一、QNX环境下多线程实时监控系统技术研究（论文文献综述）
田慧思[1]（2019）在《HXD3C型电力机车主控制单元的设计与实现》文中指出随着我国铁路发展进入新纪元,电力机车已经基本实现国产化,对HXD3C型电力机车的车体以及各电气设备的制造技术已相对成熟,但是作为关键性部件的主控制单元MCC（Main Control Center）,只能进行生产制造和故障检修,并不具备研发、创新的能力。机车网络控制系统是HXD3C型电力机车的重要组成部分,运行状态关系着行车的安全与稳定。主控制单元MCC作为机车网络控制系统的控制核心,具有控制、监测等功能,对机车网络控制系统的性能起到了决定性作用。因此,研制具有自主知识产权的主控制单元MCC是全面实现HXD3C型电力机车全面国产化进程中的关键。本课题主要工作内容如下:（1）简要分析机车网络控制系统中常用的几种现场总线基础之上,对HXD3C型电力机车网络控制系统的系统结构及特点、组成及功能进行了探讨,并深入研究了 CAN、I2C和CPCI总线的构成及原理,为后续主控制单元MCC的硬件设计奠定了基础。（2）通过对主控制单元MCC的功能、对外接口和硬件分析,将其划分为五个功能模块,完成硬件平台设计;分析STPC Atlas作为主处理器的原因,并对其控制子板的参数进行配置;完成数字输入子板、模拟频率输入子板的信号输入电路及其微处理器外围电路的设计。（3）分析嵌入式实时操作系统QNX作为主控制单元MCC软件平台的优势,完成主控制单元软件平台的镜像文件封装与移植;完成QNX下主控制单元MCC硬件驱动设计并举例USB驱动设计。（4）依据主控制单元MCC所需实现功能,完成软件编写工作,并对其主任务流程进行分析;对HXD3C型机车网络控制系统测试平台的人机界面进行设计,并在Qt下进行实现;在搭建的HXD3C型机车网络控制系统测试平台上,通过人机界面对主控制单元MCC进行功能性测试,结果表明本设计符合HXD3C型电力机车车载主控制单元MCC的基本要求,实现了主控制单元MCC的功能,为实现HXD3C型电力机车全面国产化打下了一定的基础。
吉爽[2]（2018）在《基于QNX的汽车虚拟仪表研究与设计》文中研究指明驾驶人员通过汽车仪表实时获取汽车运行中的相关参数,掌握车辆运行状态,有效提高车辆驾驶安全。汽车虚拟仪表采用TFT（Thin Film Transistor）液晶显示屏代替了传统的机械和数字组合式汽车仪表;通过液晶屏以多种符合驾驶员视觉习惯的方式显示车辆当前运行信息,不仅提高车辆信息的显示精度和速率,而且通过各种图形、图像和字符方式解决了传统仪表显示方式单一和传递信息量少等缺点。针对汽车虚拟仪表硬件资源管理及软件时延控制、图形界面实现方式和指针动态显示存在的问题,本文旨在设计一个基于QNX的汽车虚拟仪表实现方案,包含如下主要内容:1.从QNX操作系统的内核架构特点分析了该操作系统高可靠性的原理,即驱动和应用程序均放在用户态执行,能够有效避免由驱动程序或应用程序的错误引起系统的崩溃,保证了整个系统运行的可靠性和安全性。然后从中断响应延迟、调度延迟和上下文切换延迟三个指标对QNX操作系统的强实时性进行测试与分析。2.通过研究通用嵌入式图形库实现技术中涉及的具体内容,在QNX提供的GF（Graphics Frame）基础图形接口上,设计并实现了一个由事件子系统、对象子系统和图形子系统的三部分组成的轻量级图形控件库,该部分是整个汽车虚拟仪表系统显示的重要部分。3.对汽车虚拟仪表功能需求进行了详细分析,在综合考虑QNX微内核结构特性和硬件平台的基础上,采用层次化软件设计方案,利用多进程多线程软件结构进行软件设计,方便仪表软件的升级和维护。硬件驱动层软件按照POSXI标准进行设计,为用户端程序提供标准的文件操作接口。中间支持层软件主要作用:一是完成复杂的数据处理,为操作系统和上层软件提供标准的调用接口;二是完成图形控件库设计,该部分是上层图形界面显示软件与微处理器图形控制器硬件交互的桥梁。应用层软件依据汽车虚拟仪表的具体需求划分为不同任务模块,采用标准化的通信和调用方式实现虚拟仪表的各项功能。软件首先完成所有硬件模块的一系列初始化工作,然后系统创建运行任务,并根据每个任务的当前状态进行实时调度运行。在完成上述研究内容的设计后,为测试虚拟仪表的功能和性能,搭建了硬件在环测试系统,对虚拟仪表分模块编写相应的测试用例进行测试与分析。完成了PWM输出和CAN通信等驱动模块的基础性测试与分析;在此测试基础之上,对仪表的部分功能模块进行了相应的测试与分析;最后对仪表软件设计中的关键性能进行了相应的测试与分析。通过对各个部分的测试结果分析得出:本文基于QNX基础软件设计的汽车虚拟仪表软件实现了所有的功能要求,主表盘和行车电脑等界面显示和切换正常,验证了本文设计的可行性。
