应思齐[1]2017年在《基于Linux的SCARA型机械臂运动控制系统设计》文中提出机器人(机械臂)是能够在叁维空间中实现许多类似人的行为与功能的多自由度机器。随着中国经济的快速发展,中国对工业机器人的数量和质量都有很高的需求。现有的SCARA机械手大多数采用PC与运动控制卡相配合的方式进行系统控制,该方式的响应存在一定延迟,并且控制设备的成本较高。Linux系统是一个成熟而稳定的操作系统,它以其开源、稳定、免费的优势在嵌入式系统中的应用越来越广。利用基于Linux系统的嵌入式平台作为SCARA机械臂的控制端不仅能提高系统的实时性,并且能降低控制平台的成本。本文首先分析了研究的背景,并总结了近年来国内外针对机械手控制系统的研究。然后介绍了SCARA机械手的硬件参数及其机械结构,并在此基础上建立笛卡尔坐标系,进行了SCARA型机械手的运动学分析,绘制了机械手的工作区间,并介绍了轨迹疵点的剔除流程。随后,本文结合软件系统、硬件系统的设计,概述了机械手控制系统的总体方案,设计了软件系统的框架,介绍了Linux系统开发平台与交叉编译环境的搭建过程。而为了实现生产线多台机器人的组网运行,并能够实时监控每台机器人的运行状况,直接对接到生产管理部门。本文设计通过基于Qt的机械臂应用软件对SCARA型机械手进行运动控制,系统介绍了机械臂UI中登录界面、设备列表、编程界面、IO状态等主要界面的功能及实现方法,并详细讲解了基于多线程操作技术与TCP/IP协议的网络通讯系统设计方案与实现方法。作为应用最为广泛的绘图软件,AutoCAD绘制的图形还无法直接被机械臂系统所用,因此本文分析了DXF格式文件的数据结构,研究了其中数据的提取方法,设计并概述了机械臂控制系统软件的图纸导入与程序文件传输的应用性功能,然后进行了机械臂嵌入式系统与机械臂UI的网络通讯、文件传输测试。最后,为了测试本文设计的机械臂运动控制系统的实用性与可靠性,也为了检验SCARA型机械臂应用的广泛性,利用机械臂UI的图纸导入功能,结合数控系统中的刀具补偿算法,对机械臂进行了应用性的测试。
孙廉焘[2]2008年在《基于Linux的智能手机平台的研究与应用》文中认为智能手机平台包括智能手机操作系统、服务中间件、图形用户界面引擎、应用程序框架和软件开发包。下一代智能手机平台的发展趋势是服务化、网络化和开放化。本平台基于Linux等开源软件设计,具备完全的开放性,支持多种最新的网络环境,能很好的支持上层服务。当前主流的智能手机平台主要有五种,分别是:Symbian、WindowsMobile、Mobile Linux(Qtopia)、Palm OS和Android。Symbian,Windows Mobile,Palm OS等平台过于封闭,不能很快很好的满足用户的需求,市场迫切需要一个开放性很强的智能手机平台,Qtopia和Android的出现为开放性平台带了个好头,但是二者都有其局限性,Qtopia开发难度过大,不适用于中小厂商和最终用户,Android基于Java开发,只能用于高端智能手机。在这种情况下,市场迫切需要一个能很好的支持多种通信、多媒体、定位和互联网应用的,开发难度小,开发跨度小,能使用C,C++,Java等多种语言开发的开放性智能手机平台,而本课题正是基于这个需求采用Linux和别的开源软件实现了一个这样的智能手机平台。本文分析了智能手机平台的特点和发展趋势,对当前主流的智能手机平台做了分析和比较,对智能手机平台的特性和组成部分进行了深入的研究,并基于Linux等开源软件设计和实现了一个能很好的支持多种通信、多媒体、定位和互联网应用的,开发难度小,开发跨度小,能使用C,C++,Java等多种语言开发的符合技术和市场潮流的、面向服务的、开放的智能手机平台,详述了基于本平台的开发过程并演示了demo,最后基于本平台开发了GSM功能模块,包括GSM守护进程、GSM函数库和GSM demo程序。本论文主要做了如下工作:研究下一代智能手机平台的特性和组成部分,分析和比较当前的各种智能手机平台;设计基于Linux的智能手机平台,提出设计目标,进行平台软件架构设计;实现基于Linux的智能手机平台,搭建宿主机开发环境,制作引导加载程序、内核和根文件系统映像文件,进行手机的基本配置;完成基于此平台进行安装型应用程序和非安装型应用程序开发的基本结构;基于此平台开发GSM模块,要求实现基本的语音通话功能。
