基于xPCTarget的采集卡驱动程序开发
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基于CPCI的多功能数据采集卡的驱动程序研究与开发的开题报告一、研究背景及意义随着计算机技术的不断发展,数据采集技术的应用越来越广泛,尤其是在科学研究、工业生产和军事领域中的应用越来越广泛。
多功能数据采集卡作为一种常用的数据采集设备,可以将各种传感器、信号源的信号转换成计算机可以识别和处理的数字信号。
多功能数据采集卡广泛应用于机械、电子、自动化、通讯、控制、计算机等领域,具有广泛的市场前景。
而CPCI(Computer PCI)是在PCI总线上发展起来的一种新型计算机总线,具有高性能、高可靠性、高灵活性等特点,在工业控制、计算机测量、通信等领域有着广泛的应用。
本文将基于CPCI总线研究开发一种多功能数据采集卡,以满足工业控制和计算机测量等领域的需求。
二、研究内容1. 多功能数据采集卡的硬件设计采用AD采样芯片和FPGA实现多通道、高精度、高速率的数据采集和处理,并通过CPCI总线实现与计算机的数据传输和控制。
2. 多功能数据采集卡的驱动程序设计利用Windows操作系统和LabVIEW应用程序开发平台,设计多功能数据采集卡的驱动程序。
在Windows系统下使用CPCI总线接口卡驱动程序,实现对数据采集卡的初始化、寄存器编程、数据读写等功能。
在LabVIEW应用程序开发平台中进行GUI的设计,实现数据采集卡的数据采集、数据分析、存储和显示等功能。
3. 多功能数据采集卡的测试与应用通过实验测试,验证多功能数据采集卡的性能,并应用于机械、电子、自动化、通讯、控制、计算机等领域,实现对各类信号的采集、处理和控制。
三、研究方法和步骤1. 文献调研和技术分析对多功能数据采集卡和CPCI总线的基本原理和应用进行调研和分析。
2. 多功能数据采集卡的硬件设计基于AD采样芯片和FPGA,设计多功能数据采集卡的硬件电路,并进行电路仿真和性能评估。
3. 多功能数据采集卡的驱动程序设计使用C++语言开发多功能数据采集卡的驱动程序,实现数据采集、控制、存储和显示等功能。
采用xPC Target技术的半实物仿真系统的设计引言由于压电陶瓷执行器(Piezoelectric Actuator,PZT)具有定位精度高、带宽大、响应时间快等优点,所以被广泛地应用于如超精密加工、半导体光刻等领域的精密定位系统中。
但是随着工业化生产对产率要求的不断提高,在满足定位精度要求的同时,对定位速度提出了越来越严格的要求。
如何实现快速而精确的定位控制,如何准确评价控制算法的性能显得尤为重要。
对于PZT定位精度控制的研究主要集中于逆模型的建立,无论是基于现象的Preisach模型,还是具有明确函数表达式的Duhem模型,都可以有效补偿迟滞与蠕变效应带来影响,获得高精度的定位控制。
对于定位速度控制的研究,无论是动态性能更好的压电器件的使用,还是点到点运动控制算法的优化与应用,都取得了高速度的定位控制。
基于现有的PZT,三阶轨迹规划方法可以获得高精度、高速度的控制效果。
由于三阶轨迹规划算法离散化迭代计算的时间因子为控制系统的单位伺服周期,而以往的非实时计算平台,无法提供分辨率足够小的伺服周期,也就无法保证在算法开发验证阶段对其性能进行评价的准确性。
xPC Target采用主机与目标机结合的方式,目标机运行的实时内核可以在足够短的时间内计算控制算法的仿真模型,为三阶轨迹规划算法的实时执行及性能评价提供了有效的途径。
本文建立基于xPC Target 的PZT微动控制半实物仿真平台,对PZT的微动控制算法进行研究与验证,以获得高精度、高速度的PZT微动控制。
1 系统硬件设计PZT 微动控制半实物仿真系统硬件结构如图1 所示,整个系统硬件结构由以下几个部分组成:处于用户层的宿主机、处于中间层的xPC Target目标机和处于执行器层的PZT 驱动/控制系统。
其中,宿主机采用PC机,运行Matlab/Simulink/RTW 环境,控制算法的Simu-link模型在此环境上开发设计、编译及下载到目标机中执行;仿真过程中由目标机运行xPC Target实时内核以及控制算法,目标机采用ADV ANTECH 公司的PWS-1409TP便。
基于xPC的光电平台系统半实物实时仿真黄显林;鲍文亮;卢鸿谦;李明明【摘要】为了便捷高效地设计和调试光电平台系统的稳定、跟踪控制算法,基于Matlab的xPC Target环境设计开发了半实物实时仿真系统.阐述了系统的总体设计方案,给出了系统软、硬件实现方法.通过半实物仿真,完成了平台的模型结构参数辨识,设计并测试了比例积分控制器、校正控制器和μ综合控制器.对半实物仿真系统进行摇摆实验以评估所设计的控制系统的视轴稳定精度.实验结果显示,校正控制器因其在低频段具有更高的增益从而使系统获得了最高的稳定精度,通过实验结果可有效地选择出扰动抑制特性最优的控制器设计.%In order to design and debug the stabilizing and tracking control arithmetic of an electro-optical platform system conveniently and efficiently, a hardware-in-the-loop simulation system was designed and implemented based on Matlab xPC target environment. The overall design of the system was presented, and the implementation of software and hardware was described. Through hardware-in-the-loop simulation, the model structure and parameter of the plant were