实时化的Linux系统及其实时性能的研究

在对 L inux系统的主要实时化方法和几种实时化的 L inux操作系统进行综述的基础上 ,面向运动控制应用 ,重点介绍和分析了 RTL inux系统及其实时性能 。

Linux实时抢占补丁研究及实时性能测试

准确的量化数据可作为评测及选择实时Linux系统的参考依据。研究实时Linux系统中实时抢占补丁的关键特性,提出一种代码插桩的实时性能评测方法。在增加实时抢占补丁的Linux操作系统上加载运行测试程序,利用测试程序关键位置的代码探测段来获取运行系统中的重要信息,以完成实时性能的评测。对基于数控平台上该实时系统的中断响应时间和上下文切换时间等评测指标进行测试,结果表明,与标准Linux系统的评测指标相比,该系统的中断响应时间和上下文切换时间分别约减少10%和99%,达到了硬实时系统的要求,满足数控应用的实时需求。

基于嵌入式linux的电脑横机控制系统的研究

文章分析了国内外电脑横机的研究现状和发展趋势,提出了基于嵌入式linux的电脑横机控制系统的设计方案。设计了以上、中、下位机为主体的硬件体系结构,硬件系统的核心单元是ARM和FPGA。软件系统以基于Xenomai的实时linux系统为基础,介绍了软件系统的工作流程,设计了软件系统的状态机,还介绍了软件系统的运动控制及同步技术。最后,提供了该系统织出来的编织实物,预测了电脑横机网络化的发展方向,提出了本系统改进的可能性。

基于实时Linux的数控滚轧机的研究和开发

本文介绍了实时Linux系统的基本原理 ,并且给出了数控滚轧机的软硬件结构以及实现方法。

基于Linux实时平台的PCI1784精密测量技术

文章结合计算机技术和精密测量技术,介绍了一种利用"Linux+RTAI+研华PCI1784采样卡"对机床动态运动参数进行实时测量的方法.文中就实时Linux系统的搭建、Linux下PCI1784设备驱动的实现、中断测量以及测量数据的分析等技术给予了详细的论述和说明。并通过实际工程实例进行了验证,取得了在0.2ms采样周期下的机床实时动态运动参数。说明该方法作为一种新的测量手段具有较好的应用价值。

阀控缸系统反步法控制及半实物仿真分析

针对高阶、非线性和时变负载干扰的阀控缸系统提出了非线性反步控制算法,利用实时Linux系统、研华控制板卡和Visual Studio code仿真软件等技术搭建的阀控缸半实物仿真系统对反步控制算法进行仿真调试。首先,通过李雅普诺夫理论对阀控缸系统反步控制算法进行状态反馈设计;其次,借助AMESim软件验证搭建的半实物仿真系统具有较高的准确性;最后,在系统受到外部负载干扰时,在该半实物仿真系统完成了反步算法和PID算法的仿真试验。半实物仿真表明,反步算法相比传统PID算法具有较高的控制精度,能有效抑制系统的负载干扰,证明反步法可以对阀控缸系统运动轨迹有效跟踪控制。

基于ARM核处理器的机器人遥操作系统

针对机器人遥操作控制系统,以嵌入式技术和遥操作为基础,利用Internet实现对远程设备的实时控制,提出一种以嵌入式处理器S3C2410作为机器人服务器、改进型Linux为实时操作系统的嵌入式网络通信系统。该体系结构有效提高了网络化控制系统对实时性的要求,实现机器人控制命令和反馈数据在局域网上的双向传输,完成主从式机器人的网络遥操作。仿真实验结果表明该系统是准确可行的。

基于嵌入式Linux平台EtherCAT主站设计

针对多轴同步控制中存在实时性和同步性较差的问题,提出一种基于嵌入式Linux平台的EtherCAT主站方案。在以AM3358处理器为核心的BeagleBone的嵌入式平台上,构建基于Xenomai的Linux硬实时操作系统,通过改写基于ARM的网络芯片驱动,提高主站的通讯速率和响应能力,同时采用分布时钟机制动态补偿各从站时钟,实现从站间的同步性。最后搭建一主二从伺服控制平台进行试验验证,结果表明:主站在1 ms周期任务下最大调度延时为36.397μs(3.640%),最小调度延时为1.952μs(0.195%),实时性较高,多轴同步误差精度在ns级水平,具有相当高的同步性能。