朱少琴[3]2008年在《基于Linux的嵌入式数据采集系统软件设计与实现》文中进行了进一步梳理随着信息技术的飞速发展,人们需要能够准确、快速和便捷地获得大量数据并能从中迅速提取出有用的信息。近年来,嵌入式计算机正在深入应用到工业、农业、教育、国防、科研以及日常生活等各个领域。人们对于嵌入式计算机的需求在迅速增长,并且对其功耗、成本、开发周期、可靠性等多方面都提出了更高的要求。目前,将嵌入式Linux技术与数据采集技术及数字信号处理技术结合起来,正是适应了这一趋势。采用Linux技术的嵌入式系统是一种体积小、便于携带、易于网络化、造价相对较低,集信号采集、处理为一体的设备,具有广泛的应用前景。论文首先讨论数据采集系统需要达到的性能指标,着重研究数据采集技术中关键的微弱信号检测和噪声抑制技术,分析嵌入式Linux在数据采集和频谱分析应用中的优势和意义。本文提出采用嵌入式Linux作为操作系统,针对Atmel公司的AT91RM9200嵌入式处理器,设计一个嵌入式数据采集系统。论文在分析了Linux设备驱动程序的基本工作原理基础上,讨论了开发中经常会碰到的中断处理、I/O端口,并在此基础上实现了基于AT91RM9200嵌入式处理器系统的读、写外部RAM的字符设备驱动和网络驱动。实验证明,构造基于ARM的嵌入式Linux系统,并将其应用于工业测控等领域,在技术上完全可行。
黎革女[4]2008年在《基于Linux的嵌入式GUI的研究与开发》文中指出嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式GUI(图形用户界面)为嵌入式系统提供了应用与特殊场合人机交互接口。嵌入式软件都是用于专用的系统中,其个性化软件的图形界面,人性化视觉效果将直接影响产品的销量。而以往开发商只重视产品的性能和功效,忽略了图形界面的开发。本文的研究目的就是基于Linux系统在AKM9开发板建立图形界面程序,并在存储式电子压力计项目中应用,使得项目在实际使用中用到的软件只需低成本、携带方便的硬件平台。本文在对嵌入式系统和图形界面大量研究和实践的基础上,首先简要分析了ARM微处理器系列,几种主流嵌入式操作系统,以及Linux系统的优良特性:然后详细地分析和阐释了Linux内核的进程管理、内存管理、中断与异常处理、系统调用,Linux文件系统和常用的4种嵌入式文件系统类型,即Cramfs,JFFS,YAFFS和NFS文件系统类型,SBC2440硬件平台,重点总结和归纳了基于SBC2440开发板和应用程序需求的嵌入式Linux内核的裁剪,以及内核和文件系统类型为YAFFS和NFS的文件系统的移植;接下来以QT/Embedded的特点和原理为基础上,系统地阐述了为开发和运行GUI程序,分别为主机和目标板编译和安装QT/Embedded软件过程,QT/Embedded软件的移植过程,以及GUI的开发过程;最后,结合存储电子压力计系统回放软件的详细分析与设计有软件功能分析,软件数据流程图,和界面设计等,以及GUI程序的交叉编译与移植,实现了在开发板中建立Linux系统,即在SBC2440开发板中成功烧写内核,文件系统,和GUI程序,并且系统和程序各功能均运行良好。
夏明[5]2007年在《基于Linux的嵌入式监控系统软件平台研究与设计》文中研究指明随着计算机、通信等技术的快速发展，计算机系统的微型化和专业化已经成为信息技术发展的新趋势。其中，嵌入式系统技术作为这一趋势的支撑力量，其产品已经广泛渗透到社会生活的各个层面，在信息处理中发挥着重要的作用。本论文内容来源于实际的开发项目，以构建基于嵌入式平台的电力设备监控系统为背景，具体研究了嵌入式系统技术在传统监控系统领域的应用，主要内容可以分为以下叁部分：第一部分是嵌入式监控系统基础应用平台的研究。本课题在基于EP9315的硬件平台上，利用最新的Linux 2.6内核搭建了完善的嵌入式系统平台。搭建过程中结合具体应用，对通用内核改造进行了研究。第二部分是图形界面系统的开发。