李春春[3]（2018）在《EAST实时网络通信系统的研究》文中研究表明随着EAST物理实验的深入开展,等离子体位形、压强、偏滤器热负荷和磁流体不稳定性等先进控制内容不断集成到等离子体控制系统（Plasma Control System,PCS）中,为了实现从百微秒到几十毫秒不同时间尺度、多输入多输出等离子体参量的有效控制,需要解决强干扰复杂电磁环境下数据实时获取及传输问题,发展更加可靠的实时网络系统和操作系统,及支持分布式的实时数据采集、传输和存储系统。本文在调研国内外托卡马克装置中实时网络通信系统的基础上,综合先进的信息技术,采用提供确定性响应时间的RedHat MRG-R（Messaging,Realtime and Grid-Realtime）实时Linux作为操作系统,并对不同的实时控制需求提供操作系统实时定制;为了加快推进EAST实时数据采集国产自主可控替代计划,结合了 CPU亲和性技术、多线程技术、数据缓存技术等实现了多块ADLINK DAQ PXI-2022采集卡的多通道同步实时数据采集,可以满足10kHZ以上的实时同步采集和控制的需求;还采用具有高速、实时性好、可靠性高等特点的反射内存卡（Reflective Memory,RFM）作为实时网络,并在此基础上设计了一种轻量型的实时通信协议,能够实时传送采集数据,同时完成PCS控制命令的发送,对RFM的数据读写模式进行了深入的分析和研究,提出了一种基于“地址映射”的RFM读写速度优化方法,解决了 PCIe接口类型的读写速度过慢的问题,优化了读/写速度,从原先8.6MBps/47.7MBps提升到现在的51.4MBps/51.3MBps（在读写512 Bytes时）,显着降低了数据的实时传输延时,从而达到了控制总延时小于100微秒的要求。由于RFM网络是光纤网络,可以克服强的电磁干扰,保证了实时诊断数据与命令的无损传。为了实现海量数据的快速可靠传输,设计了一种基于“时间片”的实时传输存储机制,有效解决千兆以太网的带宽瓶颈问题,满足了诊断数据同步传至EAST服务器的需求。为了保证控制网络的安全可靠运行,还开发了基于Cacti的网络监控系统,实现了对EAST实验网络设备的流量监控以及对故障设备的报警功能,为实验人员提供了良好的监控工具。本文设计的系统为聚变装置提供了一整套通用的实时数据获取方案及规范,能够有效解决聚变实验中的实时通信问题。本文工作能够充分体现所采用的计算机硬件、软件技术在聚变实验实时数据通讯及控制中的成功运用,有着重要的现实意义和集成创新;同时论文在实时操作系统、实时数据采集和实时网络三方面对EAST等离子体控制系统完成了基础架构的扩充,提供了更多可靠的选择,对建立我国自主化等离子体控制系统具有重要意义。
郝延哲[4]（2018）在《基于QNX的液压驱动四足机器人分布式控制系统设计与实现》文中研究说明自然界中的四足哺乳动物几乎可以依靠自己的腿足到达地表的任何地方,具有地形适应能力强、运动灵活度高的优点。因此,将四足哺乳动物作为仿生对象的四足仿生机器人已经成为移动机器人领域的研究热点。四足机器人控制系统承担着执行控制指令、完成关节驱动伺服控制、机器人运行状态监测和外部扰动下的动态稳定控制等任务,其实时性、软件和硬件系统的稳定性对机器人系统的综合性能起着关键作用。本课题以山东大学机器人中心的SCalf液压驱动四足机器人为研究对象,根据机器人对控制系统实时性、抗共模干扰能力和高可靠性的需求,采用分层分布式架构设计了机器人的控制系统。主要研究内容如下:（1）液压驱动四足机器人控制系统的整体方案设计。在分析液压驱动四足机器人系统机构组成、关节驱动方式、机载能源和运动模式的基础上,提出了液压驱动四足机器人控制系统的设计需求。然后根据控制系统的需求,首先将机器人系统动力学分为整体动力学模型和单腿动力学模型,分别采用核心控制器和单腿伺服控制器进行运算与控制,以提高模型解算的实时性及运算效率,其次使用双CAN总线的通信方式,将机器人机载动力系统控制和运动控制的信息分开传输,以提高通信带宽。通过将控制系统分为核心控制层、通信协调层和伺服驱动层设计了高可靠性的分层分布式控制系统硬件架构,并对各层进行了详细方案设计。（2）控制系统的硬件实现。在控制系统的整体框架下,根据控制任务的需求,首先对主要器件进行选型,确定了以凌华CM920为CPU、Connect CANpro/104-plusOpto为CAN卡的核心控制器。然后对无线通信模块、单腿伺服控制器进行了功能论证,针对不同的功能需求,设计了不同的配套电路。最后对控制系统的可靠性进行设计,确保控制系统的稳定。（3）控制系统的软件设计。基于QNX实时操作系统搭建了IDE Monmentics开发环境,根据控制系统的框架设计,首先对核心控制层的线程进行分配,设计了主线程的程序。其次对于通信协调层的不同的通信方式进行软件设计,制定了CAN通信协议。然后根据数据采集与输出需求对伺服执行层的A/D采集、D/A输出进行了设计。最后设计了上位机操作界面,方便机器人的操作控制与运行状态监测。（4）实验验证。设计了 A/D数据采集模块和D/A输出模块的验证实验、单缸伺服控制实验、CAN通信实验以及整机实验,分别对控制系统的数据采集和输出、单缸伺服控制的跟随性能、CAN通信速度以及机器人整机性能进行了测试,通过实验证明,控制系统能够满足新的控制需求,并能够在四足机器人上开展相关算法的实验验证。