identified, furthermore, proportional integral controller, correction controller, and μ synthesis controll er were designed and tested. Vibration experiments were carried out for every control system designed to evaluate the line-of-sight stabilization accuracy. Experimental results show that the correction controller, which has the maxium gain value in the low frequency band, makes the system achieve the highest stabilization accuracy. According to experimental results, the controller which has optimal disturbance attenuation is selected.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2012(033)001【总页数】7页(P19-25)【关键词】光电平台;惯性稳定;xPC目标;半实物仿真;μ综合【作者】黄显林;鲍文亮;卢鸿谦;李明明【作者单位】哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心,哈尔滨黑龙江150001;哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心,哈尔滨黑龙江150001;哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心,哈尔滨黑龙江150001;哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心,哈尔滨黑龙江150001【正文语种】中文【中图分类】TN209;TP275引言光电稳定跟踪平台是近年来发展迅速的一种新型实时图像侦察设备,其主要功能是隔离载体的运动使平台承载的光学传感器能够获得目标或目标区域稳定清晰的图像[1-2]。
WINDOWS环境下的数据采集卡驱动程序开发
林加宁
【期刊名称】《福建电脑》
【年(卷),期】2005(000)007
【摘要】本文主要介绍了windows环境下vxd驱动程序的原理;设计和实现.文中先对windows操作系统的保护模式和内存管理进行简单介绍;然后介绍了设备驱动程序的原理和实现;随后详细阐述了一种实现.
【总页数】2页(P147-148)
【作者】林加宁
【作者单位】福建移动通信有限责任公司,福建,福州,350001
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.VxWorks下数据采集卡驱动程序开发 [J], 杨扬;杨智慧;李序;李正熙
2.Windows环境下IMP驱动程序开发及其在数据采集中的应用 [J], 严如强;刘志刚;孔凡让;冯志华;王建平;龙潜
3.VxWorks下数据采集卡设备驱动程序开发 [J], 叶凯;杨文淑;启亮
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5.QNX6下PXI高速数据采集卡驱动程序开发 [J], 侯轶宸;苗克坚
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—239—xPC 目标驱动程序开发中的关键问题研究苗立东(山东理工大学交通与车辆工程学院,淄博 255091)摘 要:根据xPC 目标驱动程序的基本原理,针对采用C 语言开发xPC 实时系统硬件驱动程序过程中参数传递和查找基址的关键问题提出解决方案,其中包括模块封装和有效基址的确定方法。
分别在1台工控机和1台组装PC 机上对开发的PCI-8360A 驱动程序进行了试验,7路A/D 采样频率可以达到10 kHz ,信号能够实时显示。
实验证明该方法的有效性和可移植性有助于xPC 驱动程序的开发过程。
关键词:xPC 目标;驱动程序;系统函数;参数传递;基址Key Issues Research in Development of xPC Target DriversMIAO Li-dong(School of Traffic & Vehicle Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255091)【Abstract 】According to the principle of xPC target driver, solutions are put forward targeting the key issues of parameters transmission and base address lookup in development of xPC target drivers. The solutions involve block mask and selection of valid base address. Tests are conducted with an industry computer and a DIY PC respectively, and result shows that the drives with seven-channel A/D conversion can achieve 10 kHz while the signals can be visualized in real time. Tests prove that the proposed solutions are effective