基于arm_linux发动机监测系统的设计与实现

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文基于ARM_LINUX发动机监测系统的设计与实现研究生：张鹏指导教师：暨仲明2015年03月DissertationSubmittedtoHangzhouDianziUniversityfortheDegreeofMasterThedesignandrealizationonmeasuringandcontrollingsystemofenginebasedonARM_LINUXCandidate:ZhangPengSupervisor:SeniorengineerJiZhongmingMarch，2015杭州电子科技大学硕士学位论

2、文摘要发动机监测系统是在发动机在并未安装到汽车上时工厂车间用于模拟外界环境运行以检测发动机可靠性和功能性测试的一种工业控制系统。现有的发动机监测系统在控制算法方面大都采用传统PID控制方案，自适应性与抗扰性有一定的提高空间，同时测控技术方面大都通过MCU将传感器采集的数据通过232串口发送到PC机进行监测，这样一对一的监测方案产生了一定资源浪费。因此，设计一套拥有智能控制算法且一对多的监测方案具有一定的现实意义。为此，本文设计研究开发以ARM控制芯片为核心，基于神经网络PID控制算法且可实现数据远程监测的发动机综合监测系统。首先，本文分析了发动机监测技术的课题

3、背景、国内外的研究现状，并在研究监测技术目前存在的问题以及未来的发展方向的基础上，阐述了本文的主要工作内容。其次，本文论述了发动机监测系统的各电气硬件的具体组成。完成整个系统的硬件、软件设计框架，简单说明整个系统的测试指标、相关测试参数；分别对整个系统的被控对象发动机-测功机建立数学模型，同时在分析传统PID控制算法的优缺点的基础上，将神经网络控制算法与PID控制算法相结合，完成神经网络PID控制器的设计，并运用Matlab仿真验证神经网络PID控制器的优势。然后，本文完成了整个系统的硬件电路设计。具体包括中央控制器外围电路，转速、转矩、压力、温度等主要被测参

4、数的信号采集电路，油门执行器与电涡流测功机硬件驱动电路的设计。最后，本文完成整个软件方案的设计，分别包括中央控制器软件系统及远程桌面监测软件系统。中央控制器采用嵌入式Linux操作系统平台，介绍了嵌入式Linux操作系统的移植，驱动模块的编写及应用程序的设计。远程桌面监测软件采用.NET设计方案，分别完成通信模块、数据库模块及业务处理模块的程序设计。同时，对两个软件的图形化界面进行简单的介绍。关键词：发动机-测功机，神经网络PID，驱动调理电路，嵌入式LinuxI杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTEnginemonitoringsystemistoe

5、nsurethereliabilityandfunctionalityoftheenginewhenitisnotinstalledintothecarinthesimulationenvironmentofthefactory.Inthemoderntime,theenginemonitoringsystemwasalmostdesignedbyPIDcontrolscheme,sotheadaptabilityandtheimmunityneedtobeenhanced.whileinthecontroltechnologyitalsowastesreso

6、urcesforadoptingtheone-to-onewaythatusedtheserialporttotransferthesensordata.soitismeaningfultodesignacomprehensivesystemwiththeone-to-manycontrolmodeandintelligentcontrolalgorithm.Forthisreason,thispaperdesignaenginemonitoringsystemwhichusedtheARMchipandbasedontheNeuralNetworkPIDco

7、ntrolalgorithm.First,thispaperanalysisthebackgroundandresearchstatusbothhomeandabroadoftheenginemonitoringsystem,thenexplainthedefectandtrendofthedevelopment.Onthisbasis,theprimarycoverageofthisessayisexpounded.Second,thispaperexpoundedtheframeoftheenginemonitoringsystem,andmakeasim

8、pledescriptionforth