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基于ARM9的电机数据监控系统

于青崧  
【摘要】:永磁同步电机在许多要求高性能电机的领域被广泛采用,它具有体积小、效率高、可控性好、过载能力强、噪声低等诸多优点。但想要充分利用永磁同步电机的优点,达到很高的控制品质却非易事。为了提高永磁同步电机的控制品质,开发人员需要依据电机的运行工况以及控制算法的执行情况,反复的修改电机的控制参数。由于有大量的参数需要观测,而且实际中每修改一次参数,都要重新向控制芯片上烧写程序,操作起来非常麻烦。所以,开发出能够帮提高效率的辅助开发工具是非常有意义的。 基于以上背景,本文结合所学专业知识,创新性的在基于ARM9的嵌入式平台上实现了可视化的永磁同步电机数据监控系统。整个系统以基于TMS320F2812DSP的电机控制板为下位机。以基于S3C2410A微处理器的MagicARM2410实验教学平台为上位机,采用工业标准化总线CAN为通信媒介,并且采用自由开源的Linux作为操作系统平台。不但解决了电机控制参数标定中遇到的问题,而且由于所使用的一系列软件工具都是免费开源的,所以突破了版权的限制。另外,基于嵌入式平台的实现方式使得该系统具有便携特性,可以满足一些特殊场合电机控制参数的现场标定需求。 本文首先对系统的上位机和下位机的硬件进行介绍,并且详细的给出了系统的结构原理;然后着重介绍整个嵌入式软件系统开发环境的构建过程,包括Bootloader和Linux内核的移植,嵌入式文件系统构建以及嵌入式C++图形界面开发工具Qt/E和其插件Qwt安装;第三,简要说明Linux下CAN总线驱动的实现方法,并且给出了驱动程序测试的结果;最后,本文给出基于Qt/E开发的永磁同步电机数据监控系统上位机软件的实现方法,并对其功能进行说明。 本文以研究和学习为目的,通过实践证明了在基于ARM9平台上实现可视化电机数据监控系统的可行性,同时也间接证明了基于开源软件开发的优越性。


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