基于嵌入式水質綜合生物毒性在線自動分析儀控制器關鍵技術的研究.pdf

1、隨著水體污染的日益嚴重,環(huán)境治理工作變得愈發(fā)重要。作為水質污染程度檢測前端設備的水質毒性分析儀器作用巨大。當前的水質檢測儀器大多僅能對某幾種物理或化學成分做出檢測,而無法實現(xiàn)綜合毒性的分析,并且大多無法實現(xiàn)長時間地在線工作。
　　 本文采用了先進的嵌入式技術、信息技術、通信技術和自動控制技術設計實現(xiàn)了一種水質綜合生物毒性在線自動分析儀。它采用明亮發(fā)光菌作為生物傳感器實現(xiàn)水質綜合毒性的檢測分析;無人干預連續(xù)工作時間比較長;結合先進

2、的互聯(lián)網技術進行設計,能夠與遠程控制中心進行實時數據信息交互。
　　 本文主要針對水質綜合生物毒性在線自動分析儀控制器實現(xiàn)過程中采用的關鍵技術進行研究,解決設計中出現(xiàn)的相關問題并對系統(tǒng)予以實現(xiàn)。論文主要的研究內容和研究成果包括:
　　 1、對控制器設計過程中出現(xiàn)的EMC問題展開理論研究分析,從而提出高速線路板設計中抗干擾設計的解決方案。采用Mentor公司高速PCB仿真軟件hyperlynx建立仿真模型對PCB的布線參數

3、進行仿真選擇,進而對完成的PCB方案進行信號完整性和EMC仿真,最后確定系統(tǒng)EMC設計的最佳方案。另外,對系統(tǒng)設計中遇到的感性器件電磁干擾問題進行了理論分析,從而得出系統(tǒng)設計中感性器件電磁干擾的抑制措施。
　　 2、實現(xiàn)了樣本盤定位用二相混合式步進電機細分閉環(huán)控制算法的設計。通過分析得出了一個精確的二相混合式步進電機數學模型。通過對步進電機細分原理的分析,提出了一個恒轉矩電機細分驅動的數學模型。為實現(xiàn)對電機地精確閉環(huán)細分控制,提

4、出了一種模糊自整定PI控制方法。根據模糊控制理論設計選擇了模糊控制器的控制規(guī)則和參數,從而設計完成了一個穩(wěn)定性好,精度比較高的步進電機細分閉環(huán)控制系統(tǒng)。
　　 3、針對Linux操作系統(tǒng)和ARM控制器搭建了相應的交叉編譯環(huán)境,用于具體的操作系統(tǒng)移植和系統(tǒng)軟件開發(fā)。針對ARM嵌入式硬件平臺移植了引導加載程序vivi,嵌入式Linux內核和Cramfs文件系統(tǒng)。
　　 4、完成了系統(tǒng)硬件架構的設計,并對本文用到到部分硬件電路