機電監(jiān)控中嵌入式系統(tǒng)相關(guān)理論及應(yīng)用研究.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)在現(xiàn)代機電監(jiān)控中起著極其重要作用，它是各種智能傳感器、高性能檢測與控制設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)與信息化控制的技術(shù)基礎(chǔ)。機電監(jiān)控中嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用水平和普及程度在一定程度上決定了機電監(jiān)控技術(shù)的整體水平。本文圍繞嵌入式系統(tǒng)在機電監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用，依托國家自然科學(xué)基金等項目，按照“研究相關(guān)理論、突破關(guān)鍵技術(shù)、實現(xiàn)工程應(yīng)用”的技術(shù)路線，在對其相關(guān)理論進行分析、研究和總結(jié)基礎(chǔ)上，重點對若干關(guān)鍵問題進行了研究，并完成了三個典型工程應(yīng)用項目。論文的具體研究

2、工作如下： 1.圍繞嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用于機電監(jiān)控領(lǐng)域的相關(guān)問題，分析、研究和總結(jié)了現(xiàn)代機電監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的機電監(jiān)控系統(tǒng)、機電監(jiān)控中的嵌入式系統(tǒng)、以及嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設(shè)計方法等的相關(guān)理論，為嵌入式系統(tǒng)在監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和依據(jù)。 2.針對困擾光纖光柵傳感器應(yīng)用的高性能解調(diào)問題，提出了基于嵌入式技術(shù)解決多通道光纖光柵高速解調(diào)的基本方法和嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，研究了多通道、多點光纖光柵高速解調(diào)的實現(xiàn)原理和關(guān)鍵技術(shù)，解決了

3、系統(tǒng)實現(xiàn)過程中高速信號檢測、實時數(shù)據(jù)處理與傳輸、多解調(diào)速率自動適應(yīng)、掃描電壓自動跟蹤、測量時間同步、系統(tǒng)硬件軟件設(shè)計等系列技術(shù)問題，設(shè)計和實現(xiàn)了分布式多通道多點光纖光柵嵌入式高速解調(diào)系統(tǒng)。 3.針對嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計問題，提出了類PLC概念，研究了類PLC的體系結(jié)構(gòu)、技術(shù)組成與應(yīng)用問題，以及類PLC與現(xiàn)有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)兼容和控制程序自動生成問題，設(shè)計和實現(xiàn)了類PLC嵌入式閥門控制基本系統(tǒng)及其應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，解決了大型工業(yè)閥門控制中應(yīng)用

4、嵌入式系統(tǒng)所遇到的個性化設(shè)計問題。類PLC為解決嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計問題提供了一種通用且實用的新方法。 4.針對嵌入式監(jiān)控系統(tǒng)在特殊環(huán)境下的通信和組網(wǎng)問題，提出了一種現(xiàn)場實時監(jiān)測專用邏輯令牌環(huán)網(wǎng)，研究和設(shè)計了一種通信效率高、系統(tǒng)軟硬件開銷小、網(wǎng)絡(luò)自維護能力強、方便使用的通信協(xié)議。應(yīng)用此協(xié)議，設(shè)計和實現(xiàn)了鐵路道岔液壓轉(zhuǎn)轍機工作狀態(tài)實時監(jiān)測系統(tǒng)。 論文的研究工作對促進嵌入式系統(tǒng)在機電監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用，提高機電設(shè)備的智能化、網(wǎng)絡(luò)