基于无线方式的智能控制器测试系统的研究与实现

摘要

有鉴于当前智能控制器的设计与研发过程中，众多控制理论和先进算法因为控制器性能的限制，难以应用于实际的研发，本文通过对现有测试系统进行研究与分析，结合无线通信技术及各个领域的设计思想，提出并实现一个基于无线方式的智能控制器测试系统。
　　此测试系统具有测试方便、不受场地限制的特点，同时借助于处理设备强大的计算能力和兼容性，能够采用多种算法用于系统的分析和设备的测试。研究与开发基于无线方式的智能控制器测试系统，对加速研发速度、提升设备可靠性有着很大的意义；此测试思想的提出，也为高端算法、控制理论与实际产品的结合提供了可能性。
　　本文的主要研究内容如下：
　　(1)分析当前的测试方法和先进的领域，提出测试系统的设计思想。
　　(2)研究无线设备射频电路的设计以及测试系统硬件框架的设计。
　　(3)研究各种通信技术，包括USB通信、无线通信技术、微控制器之间的通信。
　　(4)使用VC++，设计并开发PC平台上的人机界面，并完成PC平台上Matlab及LabVIEW等工具的调用，最终完成测试系统软件框架的设计。
　　(5)设计各种算法以供测试系统分析及使用，如PID自整定。

目录

基于无线方式的智能控制器测试系统的研究与实现

THE RESEARCH AND IMPLEMENTATION OF ATESTING SYSTEM FOR THE INTELLIGENTCONTROLLER BASED ON WIRELESS METHOD

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 课题研究的目的及意义

1.3 国内外技术发展状况

1.3.1 普通调试方法

1.3.2 无线传感器网络

1.3.3 虚拟仪器

1.4 本文主要研究内容

第2章 测试系统的设计思想及主要内容

2.1 引言

2.2 测试系统的设计思想

2.3 测试系统的结构、组成及其工作原理

2.4 测试系统的应用领域

2.5 测试系统与相关领域的区别

2.5.1 与现有测试的区别

2.5.2 与自动测试平台的区别

2.5.3 与无线传感器网络的区别

2.6 本章小结

第3章 测试系统的硬件设计

3.1 引言

3.2 无线节点模块设计

3.2.1 倒F 天线设计

3.2.2 无线模块硬件电路

3.3 USB 无线适配器硬件电路设计

3.4 无线节点设计

3.5 本章小结

第4章 通信协议及其软件实现

4.1 引言

4.2 ZigBee 协议的研究及实现

4.3 USB 协议的研究及实现

4.3.1 HID 设备

4.3.2 USB 设备枚举

4.3.3 USB 设备读写

4.4 单片机间通信协议

4.4.1 UART 通信

4.4.2 自定制通信协议

4.5 上位机串口通信程序

4.6 拓展研究

4.6.1 对协议的深入研究

4.6.2 测试编码的实现

4.7 通信有待改进之处

4.8 本章小结

第5章 上位机软件的设计及系统的应用

5.1 引言

5.2 上位机界面设计

5.3 COM 技术

5.4 Matlab 与VC++混合编程

5.5 VC++与LabVIEW 混合编程

5.6 测试系统涉及的算法

5.6.1 PID 自整定算法

5.6.2 其他控制算法

5.7 实际应用

5.8 后续展望

5.9 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