【正文】 于完整的 C 表達(dá)式、本地變量或寄存器。 高級(jí)存儲(chǔ)器窗口使您 能夠檢查各個(gè)級(jí)別的存儲(chǔ)器，以便能夠調(diào)試復(fù)雜的高速緩存一致性問題。 CCS 支持具有多個(gè)處理器或內(nèi)核的復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)。 全局?jǐn)帱c(diǎn)和同步操作可以 控制多個(gè)處理器和內(nèi)核。 TI 最大限度地利用和專門開發(fā)的 ARM C / C++編譯器的性能。 TI 編譯器使用各種經(jīng)典，面向 ARM，成熟的特定設(shè)備的優(yōu)化和架構(gòu)的 DSP 進(jìn)行了調(diào)整。一些優(yōu)化包括：通用子 表達(dá)式消除，軟件流水，強(qiáng)度降低，自動(dòng)增量尋址基于成本的寄存器分配，指令推斷，硬件循環(huán)，內(nèi)聯(lián)函數(shù)，矢量。 TI 編譯器還有應(yīng)用級(jí)優(yōu)化執(zhí)行程序以及評(píng)估代碼的性能水平。在這個(gè)應(yīng)用程序類的知名度使用編譯器做出選擇，從而顯著提高了 ARM 性能。 編譯器沿用此應(yīng)用級(jí)視野作出取舍， ARM 性能的性能也顯著提高了。 TI ARM 和微處理器 C/C++ 編譯器專為優(yōu)化代碼大小和控制代碼效率而開發(fā)。 它們具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的性能和兼容性。 磁懸浮演示裝置設(shè)計(jì) 16 仿真提供了一種方法著手開發(fā)之前訪問開發(fā)板用戶。仿真應(yīng)用程序的性能和行為也可以提供增強(qiáng)的可視性。提供 了多種可以讓用戶權(quán)衡周期精度，速度和外圍模擬仿真器的變種，一些仿真算法非常適合設(shè)定基準(zhǔn)和一些仿真器適用于更詳細(xì)的系統(tǒng)仿真。 程序調(diào)試與下載 進(jìn)入調(diào)試模式，軟件窗口樣式圖所示。打開調(diào)試對(duì)話框，從這個(gè)對(duì)話框可以看到芯片的串行口輸入輸出的字符，可以在這里看運(yùn)行結(jié)果。要停止運(yùn)行程序回到編輯模式中，可先按停止按鈕再按開啟 \關(guān)閉調(diào)試模式按鈕。圖為 CCS 調(diào)試窗口： 圖 調(diào)試 Watch 窗口 為了生成 ARM 所需要的執(zhí)行文件文件 ,打開目錄，找到項(xiàng)目文件，然后右擊項(xiàng)目的文件夾，在彈出的選項(xiàng)中，選擇 屬性選項(xiàng) ,在彈 出的設(shè)置窗口中選擇項(xiàng)目文件夾圖標(biāo)，打開項(xiàng)目選項(xiàng)窗口，轉(zhuǎn)到如圖所示 ARM Hex Utility 的 Enable ARM Hex Utility 選項(xiàng)標(biāo)簽，可以選擇編譯輸出的路徑和設(shè)置編譯輸出生成的文件名，要選擇創(chuàng)建 HEX 文件，選好后再將它重新編譯一次。圖為生成 HEX 文件： 圖 設(shè)置生成 HEX 文件 生成 hex 文件后可以使用 TI 公司提供的 hex 燒寫器，將 hex 文件單獨(dú)燒進(jìn) ARM 處理器中。除此之外也可使用 CCS 的在線調(diào)試功能，在調(diào)試的時(shí)候程序能自動(dòng)下載進(jìn) ARM磁懸浮演示裝置設(shè)計(jì) 17 處理器中，使用比較方便，在此項(xiàng)目中我基本使 用的直接調(diào)試的功能，調(diào)試過程中可以對(duì) PID 參數(shù)進(jìn)行直接改變，對(duì)變量的觀察也很直觀，便于更好的調(diào)節(jié) PID 參數(shù)以達(dá)到平衡的目的。 PID 調(diào)試與結(jié)果 1） Kp 參數(shù)調(diào)節(jié) 比例控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系，調(diào)節(jié) Kp 參數(shù)使浮子能在一定范圍內(nèi)最小抖動(dòng)。 表 Kp 調(diào)節(jié)結(jié)果 Kp 結(jié)果 0 無作用力 10 作用力過小 15 抖動(dòng)劇中 20 抖動(dòng)過大 2） Kd 參數(shù)調(diào)節(jié) 在微分控制中，控制器的輸 出與輸入誤差信號(hào)的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系，在 Kp 完成的情況下調(diào)節(jié) Kd 使其能減小抖動(dòng)。 表 Kd 調(diào)節(jié)結(jié)果 Kd 結(jié)果 0 抖動(dòng)劇中 10 抖動(dòng)減小 20 基本穩(wěn)定 30 抖動(dòng)過大 3） Ki 參數(shù)調(diào)節(jié) 在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系，最終通過 Ki 的調(diào)節(jié)使誤差減到最小 表 Ki調(diào)節(jié)結(jié)果 Ki 結(jié)果 0 不抖動(dòng) 10 抖動(dòng)增大 磁懸浮演示裝置設(shè)計(jì) 18 15 抖動(dòng)增大 20 抖動(dòng)增大 最終選擇的 PID 參數(shù)為 Kp=25， Ki=0， Kd=20。