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随着现代铁路的发展和人民生活质量的日益提高,旅客列车的地毯用量越来越大,对地毯的清洁卫生要求也越来越高,常规人工清洗无法满足铁路客车地毯清洗的需求。地毯清洗机械化和智能化已成为发展趋势。传统的大型客车地毯清洗机控制系统不仅难于清洗各种不同材质的地毯,而嵌入式系统是一种将底层硬件、实时操作系统和应用软件相结合的专用计算机系统,其强大的运算、实时监控、远程通讯和方便的移植功能越广泛地应用于各种控制系统。将嵌入式实时操作系统是嵌入式系统应用软件开发的支撑平台,支持网络化。嵌入式系统应用于清洗机控制系统将可以进一步提高了系统的智能化程度和功能的改进。
本文以客车地毯清洗机控制系统为对研究对象,利用ARM S3C2410与WINCE操作系统构架了一个嵌入控制系统,设计了以变频器为驱动器的轧辊同步控制部件,清洗温度、地毯湿度检测、角位移传感器信号采集部件,和以太网通讯及远程控制部件。分析了轧辊机多单元同步智能控制原理和基于模糊神经网络算法的智能变频调速方法,构造设计了模糊神经网络控制器(FNNC)和神经网络预测器(NNP),该控制系统以角位移偏差、角位移偏差变化率作为输入变量,变频器工作频率变化作为输出控制量,通过对隶属函数和控制规则的调整,来提高变频调速智能化程度,即该清洗机工作状态可根据用户特定要求进行自动调整。
基于ARM硬件的地毯清洗控制系统不仅能应用于各种不同材质和不同厚度的地毯清洗工作上,也能自动适应于系统在运行时出现的各种轧辊步调失调现象。智能化程度高,并可在开发了的远程控制终端和远程通讯终端上实现基于以太网的远程通讯和网络控制。