友好的用户界面是衡量嵌入式系统效率的重要指标，本课题将基于Qt／Embedded的界面框架移植到监控系统中，使用面向对象的Qt语言编写了良好的图形用户界面(GUI)系统。第叁部分是电力设备监控系统的设计。从系统的工作流、数据流出发，构建了基于模块架构的监控系统。整体采用Qt编程保证了系统的可扩展性。本论文在详细分析嵌入式Linux及嵌入式GUI系统的基础上，探讨了将嵌入式Linux及GUI系统应用于监控系统的可行性和优越性，并结合所构建系统的实际情况，给出了建立嵌入式Linux系统平台及构建监控系统的具体内容和方法。本论文设计的监控系统中，嵌入式Linux的引入降低了系统的开发难度，增强了系统的稳定性；模块化的系统实现使系统具有更好的通用性和兼容性；良好的GUI支持增强了系统的可操作性。
贾晓[6]2008年在《基于Linux的农田灌溉无线监控系统控制器的设计与实现》文中认为随着设施化农业的不断发展,其对农业监控系统的要求也越来越高。农田灌溉无线监测控制系统能够实现对作物生长环境的温度、空气湿度、土壤湿度、CO2浓度以及光照度等众多环境因子实时数据的获取,并对这些数据进行存储、分析、处理,还要能实现对诸环境因子的控制,操纵相应的控制设备,达到控制的现代化、智能化、精准化。嵌入式系统是继IT网络技术之后,又一个新的技术发展方向。随着嵌入式计算机技术的飞速发展,嵌入式系统在工业、农业、军事、航空等领域得到了越来越广泛的应用。嵌入式系统需要嵌入式操作系统作支持,而Linux操作系统由于结构清晰、源代码开放、价格低廉、功能强大、易于移植等方面的优势,在嵌入式系统中也得到了广泛的应用。在此背景下,国家农业信息化工程技术研究中心北京农林科学院生物环境控制部提出了农田灌溉无线监控系统。本论文针对该系统,设计了该系统的控制器。首先对嵌入式系统的概况进行了介绍,具体论述了基于ARM微处理器和基于嵌入式Linux下MiniGUI的人机界面的软件、控制器硬件设计过程,提出了无线监控系统的总体设计方案,介绍了该系统控制器的硬件的整体结构并给出了各部分硬件设计的原理图。然后,对嵌入式无线监控系统控制器所涉及到的模块功能进行了简要的介绍,分析了各个模块的结构,开发了相关驱动程序和MiniGUI主程序,对MODBUS协议进行了自定义并实现与Zigbee无线模块进行RS-232串口通讯、数据采集、控制及嵌入式数据库的应用等方面。给出了系统控制器的测试结果,对实验结果进行了分析。最后作了全文总结,并对未来的工作提出了的想法和建议。
吴钟琴[7]2007年在《基于Linux/UNIX的机群监控系统的关键技术的研究与实现》文中研究表明迅速发展的PC机、工作站和高速网络系统，使高性能超级计算机从高端大型机向计算机机群发展。但是，机群系统因其结构松散、节点独立性强等原因会导致维护困难。国际上流行的方式是在节点机的操作系统之上建立一层机群管理系统。机群监控系统是机群管理系统中的重要组成部分，其基本任务是监控机群系统的各个性能指标，在系统发生异常时提供报警／预警信息。国内外已有机群监控系统虽具有丰富的功能和良好的性能，但仍存在普遍的不足：(1)大部分机群监控系统采用C／S架构，在节点软件发生异常时，监控系统将无法获取该节点的监控信息；(2)未充分利用监控信息预测系统的异常；(3)在无人值守的情况下，在某个节点发生异常时，虽然有些监控系统已提供电子邮件或短消息报警功能，但无法判断系统管理员是否已收到报警信息。作者在对现有几个典型机群监控系统研究分析的基础上，设计了基于C／M／S的叁层通信模型和半异步通信协议，对机群监控系统进行了总体设计，并实现了数据采集器、流数据挖掘器和短消息收发器等模块，从而实现了基于Linux／UNIX的机群监控系统ACMS(Automatic Cluster Monitoring System)。本文的主要特色和创新之处为：(1)通过实现Telnet协议，可获得与服务器端软件失效的节点的通信，并采集该节点的监控信息。(2)提出了将流数据挖掘技术应用于机群监控系统中，设计了流数据挖掘算法，用以预测机群系统将来时间可能发生的异常和发生异常的概率，并根据预测结果进行预警。(3)设计了短消息报警／预警系统和系统管理员之间的人机交互协议，使监控系统在无人值守时具有判断系统管理员是否获悉报警／预警信息的功能，并且具有重发短消息的功能，从而提高了报警／预警系统的可靠性。