光机电一体化设备的嵌入式控制技术研究及应用

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随着现代科学技术的不断进步，不同学科间的交叉与渗透日益增多，且不断发展。在工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅猛发展及其向机械工业技术的不断渗透，形成了所谓的机电一体化技术。从而使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化。在机电一体化技术领域中引入嵌入式系统技术，将更加促进机电一体化技术的发展。机电一体化设备的嵌入式控制技术是嵌入式系统技术与机电一体化技术的结合，即将嵌入式系统技术应用于机电一体化中。具体的说就是把嵌入式系统开发和设计的相关理论、技术引入到机电一体化系统的开发和设计中，建立以嵌入式微处理器(或微控制器)为核心，以高性能、高可靠性的硬件和软件为保障的机电一体化设备嵌入式控制系统，在满足被控机械对象的复杂控制要求的同时满足现代工业对于设备智能化、网络化的需求。本文研究了机电一体化嵌入式控制技术的相关设计方法和应用，在此基础上，研制了针对光机电一体化设备的新型电控系统，并将该电控系统应用到数码印刷一体机中。在内容安排上，本文首先介绍了机电一体化技术及其发展状况，阐述嵌入式系统技术及其相关的知识，描述了目前嵌入式系统在机电一体化设备中的一些应用。随后，本文对机电一体化设备嵌入式控制系统的结构进行了分析，给出了机电一体化嵌入式控制系统的分层整体框架；分析了机电一体化嵌入式控制系统的设计的一些特点；重点研究了一种基于分层和模块化的机电一体化嵌入式控制系统设计方法，并对其中的基于可重用的软件模块设计方法的设计思想和设计流程作了详细分析。然后，在上面介绍的机电一体化嵌入式控制系统整体框架基础上，对机电一体化设备的特点和需求进行了详细分析，应用以ARM+DSP为处理核心的硬件模块设计方法和基于可重用的软件模块设计方法，设计了一种针对光机电一体化设备的新型智能电控系统。本文最后介绍将新型智能电控系统应用于实际设备上的详细过程。首先分析了一种现代办公设备：数码印刷一体机的技术特点，以及目前国内外在这方面的技术进展；然后对数码印刷一体机进行硬件和软件的需求分析；详细介绍了将新型智能电控系统应用在数码印刷一体机上的实现过程；最后总结了新型电控系统设计和应用中的关键技术：抗干扰技术。由于新型电控系统在设计之初就采取模块化的设计，所以在应用过程中，只需要对模块进行增减，非常方便。应用了新型电控系统的数码印刷一体机工作稳定可靠，性能先进，现已大批量投入实用。

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作者
张丛耀;
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作者单位

四川大学;

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授予单位四川大学;
学科计算机系统结构
授予学位硕士
导师姓名吴仲光;
年度 2006
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类自动控制、自动控制系统;
关键词
机电一体化; 嵌入式控制技术; ARM; 设计方法; 数码印刷一体机; 抗干扰技术;

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