5个研究背景和意义示例,教你写计算机RT-Thread论文

今天分享的是关于RT-Thread的5篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到RT-Thread等主题,本文能够帮助到你

基于GD32和RT-Thread的国产信号采集与控制系统设计

这是一篇关于信号采集与控制系统,GD32F450,RT-Thread,自主可控的论文, 主要内容为信号采集与控制系统在高档数控机床、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶等领域有极其广泛的应用,是高端装备领域的关键技术之一,大多采用进口芯片和操作系统设计实现。然而,近些年来国际形势越发复杂,我国在芯片和操作系统方面面临着技术封锁的困境。这种局面严重影响了信号采集与控制系统在高端装备领域的应用。因此,开发自主可控的国产信号采集与控制系统具有重要意义。本文设计开发了一种基于GD32和RT-Thread的国产信号采集与控制系统。该系统由硬件、操作系统、软件三部分组成。硬件部分主要是选用GD32F450国产微控制器为核心,并对采集器和控制器中各板卡的电源模块、MCU核心模块、输入模块和通信模块等进行电路设计。操作系统部分主要是选用RT-Thread国产实时操作系统,并将其移植到GD32F450国产微控制器中,同时完善PIN、ADC、I2C和CAN等设备驱动。软件部分则是在GD32F450和RT-Thread的基础上设计下位机各功能线程,并在龙芯3A4000国产处理器和中标麒麟国产操作系统的基础上开发上位机显控软件。上位机和下位机通过网线连接,使用TCP协议进行通信,并根据自定义数据格式解析内部通信数据。该系统具有以下优势:(1)实现了芯片和操作系统的自主可控,提高了信息安全性;(2)采用模块化设计,提高了系统灵活性和可扩展性;(3)利用RT-Thread实时操作系统提供的多任务调度机制,提高了系统实时性和稳定性;(4)利用TCP协议进行通信,提高了数据传输效率和可靠性。该系统的功能测试和性能测试结果表明,系统具备正常的电流模拟量、开关量输入输出功能以及CAN、以太网、RS485通信功能,且电流模拟量的输入输出误差均小于±0.5%满量程,满足设计需求。使用该系统进行PID闭环控制电机转速的实验,结果显示该系统能够控制电机快速稳定地达到目标转速,证明其具备良好的控制性能。该系统的研究成果为我国高端装备领域提供了一种自主可控的信号采集与控制系统解决方案,对该领域未来的研究和发展具有一定的参考借鉴意义。

基于RT-Thread的农机具作业数据采集系统设计与实现

这是一篇关于农机具,作业数据采集,RT-Thread,APM32,实时操作系统的论文, 主要内容为自动获取农机具的作业质量数据的农机作业监测终端在农业生产中的应用越来越普遍,大大提高了农机作业效率和作业合理性,增强了农业抗风险能力,使得农机作业补贴资金的发放更加精准到位,农机户收入得到增加,提升了其使用农业机械的积极性,对加快实现农业现代化具有十分重要的意义。针对农业生产过程、农机管理及社会化服务组织等对农机具的工作指标检测、运行状态记录和作业质量评判等生产需求,本文面向传统农机具的智能化改造,开展农机具检测点布置、异构信号实时采集系统构建、多源数据同步获取算法设计等关键技术研究。开发了基于RT-Thread实时操作系统的农机具作业数据采集系统,采用耕深传感器、液位传感器、流量传感器、记数传感器、转速传感器,获取农机具在旋耕、播种、喷药不同作业场景下的作业数据;本研究所开发的农机数据采集终端提高了数据采集的实时性和参数间的关联性,可为传统农机作业质量评判、作业面积计算和作业补贴核算提供技术支撑。本文主要研究内容如下:(1)农机具作业数据采集系统的总体方案设计。通过实践调研,确定了系统数据采集需求,以旋耕、播种、喷药3种工作场景为本设计的数据采集对象,确定了旋耕工作场景下采集数据为耕作深度数据、动力输出轴转速数据,播种工作场景下采集数据为播种通道的播量数,喷药工作场景下采集数据为药箱液位数据、喷头流量数据,并测量了农机具的机械结构尺寸,用以设计数据采集传感器的适配支架;对农机具作业数据采集系统总体方案进行了设计,基于系统的数据采集功能和实时同步采集性能提出了数据采集系统设计要求,通过对比分析选择了系统的主控芯片和数据采集传感器,最终确定了系统以应用程、操作系统层、驱动层和硬件层的四层模式作为系统结构。(2)农机具异构数据实时采集系统的硬件设计。根据数据采集系统所要实现的功能,基于APM32F103ZET6芯片使用Altium Designer和嘉立创EDA软件完成了系统的硬件设计。确定了APM32控制器最小系统电路的构成要素并进行了电路设计,包括时钟电路、复位电路、电源电路和调试电路,根据数据采集模块中传感器接口型号设计了接口电路,根据按键模块、通信模块、显示模块、存储模块功能确定了外设型号并完成了电路设计,根据各模块电路原理图完成了PCB的设计绘制和打样制作,并在PCB上焊接相关电子元器件,完成了数据采集。(3)多源数据实时采集系统软件设计。基于APM32F103ZET6完成了RT-Thread内核移植,采用打印时间戳的方法获取传感器数据收发之间的延时时间,配置了系统线程的优先级和时间片,实现数据的实时采集,采用RT-Thread的多线程技术实现UART、IIC、TTL模拟信号和数字脉冲等多源异构信号的采集同步,保证了数据间的关联性,以流程图的形式阐述了系统主程序流程以及3种工作模式下数据采集线程的调度流程。以One Net为远程监控云端,采用Wi Fi通信模块,将数据通过MQTT协议上传到云端,设计过滤器实现数据结构转换和筛选,完成可视化界面的设计,实现作业质量数据的远程在线显示、收集和存储。(4)农机具作业数据采集系统试验验证与分析。为了验证数据采集系统的工作性能,根据系统总体方案、硬件设计及软件实现,对数据采集系统进行了试制和调试,并开展了验证试验;使用逻辑分析仪对系统用进行实时性能测试,试验结果表明旋耕模式下完成一组数据采集的时间为76.27ms,播种模式下完成一组数据采集的时间为21.54ms,喷药模式下完成一组数据采集的时间为124.84ms;田间试验包括数据采集装置测试,One Net云端服务器测试和手机端APP软件测试,结果表明,旋耕模式下耕作深度平均值为20.06cm,动力输出轴转速平均值为645.53r/min,耕深数据测量相对误差在1.1cm以下,播种模式测量精准度在95%以上,喷药模式喷头流量平均值为0.1593L/min,药箱液位数据变化为42cm～20cm,田间试验过程中远程监控可视化界面以及手机APP端数据接收正常,数据采集实时性较高,系统运行稳定可靠。