本文对ACMS的主要模块——数据采集器、流数据挖掘器和短消息收发器进行了测试，验证了它们的可行性和功能。ACMS中的各模块实现了预定的功能，弥补了现有机群监控系统存在的几个不足之处，提高了机群监控系统的可靠性，使其向智能化方向迈进。本文研究实现的ACMS已首次运行于对上海华虹集团计通智能卡系统有限公司所研发和维护的上海轨道交通3号线、4号线和5号线的AFC(自动售检票)系统的中央计算机系统服务器的监控上。其中用于预警的流数据挖掘模块需要大量真实数据进行反复测试和验证，因此还处于测试阶段。运行实践表明，ACMS性能稳定，能可靠地实现监控报警功能。
刘俊年[8]2006年在《基于linux系统的安全策略研究及其实现》文中认为随着科技和经济的高速发展，信息技术带给人类的影响日益扩大，尤其是网络的发展使计算机的应用日益普及，同时也使得信息的安全问题日渐突出而且情况也越来越复杂。信息安全是为信息系统建立和采取的技术和管理的安全保护，防止信息财产不因偶然和恶意的原因而遭到非授权泄漏、更改、破坏或使信息不可用，即确保信息的完整性、保密性、可用性。而操作系统的安全性涉及到身份认证、强制访问控制、敏感信息的多级安全保密、安全审计、基于角色的授权控制、抗否认性认证、以及重要信息的通信加密与解密等内容，是信息安全的核心。事实上，国内的计算机用户，包括企业、政府机关、科研机构和个人在内，并不都具备有足够的专业化信息安全防护知识。因此，增强信息系统本身安全性，研究信息系统安全增强技术，特别是操作系统的安全增强技术的研究，是解决国内计算机用户普遍存在的信息安全问题的关键。本系统针对Linux操作系统进行安全功能增强，特别是访问控制方面进行安全增强，实现了Linux下的标识与鉴别、自主访问控制、强制访问控制、审计、特权管理、客体重用等安全特性。标识与鉴别保证只有合法的用户才能访问系统资源；自卞访问控制允许用户对于属于自己的客体可以按照自己的意愿，允许或禁止其他用户访问；强制访问控制机制通过限制一个用户进程对拥有低安全级的客体只有只读访问权限、对相同安全级的客体可读可写，来加强对资源的控制能力；审计，使所有敏感操作都在审计的监督下完成，实现系统对攻击或安全敏感事件的记录；特权管理将超级用户的特权分散给不同的用户，减少因超级用户权利过大而造成的系统安全风险；客体重用确保系统资源能被安全地再利用。本文主要论述了Linux操作系统的安全增强技术，重点论述了系统的方案设计、主要功能构件以及关键技术实现。论文内容包括：1．分析增强操作系统安全的必要性；简要介绍了开发安全操作系统的基本原理、操作系统安全增强技术和通用安全模型；介绍基于Linux操作系统开发安全操作系统的简单流程，方案设计的基本原则和指标。2．简要介绍Linux操作系统及其安全特性；分析Linux操作系统安全增强的主要内容和可行性；详细介绍如何利用可加载内核模块技术实现Linux操作系统安全增强。3．介绍了操作系统安全增强的几种方案以及本系统采用的增强方案；介绍系统各个功能单元和组成模块及相互关系：介绍系统的基本功能和主要应用。4．重点介绍安全服务构件的设计和卞要功能模块工作流程；介绍主要数据结构、技术关键和相关例程。5．详细介绍用户配置构件和自我保护构件的设计和主要功能模块的工作流程；介绍主要数据结构和相关例程。
韩金燕[9]2007年在《实时Linux操作系统的分析与实现》文中指出随着以计算机技术、通讯技术、消费电子技术为主的IT产业的快速发展，嵌入式实时系统得到了越来越广泛的应用。在包括科学研究、工程设计、军事技术、商业娱乐及人们日常生活的各个领域中，嵌入式实时操作系统的需求也越来越大。嵌入式实时操作系统是嵌入式应用软件的开发基础和平台，它的设计针对各种硬件资源，为应用软件的开发人员提供了统一的用户接口，大大简化了应用软件的开发难度和代码管理的难度。与传统的操作系统不同的是，嵌入式实时操作系统要求具有更好的实时性能，能对外部事件做出准确、实时的响应。Linux操作系统的源代码开放、内核模块化设计及内核的高度可裁减性使其在嵌入式实时操作系统研究领域备受重视。但其面向通用多任务分时系统的设计思想限制了Linux在实时运算中的应用，必须进行有效的实时扩展，以符合嵌入式系统对操作系统实时性能的要求。