基于嵌入式系统的远程测控技术研究

本论文在国家“八五”“九五”科研课题期间研制出的数控测试系统的基础上,根据目前科学技术的发展现状和发展趋势,分析了前期测试系统的优缺点,提出了相应的改进方案,研究了基于嵌入式系统的远程测试技术。 本论文研究的基于嵌入式的远程测控系统采用了嵌入式微处理器S3C2410,能够实现对数控系统运行精度和动态性能的在线实时测试,以及实现数据采集和数据处理功能,同时并能够完成对所测试数据进行存储,解决了以往由PC机作为测试平台而带来的测试系统体积过大,易受工业现场干扰等缺点,实现了测试系统的小型化、集成化。 在测试系统的开发研究中,重点研究了数字采样接口和模拟采样接口、远程通讯接口及通讯协议几个模块。在数字采集接口电路模块中采用了LS7266R1计数芯片,集成了对数字信号鉴相、倍频等功能,取代了原有测试系统采用的独立的鉴相、倍频和计数电路,使测试系统在高效、高速、集成度和可靠性等方面有了明显提高,提高了测试系统的抗干扰能力;模拟采集接口电路模块选用了高速转换芯片ADS8364,采集数控系统上电机的动态性能参数如电压、电流等信号,通过A/D转换,实现对数控系统动态性能的测试。通过对数控系统运行精度和动态性能的数据的采集及数据处理,在本测试系统中,还要实现将采集到的数据及数据处理结果等通过以太网络传输给远程计算机加以显示,实现了测试系统的远程数据传输功能,因此研究了基于DM9000网卡驱动器的以太网技术,并在文中对通讯协议栈进行了设计。同时本文在对数控系统运行精度测试方面,阐述了基于最小二乘法和神经网络的数据处理方法,在基于嵌入式的测试系统中,实现了单脉冲检测、数控斜线、数控圆、数控任意平面曲线等精度测试软件的研究以及对数控系统的动静态性能的研究及显示的研究,并同时将测试数据结果显示在远程计算机上,满足现代测试领域中对远程测控技术的要求。并在本论文的最后,给出了测试系对CNC系统运行精度的分析结果。