郑国镇[5]（2017）在《托卡马克装置等离子体控制系统实时技术研究》文中提出托卡马克装置中,等离子体控制是一项重要的基础性工作,作用是快速精准地对等离子体的各项参数进行实时控制,并且涉及到多种控制算法以及多个系统之间的协调运作,是托卡马克装置运行和深入的物理实验的前提和基础。现代托卡马克装置中,等离子体控制系统通常是一个由多个子系统通过各种网络连接起来构成的复杂实时控制系统。实时控制技术是等离子体控制系统的关键技术,是数据采集、实时反馈计算、联锁保护、实时数据传输等功能的重要基础。本文根据等离子体控制系统实时控制软件开发的需求,设计并开发了一个灵活的跨平台、多线程、模块化的实时软件框架（JRTF）。该软件框架使用C/C++开发,可以运行于Linux、Windows、QNX操作系统,并且将各个功能模块封装成类,实现了多线程、线程调度、线程间通信、高精度定时器、日志、网络通信、数据库等功能。该软件框架在操作系统和控制算法之间建立了一个明显的边界,开发人员只需重点关注控制算法,其他所有的任务都可以通过框架内提供的对象来实现。使用软件框架可以提高软件开发效率,使软件具有更好的维护性和扩展性。并且该框架集成了 EPICS的核心功能,可以兼容其他基于EPICS的控制系统。等离子体控制系统是一个硬实时系统,为了提高JRTF应用的实时性能,本文重点研究了基于Linux的实时操作系统,采用RT-Preempt patch的方案将普通Linux内核转变成完全可抢占式内核,大幅提高了系统响应的时间确定性。本文研究了Linux系统下的时钟、定时器、调度策略、电源管理等内容,在JRTF软件框架中集成了针对系统实时性的调校方法。本文针对实际等离子体控制系统应用状况对实时Linux操作系统的各项性能参数做了详细测试,测试结果表明基于RT-Preempt patch的实时Linux系统的各项实时性能均满足等离子体控制的硬实时需求。本文以JRTF框架和实时Linux系统为基础,设计并实现了新一代的J-TEXT装置等离子体控制系统,具体完成了以下内容并进行了相应的创新:采用NIPXI平台的硬件实现了全新的电源控制器硬件系统;结合JRTF框架,实现了 J-TEXT脉冲磁体电源控制软件的所有功能抽象,极大地提高了同类型控制系统的开发效率;研究了基于反射内存的实时网络,组建了星型拓扑结构的硬实时网络,可以实现微秒级别的数据同步;基于NI CompactRIO平台设计实现了 J-TEXT等离子体控制系统中的联锁保护系统;设计了分布式计算框架用来实现J-TEXT装置原有的等离子体控制算法,并且对新系统的运行参数进行了整定;本文还针对未来的基于实时平衡反演的等离子体控制算法设计了集中式计算框架。新的等离子体控制系统系统已经在2017年春季的J-TEXT工程测试中完成调试,运行良好,为未来进一步的先进等离子体控制奠定了基础。本文所研究的实时控制软件框架以及相关的软硬件技术可以为其他托卡马克装置中的类似控制系统提供参考。
蒋毅[6]（2017）在《助力器电液负载模拟器实时控制系统开发与研究》文中研究说明直升机旋翼桨距调节助力器（以下简称助力器）是一种辅助飞行员调节直升机旋翼桨距控制直升机飞行方向和速度的执行机构,其装备前需要在地面设备上进行性能试验,确保其性能的稳定性和安全性。电液负载模拟器作为一种地面模拟设备,被用于模拟直升机实际飞行过程中旋翼所受的空气动力通过连杆机构传递至助力器上的作用力,同时模拟飞行员手动刚操作助力器过程。该作用力具有数值大,频率高且复杂多变等特点,因此为使模拟器能够更准确地模拟助力器的实际工况,本文研发了高实时性、高精度的电液负载模拟器的控制系统。首先,针对加载力频率分量高且频率复杂等特点,研发了基于QNX实时操作系统（RTOS）的高实时性控制系统。利用QNX RTOS精确定时性能,将控制系统的控制周期精确设定为0.5ms;并基于QNX RTOS多线程并发的特点进行多线程编程开发,再进一步应用互斥锁和条件变量同步多线程,确保多线程的共享数据读写的正确性和多线程运行逻辑的安全性、可靠性,进一步保证实时性能和控制过程的安全性。然后,针对电液负载模拟器的位置系统受加载力干扰降低了位置控制精度和力控制系统因存在多余力而影响加载精度等问题,首先介绍了鲁棒控制问题相关理论基础,再建立电液负载模拟器数学模型,基于结构不变性原理设计了定常补偿器以提高位置控制精度,并基于力控制系统数学模型分析了多余力产生机制,提出包含定常补偿器和干扰观测器（Disturbance observer,DOB）的多余力复合补偿策略以提高加载精度,该策略先基于结构不变性原理设计定常补偿器消除大部分多余力,再通过求解H∞混合灵敏度问题的方法设计出DOB以补偿剩余的多余力,并提高系统鲁棒性。再基于网络队列和生产者-消费者模型,应用LabVIEW软件开发了上位机实时监控程序,实现上下位机数据共享和试验状态显示等功能。最后仿真研究表明,应用定常补偿器补偿后正弦位移函数跟踪精度为4%;应用多余力复合补偿策略后,高频动态力函数跟踪结果中的多余力减少了 65%以上,系统动态响应快速;摄动仿真研究表明控制系统对系统不确定性有较好的鲁棒性。再基于开发的实时控制系统进行某型助力器加载试验,试验结果表明,模拟加载器实时控制系统的实时性好,控制周期稳定为0.5ms;多线程的共享数据读写正确,线程运行逻辑安全可靠;复合位置正弦函数跟踪精度为5.6%,高频动态力函数跟踪结果证实了多余力抑制策略的有效性。
