基于MCF5235无人机飞行控制系统设计与实现

为了满足无人机飞行控制系统向高精度和小型化方向发展的需要,以高性能的32位微处理器MCF5235为核心,搭建了高性能的数字式无人机飞行控制系统;并根据无人机飞行控制系统的控制原理和控制策略,进行了飞行控制软件的功能模块和任务划分,着重分析了嵌入式Linux实时操作系统下主函数的任务调度机制。MCF5235以它的高集成度、低功耗和强大的处理能力提高了系统的可靠性,减少了系统的体积;尤其是嵌入式Linux的使用,进一步提高了系统的可靠性,增强了系统的实时性。

基于MCF5235和FPGA的控制系统的研究与开发

多电机同步控制往往由于硬件系统资源不够或者处理速度不够而使控制系统精度不高。为了解决这一问题,使用32位嵌入式单片机MCF5235和现场可编程门阵列(FPGA)设计了一种控制系统,该系统采用位置环、速度环和电流环三闭环实现位置控制。3个闭环控制任务在不同的芯片中进行处理,降低了对主控CPU资源的占用,提高了数据的并行处理能力。同时,将实时操作系统VxWorks嵌入到MCF5235中,对系统任务进行调度和分配,保证了系统的实时性和稳定性,降低了开发难度。在多电机、高转速的情况下,整个硬件控制系统提高了系统的精度和数据处理能力。仿真和实验结果均表明,在高转速的情况下,整个控制系统的动态响应快、超调小、转速波动较小,具有良好的动静态性能。

单神经元PID在多电机控制中的应用

本文通过对多电机同步控制的原理及其特点分析,设计了具有自学习和自适应能力的单神经元PID同步控制器,建立了单神经元PID控制规则,提出了多电机同步控制的单神经元PID学习算法。系统仿真结果表明,运用单神经元自适应PID控制器能有效实现多电机同步控制,收敛速度较快,鲁棒性较好,且抗干扰能力强。最后,基于MCF5235微控制器,通过VxWorks实时嵌入式操作系统,应用于四轴同步控制系统,结果表明单神经元自适应PID同步控制器能大大增强系统的动态性能,有效缓解负载带来的同步误差,在相同扰动情况下,该方法能更好的使多电机以一定速度同步运行。

嵌入式电子送经卷取系统设计

利用32位嵌入式处理器MCF5235丰富的硬件资源和嵌入式实时操作系统VxWorks的高实时、高可靠性、多任务等优点,设计了一种高性能的电子送经卷取系统;该系统利用MCF5235的eTPU模块把电机控制功能集成到系统中,降低了系统成本;从系统的硬件架构设计与实现、软件的设计与实现等方面介绍了整个系统,同时还采用了复合控制器对张力进行控制,实现了经纱张力恒定;实验结果为经纱张力波动小于2%,调整时间小于10个织造周期,表明该系统张力波动小、调节时间短。