最終發(fā)現(xiàn)使用 的只有比例和積分參數(shù)，為比例積分調(diào)節(jié)系統(tǒng)。結(jié)果能正確的接受到霍爾元件通過運(yùn)放電路發(fā)達(dá)后的偏移電壓，通過正確的 PID 參數(shù)對(duì) PWM 波進(jìn)行控制， PWM 輸出到 L298N 電機(jī)驅(qū)動(dòng)上， L298N 是正確的輸出正反可調(diào)節(jié)的電流使磁懸浮物穩(wěn)定的懸浮在空中如圖 所示。參數(shù)正確后穩(wěn)定輸出過程波形圖如下圖所示： 圖 穩(wěn)定過程波形 圖 調(diào)試結(jié)果圖 磁懸浮演示裝置設(shè)計(jì) 19 第 6章 結(jié)論與展望 將高新技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備，它一直是研究人員的最終目標(biāo)。成本過高在一定程度上限制了其應(yīng)用，從而實(shí)際研究將加強(qiáng)其產(chǎn)品也將加速標(biāo)準(zhǔn)化的步伐。到目前為止，磁懸 浮主要是在三個(gè)方面廣泛使用，并證明了其不可估量的優(yōu)勢(shì)。真空清潔室技術(shù)：沒有機(jī)械磨損的軸承，并因此不會(huì)造成相關(guān)的污染，甚至允許磁力必要的情況下，磁力透過容器壁將裝置設(shè)置在真空槽外部 。機(jī)床：主要優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)高的承載能力的條件，以保持較高的精度和速度 。渦輪機(jī)和離心機(jī)：優(yōu)點(diǎn)是能夠控制和振動(dòng)阻尼和得到所需的動(dòng)力性能 。沒有潤(rùn)滑劑，因此不需要密封，可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化。 磁懸浮還需要很多高新技術(shù)的支持，超導(dǎo)技術(shù)能是磁懸浮軸承體積更小，性能更好，所能實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)速也會(huì)提高，這些提升同樣依賴于高溫材料，如高溫陶瓷。高溫陶瓷的研究能提供在 高強(qiáng)度，高轉(zhuǎn)速，高溫度的情況下穩(wěn)定工作。目前這兩項(xiàng)技術(shù)還不是很成熟，技術(shù)的發(fā)展和技術(shù)之間的結(jié)合才能提高高新工業(yè)的發(fā)展。 磁懸浮演示裝置設(shè)計(jì) 20 參考文獻(xiàn) [1]張劍平 .智能化檢測(cè)系統(tǒng)及儀器 [M].第二版 .北京 :國(guó)防工業(yè)出版社 ,. [2]馮博琴 , 吳寧 .微信計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)第三版 [M]. 清華大學(xué)出版社 ,2020. [3]華成英 .模擬電子技術(shù)基本教程 [M]. 清華大學(xué)出版社 ,2020. [4]閻石 , 王紅 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第五版 [M].清華大學(xué)出版社 ,2020 [5]蔣啟龍，張昆侖 ，李熹 .單磁鐵磁懸浮系統(tǒng)的數(shù)字控制 [J].鐵道學(xué)報(bào)， 1992 [6]曹剛 .PID 控制器參數(shù)整定方法及其應(yīng)用研究 [D].浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 ,2020 [7]陶永華 ,伊怡欣，葛蘆生 .新型 PID 控制及其應(yīng)用 [M].機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 [8]SungJun Joo,. Design and Analysis of Nonlinear Feedback Linearizing Control fro an Electromagic Suspension System. technology,IEEE transactions on control[M].1997 [9]程佩青 . 數(shù)字信號(hào)處理 [M]. 清華大學(xué)出版社 . 2020 [10] Dezza, Gerlando, , Design of Scaled Prototypes of EMS Maglev Levitator Base on an improved Magic Modeling, MAGLEV[D] 2020 [11]連級(jí)三，磁懸浮列車原理及技術(shù)特征 [M].電力機(jī)車技術(shù) ,2020. [12]黃琳，系統(tǒng)與控制理論中的線性代數(shù) [M]. 