曲效锋[7]（2016）在《微创手术机器人实时系统构建与主从控制策略》文中提出微创手术具有创面小、痛感轻和术后恢复时间短等优点,得到了广泛的临床应用。但也存在手眼不协调、灵活性不足等问题。由机器人技术与微创技术结合的微创手术机器人系统能够克服这些缺陷,显着地提高手术效率与效果。于临床中应用微创手术机器人系统,对系统的实时性和安全性要求很高。而且手术机器人系统需要实现手术器械跟随医生手部以相同的趋势运动,使得医生能够手眼协调操作。本文基于QNX系统构建了微创手术机器人的软硬件框架,并研究了内窥镜视野下基于笛卡尔空间的主从一致性增量控制策略,从而构建了完整的控制系统。进行了多种实验,检验其实时性能和控制策略的有效性。采用分布式I/O与处理的控制系统结构,确保系统各部分的实时性能能够满足系统整体的需要。将QNX系统移植到上位机中,并搭建起各部分之间的通信网络。然后按照层级结构设计应用软件系统,根据功能划分任务,确定实时性任务的结构和优先级。然后分析了系统的实时性能,结果表明系统实时性能优秀。针对机器人主从异构的特点,研究了内窥镜视野下基于笛卡尔空间的主从一致性增量控制策略。构建了机械臂D-H参数模型,并根据机械臂的结构特点,求出了机械臂的逆运动学解析解。研究了内窥镜视野下的主从映射方法,并采用视觉测量技术快速准确地测出机械臂之间的姿态关系。为了提升系统的使用性能,开发了主从术中调整、主手抖动滤除和操作安全限制等主从控制功能。针对所构建的控制系统开展了实时性能比较实验、主从控制实验和活体动物实验。实验结果表明,从手机械臂能够快速及时地跟随主操作手运动,具有良好的实时性能;控制系统能够使得操作者手眼协调、直觉地完成各种手术操作;主从控制功能提高了机器人系统的稳定性、灵活性和安全性。实验的开展也为微创手术机器人在临床中应用奠定了坚实的基础。
李明[8]（2016）在《基于QNX操作系统的挖掘机智能仪表研制》文中提出近年来,伴随着我国城市化进程的推进,城市基础设施建设对挖掘机功能的需求不断趋于智能化。作为挖掘机核心零部件之一的挖掘机仪表系统,其智能化发展正在成为众多工程机械企业的主要研究方向。为了实现工程机械仪表的智能化,本文以挖掘机为研究对象,深入分析了其功能需求以及性能要求。在此基础上,本文提出了研制该仪表系统需要采用的总体结构,仔细研究了硬件开发、软件开发和关键技术点,然后提出了系统的总体研究设计方案,并逐步展开工作,主要内容如下:1)根据挖掘机仪表系统的功能需求与性能要求,制定出仪表系统总体设计研制方案。在此基础上,选用飞思卡尔i.MX6Q四核微处理器为硬件核心,研究并设计出挖掘机智能仪表系统的硬件开发平台。2)根据总体设计研制方案以及硬件开发平台方案选取QNX嵌入式实时操作系统作为仪表系统的软件开发方案,并进行QNX实时操作系统的移植,完成仪表系统开发调试环境搭建,并且在开发调试环境中完成驱动程序、应用程序、仪表系统主界面、菜单界面以及盲区视频显示的开发与调试工作。3)针对仪表系统中存在的图形闪烁问题提出了多缓冲技术解决方案。针对指针旋转走样问题提出了旋转插值算法解决方案。4)对设计研制好的挖掘机智能化仪表系统进行了硬件与功能测试,然后总结了本设计的研究工作并展望下一代仪表系统的发展与改进。本文采用飞思卡尔四核微处理器i.MX6Q作为挖掘机智能化仪表系统的研制核心,研究了基于该微处理器平台的硬件设计、软件移植与应用开发。利用多核心、高主频的微处理器配合多线程并发的QNX嵌入式实时操作系统,加快了仪表系统的响应速度,提高了仪表系统的实时性与可靠性。针对图形显示的闪烁与走样问题提出了相应的优化算法方案。本文所研究的挖掘机智能化仪表系统对于推进挖掘机仪表系统的产业升级换代具有较大研究价值。
逯翔[9]（2016）在《基于QNX实时操作系统的ROV控制软件设计》文中认为无人遥控潜水器（Remotely Operated Vehicle,ROV）因其经济性好、布放回收方便、作业效率高等优点得到了迅速发展,并被广泛地应用于海洋资源开发、水下工程等领域。ROV的操作模式为遥控操作,对运动控制软件的依赖程度较高,因此可靠性高、实时性好的运动控制软件是ROV能够完成指定作业任务的重要保障。ROV运动控制软件具有分布式特点,分为水下子系统与水面子系统。水下子系统运行于ROV电子舱内的水下控制计算机上,负责传感器数据采集和控制指令执行两大功能。水面子系统运行于水面母船控制室内的水面控制计算机上,负责人机交互功能的实现,一方面实时图形化显示ROV运动状态和设备健康状况,一方面通过人机接口获取操作员指令,控制ROV本体执行相应动作。水面与水下子系统通过分布式网络连接,能够进行实时双向通信。为了提高ROV运动控制软件的实时性,本文设计了基于周期性任务调度机制,采用异步定时器对具有不同数据更新率I/O设备的读写任务及指令更新任务进行调度,实现各模块以各自的频率独立运行,同时使得所有任务按照严格事件序列有序执行,进而提升了软件实时性能。并且基于QNX实时操作系统设计开发了一套完整的ROV运动控制软件。软件测试和水池实验结果表明,所设计的ROV运动控制软件具有良好的可靠性、实时性和令人满意的运动控制性能。
