基于嵌入式水質(zhì)綜合生物毒性在線(xiàn)自動(dòng)分析儀控制器關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著水體污染的日益嚴(yán)重,環(huán)境治理工作變得愈發(fā)重要。作為水質(zhì)污染程度檢測(cè)前端設(shè)備的水質(zhì)毒性分析儀器作用巨大。當(dāng)前的水質(zhì)檢測(cè)儀器大多僅能對(duì)某幾種物理或化學(xué)成分做出檢測(cè),而無(wú)法實(shí)現(xiàn)綜合毒性的分析,并且大多無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間地在線(xiàn)工作。
　　 本文采用了先進(jìn)的嵌入式技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種水質(zhì)綜合生物毒性在線(xiàn)自動(dòng)分析儀。它采用明亮發(fā)光菌作為生物傳感器實(shí)現(xiàn)水質(zhì)綜合毒性的檢測(cè)分析;無(wú)人干預(yù)連續(xù)工作時(shí)間比較長(zhǎng);結(jié)合先進(jìn)

2、的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),能夠與遠(yuǎn)程控制中心進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息交互。
　　 本文主要針對(duì)水質(zhì)綜合生物毒性在線(xiàn)自動(dòng)分析儀控制器實(shí)現(xiàn)過(guò)程中采用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題并對(duì)系統(tǒng)予以實(shí)現(xiàn)。論文主要的研究?jī)?nèi)容和研究成果包括:
　　 1、對(duì)控制器設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的EMC問(wèn)題展開(kāi)理論研究分析,從而提出高速線(xiàn)路板設(shè)計(jì)中抗干擾設(shè)計(jì)的解決方案。采用Mentor公司高速PCB仿真軟件hyperlynx建立仿真模型對(duì)PCB的布線(xiàn)參數(shù)

3、進(jìn)行仿真選擇,進(jìn)而對(duì)完成的PCB方案進(jìn)行信號(hào)完整性和EMC仿真,最后確定系統(tǒng)EMC設(shè)計(jì)的最佳方案。另外,對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中遇到的感性器件電磁干擾問(wèn)題進(jìn)行了理論分析,從而得出系統(tǒng)設(shè)計(jì)中感性器件電磁干擾的抑制措施。
　　 2、實(shí)現(xiàn)了樣本盤(pán)定位用二相混合式步進(jìn)電機(jī)細(xì)分閉環(huán)控制算法的設(shè)計(jì)。通過(guò)分析得出了一個(gè)精確的二相混合式步進(jìn)電機(jī)數(shù)學(xué)模型。通過(guò)對(duì)步進(jìn)電機(jī)細(xì)分原理的分析,提出了一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型。為實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)地精確閉環(huán)細(xì)分控制,提

4、出了一種模糊自整定PI控制方法。根據(jù)模糊控制理論設(shè)計(jì)選擇了模糊控制器的控制規(guī)則和參數(shù),從而設(shè)計(jì)完成了一個(gè)穩(wěn)定性好,精度比較高的步進(jìn)電機(jī)細(xì)分閉環(huán)控制系統(tǒng)。
　　 3、針對(duì)Linux操作系統(tǒng)和ARM控制器搭建了相應(yīng)的交叉編譯環(huán)境,用于具體的操作系統(tǒng)移植和系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)。針對(duì)ARM嵌入式硬件平臺(tái)移植了引導(dǎo)加載程序vivi,嵌入式Linux內(nèi)核和Cramfs文件系統(tǒng)。
　　 4、完成了系統(tǒng)硬件架構(gòu)的設(shè)計(jì),并對(duì)本文用到到部分硬件電路