and the developed drivers are portable, which can help the development of xPC target drivers【Key words 】xPC target; drivers; S-functions; parameters transmission; base address计 算 机 工 程Computer Engineering 第35卷 第19期Vol.35 No.19 2009年10月October 2009·工程应用技术与实现·文章编号:1000—3428(2009)19—0239—03文献标识码:A中图分类号:TP391Matlab 被越来越多地用于组建实时系统[1],其中,Matlab/Simulink 下的xPC 工具箱,可以用PC 组成实时系统,不需第三方操作系统的支持,在计算机上配置输入输出设备就能和外部交换信息,进行硬件在环仿真和测控系统开发。
高速图像采集卡驱动程序设计
富大鹏;杨会玲
【期刊名称】《国外电子测量技术》
【年(卷),期】2009()9
【摘要】为了实现对高速图像数据的采集,介绍了某高速CMOS相机图像采集卡总体设计方案。
利用Driver Studio驱动开发工具设计了图像采集卡驱动程序,对PCI设备的存储器映射、中断和DMA功能实现做了讨论,深入剖析了驱动程序和应用程序间的通信,通过中断与DMA间的配合完成了高速图像数据的传输。
实现了Windows XP系统下驱动程序的安装与调试。
测试结果表明:利用DMA操作传输数据,在本地总线的晶振频率为40MHz、图像分辨率为640×480、数据宽度为10位的数据传输时,能达到200帧/秒的采集速率。
【总页数】5页(P61-64)
【关键词】高帧频;PCI总线;驱动程序;中断
【作者】富大鹏;杨会玲
【作者单位】吉林省白城无线电监测站;长春理工大学电信学院;苏州科技学院【正文语种】中文
【中图分类】TP216
【相关文献】
1.基于PCI总线的高速数据采集卡的驱动程序设计 [J], 杨菁;余成波;胡晓倩
2.Solaris10下PCI总线图像采集卡驱动程序设计 [J], 霍玉波;张波;沈湘衡;马冬梅
3.VXI总线高速同步采集卡驱动程序设计 [J], 周勇;刘慧英;李爱军
4.PCI总线高速数据采集卡及其驱动程序设计 [J], 魏先民
5.基于PXI图像采集卡的WDM驱动程序设计 [J], 张伟;刘亚斌
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PCI图像采集卡的Windows驱动程序开发
龚艳军;朱德森;肖力
【期刊名称】《计算机与数字工程》
【年(卷),期】2005(033)006
【摘要】结合自行开发的PCI总线的图像采集卡,讨论了一般PCI设备驱动程序编写时所面临的主要问题及解决方案,特别分析了图像采集卡对驱动程序的额外要求同时提出了解决方案,并简略的说明了驱动程序的安装与调用问题.
【总页数】4页(P95-98)
【作者】龚艳军;朱德森;肖力
【作者单位】华中科技大学控制科学与工程系,武汉,430074;华中科技大学控制科学与工程系,武汉,430074;华中科技大学控制科学与工程系,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】TP31
【相关文献】
1.基于PCI的DSP板的Windows驱动程序开发 [J], 谭永青
2.基于PCI总线的数据采集卡WDM驱动程序开发 [J], 孙健;贾民平;许飞云;胡建中
3.基于WinDriver的PCI数据采集卡的设备驱动程序开发 [J], 张思博;董春;李宗帅
4.基于WinDriver的PCI CAN板卡Windows驱动程序开发 [J], 刘勇;佟为明;林
景波
5.基于PCI的红外图像采集卡设备驱动程序开发 [J], 孙茂阳;李坡;聂镭
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1基于MATLAB_xPC Target 的蓄能机组实时仿真测试系统姜达军 朱晓东(国网电力科学研究院,江苏省南京市 210003)摘要:利用MATLAB 提供的Simulink 、RTW 和xPC Target 等工具箱建立了抽水蓄能机组的实时仿真模型,并通过输入输出接口电路将实时仿真模型与实际抽水蓄能调速器相连接,构成半物理实时仿真系统。
利用某电站蓄能机组参数对该系统进行了测试验证。
结果表明,该实时仿真系统建模方便、自动生成高效仿真程序、调整参数灵活,试验曲线与原型机试验吻合度高,可作为调速器开发设计阶段的试验平台,以及试验验收阶段动态特性测试系统。
关键词:抽水蓄能 xPC Target 仿真0 引言调速器是抽水蓄能机组的重要控制设备,其调节品质的好坏直接影响着电网供电的质量和机组的安全可靠运行。
因此,无论是安装时还是大修后都要对其性能进行全面的测试。
目前,调速器的动态性能测试只能在模型机组或电站的实际机组上进行[1],但经常会受现场条件限制,不能对调速器控制性能作出全面评价。
因此,根据电站实际情况进行机组实时仿真来完善调速器的软件或验证新型控制规律是解决这一问题很好的途径[2]。
传统实时仿真程序由于其编程、调试复杂,通用性差、缺乏图形输出等局限性,已不适应现代快速开发的要求。
基于MATLAB/xPC Target 的实时仿真系统具有建模方便、自动生成高效仿真程序、调整参数灵活等优点,在此基础上建立的蓄能机组实时仿真装置能够为调速器的设计提供一个高效、便利的实验平台,能够缩短研制周期、提高质量并减小投资。
1 仿真系统各部分模型抽水蓄能机组调节系统由调速器和调节对象组成,调速器由调节器和电液随动系统2部分组成,调节对象包括有压过水系统、可逆式水轮机、电动发电机和负荷。
抽水蓄能机组调节系统的性能不仅取决于调速器,还与调节对象有关[3]。
因此,对其进行仿真,就必须具体研究调节器以外各部分的工作原理和特性,建立相应的数学模型和Simulink 仿真模型。