王莹[10]（2015）在《深海探测装备的监控界面开发》文中进行了进一步梳理人类社会的高速发展依赖于能源的推动,社会发展程度越高对矿产资源的需求量越大。人类一百多年的工业发展,伴随着陆地上矿产资源的急剧消耗,陆地资源即将无法满足人类发展的需要。全球各国已经将目光转向占据地球表面积7成以上的海洋。海洋巨大的水层覆盖着丰富的矿产资源,因而探索海洋、开发海洋资源对人类社会发展具有重要意义。地球上97%的海洋达到了6000m深海,所以突破水层隔离带来的阻碍,进行深海探测具有重要意义。深海探测设备多为甲板远程监控作业,操作复杂、检测数据多,对可靠性要求很高,计算机上的控制系统发生故障或死机将导致深海作业失败,甚至对昂贵的水下探测设备造成无法预料的损失。本文研究的目的便是以深海中深孔钻机监控系统为例设计一套可靠性、实时性较高的深海探测装备的监控软件系统。本文对深海中深孔钻机的工作原理和系统架构进行介绍,分析了深海中深孔钻机监控界面功能需求,根据功能侧重不同提出将整个软件功能分割成操作监控部分和视频监控部分。操作监控功能对实时性、可靠性要求较高,实现于系统架构稳定的硬实时操作系统QNX系统;视频监控功能对视频开发资源、通用性要求较高,实现于Windows平台下。操作监控部分实现串口通信、用户指令发送、水下设备状态动画实时显示,视频监控要求用户能方便地使用视频监控界面观看视频、浏览数据、导出数据。在操作监控部分,本文利用多线程并发机制,提高软件多项任务处理能力,并且对操作指令进行优先级管理,保证指令的顺序下发。本文对操作监控界面进行自动检错框架设计以提高稳定性,采用状态机机制提高串口通信的可靠性。在操作监控部分对界面和控件部分遵循最简设计原则,在保证功能的情况下尽量减小系统界面维护开销。视频监控部分软件设计采用三层架构,保证了层与层的独立性,任何一层的改变只需改变相应层,既提高了开发效率,又方便后续维护。同时对表现层的视频控件进行独立封装,方便重复使用、节省代码空间和简化调试。操作监控部分和视频监控部分采用C/S模式,为保证数据传输速率和稳定性,采用基于TCP/IP协议的网络通信实现数据传输。网络通信部分实现了掉线重连机制,保证视频监控部分服务器掉线重启后客户端能够自动连接服务器。此系统在调试过程中,运行稳定,界面运行流畅、对用户指令响应及时,紧急命令可获得最高优先级进行下发。即使视频监控部分无法重启的情况下,操作监控平台依旧可以独立运作。
二、QNX环境下多线程实时监控系统技术研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、QNX环境下多线程实时监控系统技术研究（论文提纲范文）
（1）HXD3C型电力机车主控制单元的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 电力机车网络控制技术的发展 |
| 1.3 论文的主要工作与内容 |
| 1.4 论文的结构安排 |
| 本章小结 |
| 第二章 机车网络控制系统与总线技术 |
| 2.1 机车网络控制系统现场总线 |
| 2.2 HXD3C型电力机车网络控制系统 |
| 2.2.1 系统结构及特点 |
| 2.2.2 主要组成及其功能 |
| 2.2.3 TCMS |
| 2.3 通信总线 |
| 2.3.1 CAN总线 |
| 2.3.2 I2C总线 |
| 2.3.3 CPCI总线 |
| 本章小结 |
| 第三章 主控单元硬件平台设计 |
| 3.1 主控制单元硬件平台分析 |
| 3.1.1 功能分析 |
| 3.1.2 信号分析 |
| 3.1.3 硬件分析 |
| 3.1.4 总体架构 |
| 3.2 主控制单元硬件平台总体设计 |
| 3.3 控制子板 |
| 3.4 微处理器外围电路 |
| 3.4.1 CAN总线驱动器 |
| 3.4.2 维护总线 |
| 3.4.3 子板物理地址 |
| 3.4.4 子板类型码识别 |
| 3.4.5 电子标签 |
| 3.4.6 温度传感器 |
| 3.5 模拟频率输入子板 |
| 3.5.1 频率信号调理电路 |
| 3.5.2 模拟信号调理电路 |
| 3.6 数字输入子板 |
| 3.6.1 信号调理电路 |
| 3.6.2 电流隔离电路 |
| 3.6.3 并串变换电路 |
| 本章小结 |
| 第四章 主控制单元软件平台 |
| 4.1 嵌入式实时操作系统QNX |
| 4.1.1 体系结构 |
| 4.1.2 优先级及调度策略 |
| 4.1.3 系统特点 |
| 4.1.4 开发环境 |
| 4.2 主控制单元软件平台的镜像文件封装与移植 |
| 4.2.1 QNX系统镜像启动流程 |
| 4.2.2 Bootloader的移植 |
| 4.2.3 QNX的镜像文件封装与移植 |
| 4.3 主控制单元硬件驱动设计 |
| 4.3.1 硬件资源的自动配置 |
| 4.3.2 硬件资源的访问 |
| 4.3.3 硬件设备驱动程序 |
| 4.3.4 主控制单元驱动设计举例 |
| 本章小结 |
| 第五章 主控制单元程序和人机界面的设计与实现 |
| 5.1 主控制单元程序任务设计 |
| 5.1.1 主控制单元的程序分析 |
| 5.1.2 主控制单元程序任务设计 |
| 5.1.3 主控制单元程序主任务流程 |
| 5.2 HXD3C型机车网络控制系统测试平台人机界面设计 |
| 5.2.1 人机界面设计基本原则 |
| 5.2.2 人机界面设计 |
| 5.2.3 人机界面开发环境 |
| 5.2.4 人机界面相关程序 |
| 5.3 微机显示屏选型 |
| 5.4 测试平台搭建 |
| 5.5 测试结果分析 |
| 5.5.1 正常状态测试结果及分析 |
| 5.5.2 故障状态测试结果及分析 |
| 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）基于QNX的汽车虚拟仪表研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 汽车虚拟仪表实现存在的问题 |