基于RT-Thread的网络化全向机器人远程控制研究

这是一篇关于网络化控制,全向机器人,网络延迟,预测控制,RT-Thread的论文, 主要内容为控制系统中网络的引入为远程控制的实现打下了基础,然而在通过网络实现远程控制的过程中会遇到网络延迟、数据包丢包和错序等问题,这些问题会降低系统的稳定性和远程控制过程中的实时性。因此基于上述问题,本文在网络化控制系统下以全向机器人为研究对象,对远程控制过程中的延迟、数据包丢包和错序等问题进行了研究,并且通过网络化预测控制的方式对远程控制过程中前向通道和反馈通道可能出现的延迟、数据包丢包和错序等问题进行补偿。然后根据网络化控制系统框架设计并实现了能够提升科研效率和帮助教学的网络化控制器,为网络化控制系统的发展与在各行各业的应用尽一点绵薄之力。论文主要研究工作如下:(1)实现远程控制需以理论为基础,因此针对网络化控制系统的延时问题进行了分析,然后对全向机器人完成建模和网络化预测控制的理论推导。通过将非线性时变系统线性化成一阶积分器的形式实现对控制律设计与计算过程的简化,相比于反步法或动态反馈线性化等方法更易于工程实现,最后通过稳定性分析和仿真验证了所设计控制律的有效性。(2)考虑控制器应用于远程控制场景下且具备缩短算法实现周期等特点,设计了基于RT-Thread的网络化控制器所需接口和总体框架,最后通过分析选择RT-Thread和STM32F407分别作为控制器的软件和硬件平台,使得控制器具备低功耗、便携等特点,符合远程控制使用场景。(3)为便于对所设计控制器框架的验证和远程控制的实现,通过嵌入式技术完成所设计控制器。首先在RT-Thread实时内核的基础上,完成串口、网络协议栈和Wi Fi的移植,实现控制器调试环境和网络接口的搭建,然后通过交叉编译平台实现控制器的MATLAB接口,最后通过控制器实现对所设计控制算法的周期性运行和快速更新。(4)为验证理论推导的正确性和所设计控制器的稳定性,设计并实现基于全向机器人的远程轨迹跟踪控制实验。通过搭建网络化控制环境保证实验环境与所提出理论假设一致,并且通过对实验效果和实验所获取数据进行分析,证实了所设计控制律和网络化控制器的稳定性和实时性。

高速动车组轴箱轴承故障监测系统设计

这是一篇关于轴箱轴承,监测,共振解调,温度,STM32,RT-Thread的论文, 主要内容为随着我国铁路运营里程的加长,高速动车组已成为国民出行必不可少的交通工具。随之而来的就是对列车运行速度要求越来越高,高速状态下列车的运行安全就显得更加重要了。因此,为了保证列车运行安全,需要对列车轴箱轴承进行实时监测。本文结合共振解调法与SPM法,利用冲击振动与温度参数对轴承进行监控,设计了一套高速动车组轴箱轴承故障监测系统,实现了对轴箱轴承故障的实时监测。本文首先分析了监测系统检测轴承故障的原理,并根据系统需求,完成了系统的总体设计方案、硬件设计方案以及软件设计方案。然后,根据设计方案,本文详细介绍了监测系统的软、硬件设计过程。硬件设计方面,在Altium Designer环境中完成了系统原理图和PCB的设计,其中主要包括:STM32最小系统、供电电路、温度采集电路、共振解调电路、存储电路、通信电路等。并利用Multisim软件对共振解调电路进行了仿真,验证了电路的可行性。软件设计方面,完成了RT-Thread操作系统在STM32上的移植,设计了系统Bootloader程序以及应用程序。应用程序主要包括:系统自检、CAN通信、以太网组播通信、温度采集诊断、冲击采集诊断、数据存储等。最后,对监测系统主要功能模块进行了测试,测试结果表明监测系统主要功能模块工作正常。同时,为了验证监测系统能否准确识别到轴承故障,本文利用正常轴承与故障轴承进行了整车台架试验。试验结果表明,系统能够正确诊断出轴承故障类型。