基于Linux的可编程智能控制对象的设计与实现

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该可编程智能控制对象是基于ARM9高性能嵌入式芯片和Linux系统的自动化控制实验对象模拟仿真设备。该设备具有数字I/O、A/D、D/A、现场总线、以太网等工业控制设备中常见的各类接口,并能实现对可自选参数的7种不同对象特性建立对象模型进行控制仿真。提供即内部PID控制模式,内部手动控制模式,外部控制模式等多种可选控制模式。通过可视化编程或组态手段,本设备可以以最低的成本真实的模拟工业控制领域中的各类被控设备,使得自动化控制实验更具有真实感;同时也为工业控制研究人员设计和调试稳定的控制算法提供了良好的辅助设计工具。本文侧重介绍可编程智能控制对象的软件实现以及交叉编译和移植。该设备的软件部分是用Linux下的GUI工具——Qt库实现的,Qt库是基于C++编程语言的工具包,具有可移植性,易用性和运行速度快的特点。本文介绍的内容包括:1.可编程智能控制对象开发的相关背景以及嵌入式的系统的相关知识,以及可编程智能控制对象设计与开发的重要意义2.简单介绍可编程智能控制对象运行的操作系统平台Linux和集成开发环境Qt。3.详细阐述了可编程智能控制对象的设计方案与实现,对模型和程序流程从整体上进行了介绍。4.对用户界面和各种功能进行了展示,对软件键盘,PID算法和对象特性的数字化、计算子线程、画图控件plotter和插件plotterplugin、网络监听子线程、文件存储和读取等几个重点模块的实现分别进行了具体介绍。5.详细介绍了程序交叉编译和移植的问题以及硬件平台的介绍,包括将Qt库,自制Qt插件和Qt应用程序的交叉编译和移植。将软件系统和硬件平台进行结合,以形成一个完整的嵌入式系统。本设计在实验室和工业上都能非常方便的达到模拟的功能,将软件和ARM9的硬件系统结合起来,将是一个用途非常广泛,成本低廉,体积小巧的设备。
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