| 1.3.1 硬件资源管理及软件时延控制存在的问题 |
| 1.3.2 图形界面实现及指针动态显示存在的问题 |
| 1.4 论文的工作内容与研究思路 |
| 第2章 QNX操作系统与嵌入式图形库关键技术的研究与分析 |
| 2.1 QNX操作系统性能研究与分析 |
| 2.1.1 QNX可靠性研究与分析 |
| 2.1.2 QNX实时性研究与分析 |
| 2.2 嵌入式图形库实现技术研究 |
| 2.2.1 嵌入式图形库体系结构分析 |
| 2.2.2 消息驱动机制 |
| 2.2.3 窗口管理技术 |
| 2.2.4 资源管理技术 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于QNX的虚拟仪表方案设计 |
| 3.1 虚拟仪表功能需求分析 |
| 3.1.1 系统总体功能分析 |
| 3.1.2 子模块功能分析 |
| 3.2 虚拟仪表硬件总体方案设计 |
| 3.2.1 硬件框架设计 |
| 3.2.2 硬件子模块设计 |
| 3.3 虚拟仪表软件总体方案设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于QNX的虚拟仪表软件设计与实现 |
| 4.1 软件总体工作流程实现 |
| 4.2 软件任务的划分与实现 |
| 4.2.1 进程划分 |
| 4.2.2 线程划分 |
| 4.2.3 任务控制逻辑实现 |
| 4.3 硬件驱动层实现 |
| 4.3.1 I/O驱动模块 |
| 4.3.2 通信驱动模块 |
| 4.3.3 存储器驱动模块 |
| 4.4 图形控件库实现 |
| 4.4.1 图形控件库功能划分 |
| 4.4.2 图形子系统功能 |
| 4.4.3 事件子系统功能 |
| 4.4.4 对象子系统功能 |
| 4.5 仪表HMI显示设计与实现 |
| 4.5.1 仪表HMI显示策略设计 |
| 4.5.2 仪表图形界面原型实现 |
| 4.5.3 仪表静态图形的显示实现 |
| 4.5.4 仪表动态图形的显示实现 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 汽车虚拟仪表测试与分析 |
| 5.1 仪表HIL测试系统搭建 |
| 5.2 仪表功能测试与分析 |
| 5.2.1 驱动模块测试与分析 |
| 5.2.2 指示灯显示测试与分析 |
| 5.2.3 TFT显示测试与分析 |
| 5.2.4 指示表显示测试与分析 |
| 5.3 仪表性能测试与分析 |
| 5.3.1 指针运动性能测试与分析 |
| 5.3.2 嵌入式图形库性能测试与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
（3）EAST实时网络通信系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 核聚变研究现状 |
| 1.1.2 EAST实验装置及等离子体控制系统 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 DⅢ-D中的实时网络通信系统 |
| 1.2.2 KSTAR中的实时网络通信系统 |
| 1.2.3 ASDEX-U中的实时网络通信系统 |
| 1.2.4 ITER中的实时网络通信系统 |
| 1.3 现有EAST PCS存在的问题与不足 |
| 1.4 研究内容与研究意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 1.5 论文创新点 |
| 1.6 论文组织结构 |
| 第2章 实时操作系统定制方法 |
| 2.1 研究背景与内容概述 |
| 2.2 实时操作系统 |
| 2.3 关键技术 |
| 2.4 实时操作系统定制方法的设计与实现 |
| 2.4.1 RTOS优化 |
| 2.4.2 系统服务进程设置方法 |
| 2.5 实时系统定制方法性能评估 |
| 2.5.1 实验平台搭建 |
| 2.5.2 实验测试流程 |
| 2.5.3 实时性能评估 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 实时网络的研究 |
| 3.1 研究背景及内容概述 |
| 3.2 信号长距离传输方式 |
| 3.2.1 电缆直接传输 |
| 3.2.2 模拟信号数字化后光纤传输 |
| 3.2.3 以太网传输 |
| 3.2.4 Myrinet网络传输 |
| 3.2.5 低延时万兆以太网传输 |
| 3.2.6 反射内存网络传输 |
| 3.3 RFM读写速度优化方法 |
| 3.4 实时通信协议的体系结构设计 |
| 3.4.1 传统通信协议存在的不足 |
| 3.4.2 数据链路层设计 |
| 3.4.3 应用层设计 |
| 3.4.4 通信协议体系结构设计 |
| 3.5 实验性能评估 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 数据实时处理的研究 |
| 4.1 研究背景与内容概述 |
| 4.2 数据实时采集设备的研究 |
