本文選題：嵌入式技術(shù) + 射電望遠鏡�。� 參考：《東北大學(xué)》2011年碩士論文

【摘要】：500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)的主動反射面是由2400余個索網(wǎng)節(jié)點組成,FAST要順利完成觀測任務(wù),需要對2400個節(jié)點完成實時動態(tài)定位控制,因此主動反射面控制系統(tǒng)需要對下拉索引進行動態(tài)實時控制、準(zhǔn)確控制和精度控制。其中精度控制在機械控制方面使用減速箱來實現(xiàn),動態(tài)實時控制和準(zhǔn)確控制使用智能節(jié)點控制器來實現(xiàn)。主動反射面控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性是射電望遠鏡能否完成預(yù)期目標(biāo)的關(guān)鍵。 主動反射面控制系統(tǒng)主要由三部分組成：總控制器,通信網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點控制器。總控制器使用個人計算機,開發(fā)了一套用于控制所有節(jié)點的上位機軟件。通信網(wǎng)絡(luò)選擇了可靠性和實時性很強的以太網(wǎng)作為反射面控制系統(tǒng)的組網(wǎng)方式。節(jié)點控制器是網(wǎng)絡(luò)的通信終端也是主動反射面控制系統(tǒng)的直接執(zhí)行者,因而節(jié)點控制器成為該系統(tǒng)的關(guān)鍵。本論文介紹了基于嵌入式技術(shù)的FAST射電望遠鏡以太網(wǎng)節(jié)點控制器開發(fā)研制的全過程。根據(jù)主動反射面控制系統(tǒng)的特性,節(jié)點控制器應(yīng)具有嵌入式以太網(wǎng)通信模塊,高速的工作速率和實時可靠的操作,較強的運算能力和遠程更新等功能。節(jié)點控制器的設(shè)計主要分兩方面：硬件電路設(shè)計和控制器程序設(shè)計。硬件電路方面主要實現(xiàn)了以太網(wǎng)接口模塊、電機控制電路、電機監(jiān)測電路和時鐘芯片電路等的設(shè)計,制作了170套PCB電路板,并完成了對其的檢測驗收。控制器程序方面主要完成了基于μC/OS-II操作系統(tǒng)上的各個程序模塊的設(shè)計,包括以太網(wǎng)通信模塊、電機監(jiān)測和控制程序、數(shù)據(jù)信息和時間信息的讀寫程序、遠程更新程序和自動觀測模式程序等。在密云50米縮尺模型上對131個節(jié)點控制器的通信能力和控制能力等方面進行了調(diào)試,完成了控制器程序的完善和優(yōu)化。 以太網(wǎng)節(jié)點控制器在密云模型中進行了運行和測試,達到了主動反射面控制系統(tǒng)的設(shè)計要求。
[Abstract]:The active reflector of the 500m spherical Radio Telescope (fast) is composed of more than 2400 cable-netted nodes. In order to successfully complete the observation task, it is necessary to complete the real-time dynamic positioning control of 2400 nodes. Therefore, active reflector control system needs dynamic real-time control, accurate control and precision control for drop-down index. The precision control is realized by the deceleration box in the mechanical control, and the intelligent node controller is used to realize the dynamic real-time control and accurate control. The network structure, system reliability, stability and accuracy of the active reflector control system are the key factors for the radio telescope to achieve the desired target. The active reflector control system consists of three parts: master controller, communication network and node controller. The master controller uses personal computer to develop a host computer software for controlling all nodes. Ethernet, which is reliable and real-time, is chosen as the networking mode of reflective surface control system. The node controller is the communication terminal of the network and the direct executor of the active reflector control system, so the node controller becomes the key of the system. This paper introduces the whole process of the development of fast Radio Telescope Ethernet Node Controller based on embedded technology. According to the characteristics of the active reflector control system, the node controller should have the functions of embedded Ethernet communication module, high working rate, real-time reliable operation, strong computing ability and remote updating. The design of node controller is mainly divided into two aspects: hardware circuit design and controller program design. The design of Ethernet interface module, motor control circuit, motor monitoring circuit and clock chip circuit are mainly realized in hardware circuit. 170 sets of PCB circuit board are made, and the inspection and acceptance are completed. The controller program mainly completes the design of each program module based on 渭 C / OS-II operating system, including Ethernet communication module, motor monitoring and control program, reading and writing program of data information and time information. Remote update program and automatic observation mode program, etc. The communication ability and control ability of 131 node controllers are debugged on the 50 meter scale model of Miyun, and the program of controller is perfected and optimized. The Ethernet node controller is run and tested in the Miyun model, which meets the design requirements of the active reflector control system.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：P111.44;TP273.5

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本文編號：2079809