探索专用控制器开发平台的设计

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1、天津大学硕士学位论文专用控制器开发平台的设计姓名：张煜彦申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：吴爱国20080601中文摘要工业控制系统中，定制式专用控制器具有很好的应用价值和市场前景【1】。为工业客户提供量身订做的专用控制器，需要一个性能优越，软硬件兼容性和适应性强的开发平台。本课题成功设计制作了一个专用控制器开发平台，完成了包括机械结构、硬件设计、操作系统移植与性能测试、驱动程序模板、控制软件设计和遗传算法实现等一系列工作，为进一步开发各类专用控制器打下基础。为保障控制器平台的开放性

2、、适应性和实时性，采用ARM9处理器和Xenomai加LiIluX的双内核操作系统。硬件系统采用模块化设计，以便于扩展和维护。目前已经完成基本组成模块的设计，包括主处理器板、底板和模拟量输入输出板的制作和功能测试，以及CAN总线接口板的原理图设计。操作系统为Xenomai加LhluX的双内核结构。其中Xenomai为构建在LiIlu】【内核底层之下的抢占式实时微内核，通过中断源接管的方式大幅度提高LinuX的实时性，进程切换平均延时为18微秒(AT91RM9200运行于180Mhz主频)。Xenoma

3、i还提供多种主流实时操作系统的API，包括VxWorl(s、pSOS+、ⅥiTX和uITRON等操作系统上的应用程序，都可以无缝移植到该控制器平台，软件适用性很强。由于Xenomai位于Lillu)【的底层之下，因此有良好的硬件访问条件。将原有Linu)【驱动程序和Xenomai的映射机制相结合，独创一种直接访问寄存器的驱动程序模板，很好地提升了应用程序的硬件控制能力。依托删9处理器的运算能力和现有库文件对复杂运算的支持，在该控制器平台上实现了遗传算法，并成功应用于PⅢ参数整定。处理器和双核操作系统的

4、性能有效保障复杂运算和控制任务的同时兼顾。关键词：嵌入式系统实时操作系统ARML访u)【xenomai工业控制器开发平厶口ABSTRACTIIlmei11dus仃ialcon臼olfield，custom讫econtrollerh硒goodValue卸dma拙七tprospects【1】．Todevelopttle伽or-madecon仃0llerfortlleindu矧alcustomers，apl硼DrIIlw弛hi曲pe面肌aIlce，hardw盯ead印tabil毋andso脚arecompa

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