電熔鎂爐控制系統(tǒng)的專用嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā).pdf

1、電熔鎂砂是一種熔點高、抗氧化性和抗渣性強的高級耐火材料，被廣泛用于航空航天、核工業(yè)、冶金等領(lǐng)域。在電熔鎂砂的熔煉過程中，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，外界擾動頻繁，傳統(tǒng)的手工操作難以實現(xiàn)可靠控制。PLC控制器的應(yīng)用將自動控制引入到電熔鎂爐熔煉過程中，但其梯形圖編程方式很難實現(xiàn)先進(jìn)控制理論中提出的復(fù)雜控制算法，嵌入式控制器的普及與應(yīng)用為這一難題提供了良好的解決方案。
　　嵌入式控制器相對于PLC具備更強的處理能力和更豐富的功能，專用的嵌入式操作系統(tǒng)

2、在其中扮演著重要的角色。為了保證控制效果的可靠性，嵌入式操作系統(tǒng)普遍要求具備實時性，為了方便用戶開發(fā)，滿足不同應(yīng)用需求，控制器廠商都會為用戶提供配套開發(fā)工具，實現(xiàn)算法開發(fā)與監(jiān)視功能。這些技術(shù)對于對于實現(xiàn)電熔鎂爐的有效控制、提升控制效果有著非常重要的作用，但其核心技術(shù)一直被國外設(shè)備制造商壟斷，昂貴的價格和閉源的特點阻礙了嵌入式控制器在這類成本控制嚴(yán)格的系統(tǒng)中被采納使用。
　　本文在國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973計劃）項目“復(fù)雜生產(chǎn)

3、制造過程一體化控制系統(tǒng)理論和技術(shù)基礎(chǔ)研究”的支持下，利用Linux操作系統(tǒng)的開源優(yōu)勢，完成了電熔鎂爐控制系統(tǒng)專用嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)，并在工業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行了應(yīng)用驗證，主要工作歸納如下:
　　(1)深入研究了利用RTAI進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)Linux操作系統(tǒng)實時化改造的原理和機制，完成實時系統(tǒng)搭建和系統(tǒng)軟件裁剪;
　　(2)總結(jié)三種RTAI機制下設(shè)計開發(fā)硬件設(shè)備驅(qū)動的方案，利用LXRT擴(kuò)展機制完成電熔鎂爐控制器數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動的開發(fā);