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《中国科学院研究生院(光电技术研究所)》 2013年
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基于SYS_BIOS的伺服控制实时操作系统的设计与实现

汤敏  
【摘要】:伺服控制系统是大惯量转台控制系统的重要组成部分,伺服系统性能的好坏直接影响到其性能,特别是伺服系统的精度会直接影响转台的探测精度。因此伺服控制系统需要有更高的精度,更大的稳定性和可靠性,更加集成化、模块化并且软件环境具有良好的可读性和移植性。为此,本文基于德州仪器(TI)公司的嵌入式实时操作系统(RTOS)SYS/BIOS,设计并实现了用于伺服控制系统DSP上的嵌入式实时操作系统。 首先,本文研究了嵌入式实时操作系统的基本知识,及其与传统DSP软件的优劣。RTOS能够同时兼顾代码的复杂性,和开发代码的简单性,并且可以大幅的提高软件的可移植性,增加软件的生命周期成本,这对于需要在基于许多不同DSP架构的各类TI芯片,以及基于ARM9,ARM-Cortex M3和MSP430的微控制器上运行类似于RTOS的SYS/BIOS来说,尤其重要。通过对RTOS的对比,确定了嵌入式操作系统内核SYS/BIOS; 其次,本文介绍了伺服控制系统,尤其是三闭环系统的工作原理、特点及其传递函数,方便程序设计中算法的编写;研究了硬件环境的特点,及其开发环境的使用; 最后,对整体硬件系统环境的需求进行分析,将其实现功能分为几大部分,并对整个流程进行初步的设计,在程序中进行细化,包括每部分中线程的分配、函数接口的实现、信息同步等。对得到的软件系统进行测试,并对得到的结果进行分析。 本文所设计的基于SYS/BIOS的伺服控制实时操作系统结构简单,达到了实时性要求,模块化且易于移植,满足了伺服控制系统提出的高要求,同时,又对DSP软件设计未来的发展方向,进行了有效的尝试与实践,建立了初始的平台,为DSP硬件发挥其更大的作用做出了贡献。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(光电技术研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TP316.2;TP273

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