本论文详细论述了作者在硕士学位论文工作期间在基于Linux的嵌入式实时操作系统研究工作领域里所做的研究和实践，主要围绕着论证、使用Linux构建符合嵌入式实时操作系统条件的要求展开讨论。第一，对嵌入式系统概念、Linux应用于嵌入式系统的优势、实时系统和嵌入式实时操作系统概念做出表述，并且对嵌入式实时操作系统的性能指标及组成等进行详细的说明。第二以此为理论依据，说明Linux在实时性方面的种种缺陷及分析、比较现有的一些改造策略，并详细说明采用强实时方案的原因。第叁根据所确定的方案以Linux 2．4．20为基础、以rtlinux-3．2-pre3为补丁一步步安装、构建一个实时Linux环境，并设计程序测试该系统的实时性能，测试结果表明该系统基本满足实时要求。第四裁减该系统并把它放在32MU盘上。第五，针对现有的工作，指明了以后尚需进一步完善的工作并对进一步开发完整的、具有市场竞争力的产品提出展望。
陈慧[10]2008年在《无人飞艇飞行控制系统软件设计》文中研究说明无人自主控制飞艇的研究将大大扩展飞艇的应用领域,目前许多国家都已经相继开展了这方面的研究工作,并且进行了各种飞行验证试验;国内也有一些研究机构和高校开始进行这方面的研究工作,但更多的都只是跟踪国外相关文献资料进行理论研究或者控制律设计仿真,鲜有涉及到完整的自主控制系统方面的设计实施工作。作者参与了中科院某创新工程项目的飞行控制系统的研究工作,开展了平流层无人飞艇的建模和控制律设计工作,进行了飞行控制系统硬件框架的初步设计工作。在这些工作的基础上,作者独立负责完成了飞行控制系统软件的设计工作,并进行了初步的半实物仿真,仿真结果表明了软件设计的合理性。本文以无人飞艇为研究对象,围绕着飞行控制系统设计展开研究,重点针对飞行控制软件进行设计,具体工作主要包括如下几方面:(1)开展连续系统控制律的设计工作,独立完成了离散化的处理,并在matlab平台上进行了初步的仿真测试。(2)开展无人飞艇飞行控制系统平台构建工作,包括硬件平台的设备选型以及集成方案设计,在此基础上完成了软件平台的构建工作,主要是围绕着Linux操作系统的移植开展工作。(3)重点进行了飞行控制软件的设计工作,包括软件的组成概述、软件结构框图设计、整体流程图分析以及基于Linux多线程的实现设计;在总体设计之后,依次对每个子模块进行详细的功能设计及编程实现。(4)完成了基于银河实时仿真系统的飞行控制软件功能测试实验,实验结果验证了软件功能的合理性。本文采用基于Linux操作系统的软件平台,通过对Linux内核的裁剪使得控制系统平台具有小型化、高效性及成本低等特点。同时,本文控制策略的实现采用层次控制结构设计方法,提高了飞艇飞行控制软件的可靠性,使飞行控制软件系统易实现、易升级、易移植,具有较强的适应性和可重构性。
参考文献：
[1]. 基于Linux的SCARA型机械臂运动控制系统设计[D]. 应思齐. 浙江理工大学. 2017
[2]. 基于Linux的智能手机平台的研究与应用[D]. 孙廉焘. 北京邮电大学. 2008
[3]. 基于Linux的嵌入式数据采集系统软件设计与实现[D]. 朱少琴. 湖南大学. 2008
[4]. 基于Linux的嵌入式GUI的研究与开发[D]. 黎革女. 大连海事大学. 2008
[5]. 基于Linux的嵌入式监控系统软件平台研究与设计[D]. 夏明. 南京理工大学. 2007
[6]. 基于Linux的农田灌溉无线监控系统控制器的设计与实现[D]. 贾晓. 吉林大学. 2008
[7]. 基于Linux/UNIX的机群监控系统的关键技术的研究与实现[D]. 吴钟琴. 华东师范大学. 2007
[8]. 基于linux系统的安全策略研究及其实现[D]. 刘俊年. 四川大学. 2006
[9]. 实时Linux操作系统的分析与实现[D]. 韩金燕. 太原理工大学. 2007
[10]. 无人飞艇飞行控制系统软件设计[D]. 陈慧. 中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）. 2008
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