北京科學(xué)出版社 ,1984. [13]劉金琨 . 先進(jìn) PID 控制機(jī)器 MATLAB 仿真 [M]. 北京電子工業(yè)出版社 ,2020. [14]吳祥明 . 磁懸浮列車 . 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 [M],2020. [15]毛保華 . 磁懸浮技術(shù)在中國(guó)的應(yīng)用前景分析 [J]. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息 , 2020. 磁懸浮演示裝置設(shè)計(jì) 21 致謝 忙碌而緊張的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，在完成了系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)后，我感到喜悅和自豪。在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，感謝老師，同學(xué)給我無私的幫助， 在此，我要向他們表示衷心的感謝。 首先，我要感謝學(xué)校的老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給了我?guī)椭?，并且給了我許多關(guān)鍵的，建設(shè)性的指導(dǎo)。 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我受益匪淺。可以這樣說，用計(jì)算機(jī)來解決繁重而低效的手工管理工作，計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的必然。在理論課的學(xué)習(xí)中，我掌握了基礎(chǔ)課和專業(yè)課的理論知識(shí)，也曾經(jīng)做過一些程序設(shè)計(jì)的聯(lián)系和計(jì)算機(jī)綜合試驗(yàn) .在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我曾遇到了許多困難，比如運(yùn)放電路不能正確的工作。而在克服這些困難的過程中，我收到了同學(xué)和室友的幫助，在我沒日沒夜的調(diào)試下，他們也是陪同我一起解決問題，在這里由衷的感謝他們 。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步了解了軟件工程設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，既鞏固了以前的理論知識(shí)，也為我以后的工作奠定了良好的基礎(chǔ)。 當(dāng)然，由于時(shí)間的短促，我所完成的系統(tǒng)并不是盡善盡美的，還有待進(jìn)一步的修改和完善。最后，請(qǐng)?jiān)试S我再一次向畢業(yè)期間無私幫助過我的李延平老師，陳愛萍老師，特別是我室友唐梓杰同學(xué)，給予了我莫大的幫助。李拔群同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室對(duì)我的指導(dǎo)和支持，沒有他們我完成不了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此感謝你們。 磁懸浮演示裝置設(shè)計(jì) 22 附錄 程序 include include include include include inc/ include inc/ include inc/ include driverlib/ include driverlib/ include driverlib/ include driverlib/ include utils/ include driverlib/ include driverlib/ include driverlib/ include driverlib/ include define MAX_PID_OUTPUT 20200 define MAX_INTEGRATION_ERROR 2020 typedef struct { int targetValue。 float Kp。 float Ki。 float Kd。 int integrationError。 int prevError。 磁懸浮演示裝置設(shè)計(jì) 23 } PID。 PID xPID,yPID。 void ADCConfig()。 void Timer0IntHandler()。 void TimerConfig()。 void POSget()。 void PWMConifg()。 int PIDCalc(PID *pid, int error)。 int output。 uint32_t HrData1[4]。 uint32_t HrData2[4]。 uint32_t xpos。 uint32_t ypos。 int main(){ SysCtlClockSet(SYSCTL_SYSDIV_5 | SYSCTL_USE_PLL | SYSCTL_OSC_MAIN |SYSCTL_XTAL_16MHZ)。 // 40MHZ //PID init = 15。 //LM358 *20 = 0。 = 20。