| 4.2.1 采集卡设备 |
| 4.2.2 ADLINK PXI-2022连续采集模式 |
| 4.2.3 ADLINK PXI-2022实时采集模式设计 |
| 4.3 数据实时存储机制的研究 |
| 4.3.1 并发技术 |
| 4.3.2 多任务并发机制设计 |
| 4.3.3 基于时间片的存储机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 网络监控系统的研究 |
| 5.1 研究背景与内容概述 |
| 5.2 网络监控系统 |
| 5.2.1 网络监控系统概述 |
| 5.2.2 SNMP协议 |
| 5.2.3 RRDTool绘图工具 |
| 5.3 基于Cacti的网络监控系统的设计与实现 |
| 5.3.1 基于Cacti的硬件架构设计 |
| 5.3.2 监控系统功能设计 |
| 5.3.3 监控系统功能验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 EAST实时网络通信系统的设计与实现 |
| 6.1 研究背景与内容概述 |
| 6.2 系统总体设计 |
| 6.3 系统硬件架构设计 |
| 6.3.1 总体硬件架构设计 |
| 6.3.2 EAST子系统采集设备硬件结构设计 |
| 6.4 系统数据流设计 |
| 6.5 系统集成测试与分析 |
| 6.5.1 EAST放电控制时序概述 |
| 6.5.2 EAST实时网络通信系统的台面测试 |
| 6.5.3 EAST实时网络通信系统的现场测试 |
| 6.5.4 综合分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 缩写词对照表 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（4）基于QNX的液压驱动四足机器人分布式控制系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 液压驱动四足机器人国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 四足机器人控制系统的结构类型 |
| 1.4 论文的主要研究内容及创新点 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 论文主要研究内容 |
| 1.4.3 主要创新点 |
| 1.5 论文章节安排 |
| 第二章 SCalf机器人控制系统的整体设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 SCalf机器人系统介绍 |
| 2.1.2 SCalf集中式控制系统介绍 |
| 2.2 液压驱动四足机器人运动控制需求 |
| 2.2.1 机器人运动控制的设计需求 |
| 2.2.2 SCalf机器人运动控制的具体需求 |
| 2.3 SCalf机器人动力学模型的分布式设计 |
| 2.4 SCalf机器人控制系统的整体方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 SCalf机器人控制系统的硬件设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 控制系统的硬件整体框架设计 |
| 3.3 核心控制层硬件电路设计 |
| 3.3.1 核心控制器CPU的选型 |
| 3.3.2 核心控制器上通信接口的设计 |
| 3.3.3 核心控制层电源模块的电路设计 |
| 3.4 通信协调层电路设计 |
| 3.4.1 CAN卡的选型 |
| 3.4.2 无线通信模块电路设计 |
| 3.5 伺服执行层硬件电路设计 |
| 3.5.1 液压驱动单元介绍 |
| 3.5.2 单腿控制器处理器的选型 |
| 3.5.3 A/D转换模块的硬件电路设计 |
| 3.5.4 D/A转换模块的硬件电路设计 |
| 3.5.5 CAN通信模块的硬件电路设计 |
| 3.5.6 串口的硬件电路设计 |
| 3.5.7 电源的硬件电路设计 |
| 3.6 控制系统硬件可靠性设计 |
| 3.6.1 连接器抗震能力 |
| 3.6.2 连接线缆抗干扰能力 |
| 3.6.3 PCB设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 SCalf机器人控制系统的软件设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 控制系统的操作系统和开发环境 |
| 4.2.1 QNX操作系统介绍 |
| 4.2.2 QNX开发环境 |
| 4.3 核心控制层软件设计 |
| 4.3.1 核心控制层线程分配 |
| 4.3.2 主线程程序设计 |
| 4.4 通信协调层软件设计 |
| 4.4.1 CAN总线软件设计 |
| 4.4.2 以太网软件设计 |
| 4.4.3 串口软件设计 |
| 4.5 伺服执行层软件设计 |
| 4.5.1 A/D采集软件设计 |
| 4.5.2 D/A输出软件设计 |
