论文题目: 基于ARM的万能材料试验机测控系统的研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 机械电子工程
作者: 项雷军
导师: 杨继隆
关键词: 电子万能试验机,控制器,微处理器,直流伺服,变结构控制
文献来源: 浙江工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 万能材料试验机是测定材料机械性能的基本设备之一,应用范围广泛。随着试验机技术和微电子技术的快速发展,旧有的试验机测控系统已逐渐不能适应广大用户的测试需求,迫切要求新一代试验机测控系统向数字化、智能化、集成化方面迈进。 本课题研究的主要任务是在分析和总结国内外同类测控系统技术现状的基础上,吸收先进的微电子技术和试验机控制技术,开发一套新型的基于ARM微处理器的电子万能试验机测控系统。论文围绕这个任务,主要进行了如下几个方面的研究工作: 1.分析电子万能试验机的系统工作原理与测量参数,制定试验机测控系统的总体设计方案,并对测控系统中ARM主控制器要实现的功能进行具体分析。 2.依照总体方案,设计出以32位ARM微处理器S3C44BOX为核心的系统主控制器:对系统测量单元进行硬件选型并实现传感器测量接口通道的电路设计;分析系统直流伺服驱动单元的工作原理,并对ARM实现系统直流电机的调速控制作出具体阐述。 3.针对系统直流伺服电机的调速控制,在建立直流伺服系统数学模型的基础上,采用一种基于现代控制理论的滑模变结构控制(SVSC)
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 万能试验机及其测控技术的国内外发展现状
1.2.1 万能试验机的特点及发展现状
1.2.2 万能试验机测控技术的国内外发展现状
1.3 课题背景和研究意义
1.3.1 课题背景
1.3.2 研究意义
1.4 本课题的研究内容
第二章 万能试验机测控系统总体方案设计
2.1 引言
2.2 电子万能试验机测控系统概述
2.2.1 试验机测控系统简介
2.2.2 试验机系统工作原理与测量参数
2.3 试验机测控系统的方案设计
2.3.1 系统总体结构
2.3.2 系统组成单元的具体方案设计
2.3.3 系统主要技术指标
2.4 测控系统中ARM主控制器的功能分析
2.5 本章小结
第三章 基于ARM的万能试验机测控系统的嵌入式硬件设计
3.1 引言
3.2 ARM微处理器概述
3.2.1 ARM微处理器的应用领域
3.2.2 ARM微处理器的应用选型
3.2.3 ARM7系列微处理器特点
3.3 基于S3C44B0X微处理器的系统主控制器设计
3.3.1 Samsung S3C44B0X微处理器简介
3.3.2 基于S3C44B0X的系统主控制器硬件平台体系结构
3.3.3 存储器扩展模块
3.3.4 外围通用接口模块
3.3.5 人机交互接口模块
3.3.6 其它部分
3.4 系统测量单元的硬件选型与电路设计
3.4.1 传感器选型
3.4.2 信号调理电路
3.4.3 模数转换电路
3.5 系统直流伺服驱动原理及ARM控制
3.5.1 直流伺服驱动单元的工作原理
3.5.2 直流伺服驱动单元的ARM控制
3.6 系统硬件抗干扰设计的研究
3.7 本章小结
第四章 系统控制策略的研究
4.1 引言
4.2 系统控制对象简析
4.3 直流电机伺服系统的数学模型
4.4 滑模变结构控制策略的实现
4.4.1 负载观测器的方法
4.4.2 滑模变结构控制策略
4.4.3 仿真研究与结果分析
4.5 本章小结
第五章 万能试验机测控系统的软件结构设计
5.1 引言
5.2 万能试验机测控软件的总体结构分析
5.3 ARM主控制器的软件功能设计
5.3.1 中断服务
5.3.2 系统定时任务
5.3.3 A／D采集
5.3.4 I／O采集
5.3.5 脉冲检测功能
5.3.6 键盘扫描
5.3.7 其它功能及控制器操作界面
5.4 上位机软件系统的结构规划
5.5 本章小结
第六章 测控系统的调试与试验
6.1 引言
6.2 硬件调试及分析
6.3 软件调试
6.4 试验及结果
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 论文总结
7.2 后续展望
参考文献
附录1
附录2
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
发布时间: 2005-08-08
参考文献
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