基于嵌入式Linux內核驅動下電氣控制系統的研究

羅順平

摘 要：在社會生產力發展到如此先進的程度下，電力作為最主要的能源，對社會的生產生活起到了非常重要的作用。伴隨著用電量的急速升高，要求也在提升。為了能夠更好的保證電網運行的穩定性，促進電網系統的安全，必須了解電氣控制系統的設計要點，并且明確目前電站開關站的相關操作，進一步改善配電站電氣控制系統設計存在的問題，針對性的提出改進措施，提高電網質量。電力作為人們日常生活不可或缺的動力系統，對于各行各業的發展都起到了至關重要的作用。從目前來看，為了能夠增強電網運行的穩定性，保證人們對于用電需求的平衡，必須增加配電站電氣控制系統的合理設計。

關鍵詞：Linux；電氣控制系統；應用設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.129

0 引言

隨著互聯網絡的快速發展，電氣自動化控制系統的質量也在逐步提升。筆者基于嵌入式Linux內核驅動的電氣控制系統進行設計，實現了水聲智能傳感電機的電氣控制，有效提高電氣自動化控制系統的質量與水平。

1 基于嵌入式Linux內核驅動下電氣控制系統的可行性分析

在電氣自動化控制領域，物聯網逐步得到了建設和應用，以實現對電器設備的自動控制和平衡調度，這樣才能夠保證電氣自動化設備輸出功率穩定，繼而使系統高效運行[1]。在物聯網時代，可以采用大數據技術實現對電氣自動化系統中各種原始數據的采集分析。借助網絡信息處理層將這些采集到的原始數據進行收發與歸類，則能完成電力的自動化調度，同時完成故障的自動判斷與控制。作為現代網絡技術和傳感器技術的融合產物，物聯網代表著技術的新一代發展趨勢。通過控制算法研究方面的主要內容，能夠保證傳統方法得到改進，在電氣控制方面提出模糊PID神經網絡算法、粒子群進化算法、自適應內環控制算法等多種算法。在這樣的算法條件下，通過隨機延時無法修正電器控制的方法，在聲傳感器中進行的系統進行設計，能夠實現比較良好的應用性能。筆者在電氣控制系統設計方面，采用了IMC-PID嵌入式收發設備，其擁有多模控制電聲陣列，能夠實現對執行器的優化調解，能夠更好的控制電器控制系統的調解水平。由于電氣控制系統自身存在的干擾問題，在濾波器設計上，可能因基線漂移的產生導致系統硬件信號傳輸失真。為了有效解決該問題，筆者認為應該在物聯網條件下，通過引入Linux內核驅動方式，加強系統電磁耦合設計，為水聲智能傳感電機的運轉提供保障，并且形成了有效地電氣控制系統硬件與軟件控制系統。更好的改變電氣系統的魯棒性能。

2 控制算法設計

物聯網的出現為水聲智能傳感電機系統的電氣控制提供了可能。在進行控制算法設計之前，應該針對算法模型、水聲智能傳感器電機、系統控制器展開研究。從系統結構上來看，包含DC/AC逆變器模型、內控模擬器、外環控制器等器件，所以控制算法的設計也應該根據這些模型進行分析[2]。

3 電氣控制系統的設計

3.1 系統的總體結構

筆者針對基于嵌入式Linux內核驅動下電氣控制系統可行性分析，提出了相應的控制算法，然后結合算法內容完成電氣控制系統設計與實施。首先在設計的過程中，應該分兩部分進行設計。首先是系統的硬件部分，通過在物聯網條件下，采用嵌入式Linux內核驅動，建立電機控制平臺。在平臺實現過程中，應先完成水聲智能傳感器的硬件設計，不僅需要完成A/D采樣電路、信號濾波電路的設計，還要實現相應的時鐘控制電路、接口電路和程序加載電路的設計。

在平臺設計方面，需要注意以下幾個方面，首先，水聲智能傳感電機控制平臺采樣率應該在13MHz以上，并且必須保證單通道實現雙向電平轉換的功能。同時，電路連接應該采用2線制，確保結構擁有尋址功能，能夠完成控制信息的循環堆棧查找。實際進行系統設計的過程中，必須考慮到電氣控制系統抗干擾的問題。

3.2 系統主控模塊

實現系統模塊化設計，還要結合系統總體硬件架構完成主要控制模塊的設計。具體來講，在進行系統在線中斷功能實現時，應采用硬件終端控制芯片，進行IN7r0、INT3中斷輸出。如果程序代碼過長，則相應為AD786。E- Learning系統采用以利用S3C2440A ARM9處理器，可以實現E- Learning系統的核心運算，加強系統控制。從系統存儲功能上來看，采用256 Mbyte字節的NANDFLASH。

3.3 電氣控制性能仿真

在對系統的控制性能進行檢測時，需要采用相應的軟件進行系統結構和功能的模擬，并且結合硬件系統的工作原理，針對性的設計了模擬檢測平臺。該軟件檢測平臺可以根據McBSP以及MCP2510實現系統接口連接，即利用Linux控制系統完成接口連接，實現傳感器電機控制。采用物聯網，能夠實現設備數據在線采集，然后通過數據分析和整理確定系統性能。從平臺信號傳輸上來看，采用的是Server / Client協議，這樣能夠實現遠程控制，并且增添了API功能，針對物聯網中間件進行設計，可以有效地保存用戶信息，讓用戶可以隨時查看水聲智能傳感器電機控制的檢測模擬結果[3]。

4 結論

本文針對嵌入式Linux內核驅動條件下的電氣控制系統進行設計，并且在物聯網條件下實現了硬件系統與軟件系統的整合。同時利用電磁耦合器的設計方式，進一步設計了水聲智能傳感器控制系統。通過算法的合理選擇，改進了電氣控制系統硬件設計與軟件開發的平臺化過程。

參考文獻：

[1]劉麗，李學威，陳睿，李靜.300mm IC的自動物料搬運系統電氣控制系統設計與實現[J].組合機床與自動化加工技術，2017（07）：119-122.

[2]劉明濤.基于FTA-MC的某型起重機電氣系統可靠性建模與仿真分析研究[D].南京理工大學，2017.

[3]葉偉慧.基于嵌入式Linux內核驅動的電氣控制系統[J].電聲技術，2016，40（09）：30-33+55.