术的研究与开发,并在此基础上针对目标系统设计了相应的监控系统,其主要工作包括如下:(1)完成系统硬件平台的设计。采用ARM7核心的S3C44B0X处理器,在工板的基础上扩展用户接口,搭建监控平台硬件系统,为软件的运行奠定基础。(2)完成了板级OS系统软件的定制。该部分包括BootLoader的实现,嵌入式操作系统uCLinux的移植,内核的修改,MiniGUI图形库的移植,嵌入式开发环境的搭建。(3)开发板级系统平台的设备驱动程序,包括LCD显示屏的驱动、触摸屏的驱动和测速系统驱动。(4)初步实现平台监控应用软件。编写基于MiniGUI的控制应用程序,设计人机交互界面和基于RS-485总线的系统通讯协议。(5)对控制系统进行了建模仿真。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 课题的研究背景
  • 1.2 蜂窝芯生产线控制系统选型
  • 1.3 课题的主要研究目标与方向
  • 1.4 论文章节安排
  • 2 ARM 监控平台硬件系统的设计与实现
  • 2.1 课题的张力/套准系统的整体架构
  • 2.2 ARM 上位控制台的方案设计
  • 2.3 ARM 上位机工板硬件系统组成
  • 2.4 ARM 平台扩展系统的设计与实现
  • 2.5 本章小节
  • 3 板级OS 系统及定制开发技术的研究与实现
  • 3.1 嵌入式 OS 系统功能与选型
  • 3.2 Linux/uCLinux 核心架构与机制
  • 3.3 课题开发环境的建立
  • 3.4 工板 BootLoader 的构架与移植
  • 3.5 uCLinux 内核的编译和运行
  • 3.6 uCLinux 的裁剪
  • 3.7 本章小节
  • 4 板级系统平台的设备驱动程序研究与开发
  • 4.1 Linux 驱动程序的原理
  • 4.2 课题涉及的驱动程序技术
  • 4.3 LCD 显示屏的驱动设计
  • 4.4 触摸屏的驱动设计
  • 4.5 测速系统驱动设计
  • 5 平台监控系统的软件设计与实现
  • 5.1 监控系统的控制过程设计
  • 5.2 基于触摸交互监控界面的设计与实现
  • 5.3 测速系统
  • 5.4 RS-485 通讯
  • 5.5 本章小节
  • 6 控制系统的仿真
  • 6.1 基于套准误差驱动的张力自动调节闭环控制回路
  • 6.2 上位机套准误差驱动回路 PID 算法效果初步仿真
  • 6.3 本章小节
  • 7 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • 相关论文文献

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