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多通道船舶机舱数据采集系统设计
| 论文题名： | 多通道船舶机舱数据采集系统设计 |
| 关键词： | 船舶机舱;数据采集系统;系统设计;优化技术 |
| 摘要： | 伴随着计算机和网络技术的高速发展,数据采集系统从传统电路、微机模式发展为嵌入式系统模式,嵌入式系统在现代工业数据采集中起到不可替代的重要作用。 本文所设计的数据采集系统的应用背景是船舶,船舶机舱内需要采集的信号主要来自于转速系统、燃油系统、滑油系统、涡轮增压器系统、冷却系统,和排气系统这6个系统,所有的信号可以归结分为电压电流信号、热电阻信号、热电偶信号,频率信号和开关量信号。 在进行系统设计之前,先对系统设计过程中所涉及的理论进行了研究,其中包括了模拟滤波和数字滤波以及信号的非线性校正。基于船舶应用背景,整个数据采集系统的硬件设计即为1块主控板的设计和5张子采集卡的设计。主控板采用以LPC2290为核心的MiniARM系列工控板,其集成度高、接口功能齐全,并且运算处理速度快,因此能满足数据处理实时性的要求,并且二次开发比较方便。子采集卡以LPC2109为核心,然后根据需求选择外围器件来设计功能模块。最后,经过制板焊接和整体硬件调试来实现硬件平台的搭建。 该系统的软件设计包括在设计好的硬件平台上移植μC/OS-II操作系统,然后对接口电路的驱动程序进行模块化设计。系统采用CAN总线作为系统通信的现场总线,因此在软件开发时对CAN通信的初始化程序,发送程序、接收程序进行了设计。同时,考虑到采集系统的通用性,又对系统二次开发的接口进行了设计。最后,根据所要实现的性能指标进行了相应的应用程序的开发。在这个过程中,考虑到为了获得可信度较高的采集数据,所以加入了数字滤波,选择了神经网络自适应滤波算法,并对其程序进行了编写。 在系统的调试和实验过程中,系统基本能实现各部分的基本功能,但也存在一些不足之处,本文最后总结了这些不足,并对系统的进一步研究提出了一些展望。 |
| 作者： | 徐爱霞 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 刘维亭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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