| 4.6 上位机设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 SCalf机器人控制系统实验设计与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 A/D数据采集模块的验证 |
| 5.2.1 位移传感器的采集验证 |
| 5.2.2 力传感器的采集验证 |
| 5.3 D/A输出模块实验 |
| 5.3.1 正弦波信号 |
| 5.3.2 方波信号 |
| 5.3.3 锯齿波信号 |
| 5.3.4 三角波信号 |
| 5.4 单缸伺服跟随实验 |
| 5.5 CAN通信实验 |
| 5.6 四足机器人整机实验 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 发明专利 |
| 硕士学位期间参加的科研项目 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）托卡马克装置等离子体控制系统实时技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 核能和可控核聚变 |
| 1.2 托卡马克装置概述 |
| 1.3 托卡马克等离子体控制 |
| 1.4 国内外托卡马克等离子体控制系统介绍 |
| 1.5 本文主要内容 |
| 2 J-TEXT等离子体控制系统实时软件框架设计与实现 |
| 2.1 J-TEXT等离子体控制系统软件框架需求分析 |
| 2.2 J-TEXT实时软件框架 |
| 2.3 JRTF中的关键组件 |
| 2.4 JRTF关键技术 |
| 2.5 JRTF的编译和运行 |
| 2.6 JRTF图形界面 |
| 2.7 JRTF应用的部署 |
| 2.8 JRTF的跨平台实现 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 Linux系统的实时性优化与调校 |
| 3.1 实时系统介绍 |
| 3.2 LINUX实时操作系统 |
| 3.3 实时LINUX系统的调校 |
| 3.4 JRTF在实时LINUX系统下的测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 J-TEXT等离子控制系统设计 |
| 4.1 J-TEXT等离子控制系统结构 |
| 4.2 J-TEXT磁体电源系统 |
| 4.3 电源控制系统的设计 |
| 4.4 基于PLC的本地保护系统 |
| 4.5 基于NI CRIO的联锁保护系统 |
| 4.6 基于反射内存的实时网络 |
| 4.7 J-TEXT等离子体控制算法的实现 |
| 4.8 新系统的部署与调试 |
| 4.9 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读学位期间发表的论文目录 |
（6）助力器电液负载模拟器实时控制系统开发与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及意义 |
| 1.2 电液负载模拟器的关键技术 |
| 1.3 电液负载模拟器关键技术的发展现状 |
| 1.3.1 实时控制系统 |
| 1.3.2 多余力抑制问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 基于QNX的多线程实时控制系统 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 QNX实时操作系统(RTOS) |
| 2.3 助力器电液负载模拟器 |
| 2.4 实时控制系统的控制周期 |
| 2.4.1 系统采样率的选择 |
| 2.4.2 控制周期的实现 |
| 2.5 多线程实时控制系统 |
| 2.5.1 多线程控制系统的功能分析 |
| 2.5.2 控制系统多线程的同步 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 鲁棒控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不确定性系统的描述 |
| 3.3 标准H_∞控制问题 |
| 3.4 鲁棒稳定化问题 |
| 3.5 最小灵敏度和混合灵敏度控制问题 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 多余力复合补偿策略与位置系统校正 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电液负载模拟器数学模型 |
| 4.2.1 加载系统数学模型 |
| 4.2.2 位置系统的数学模型 |
| 4.3 多余力复合补偿策略 |
| 4.3.1 定常补偿器 |
| 4.3.2 干扰观测器(DOB) |
| 4.3.3 力控制系统的干扰观测器设计 |
| 4.4 位置系统补偿 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于LabVIEW的上位机实时监控系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 监控系统功能分析 |
| 5.2.1 参数设置人机交互界面 |
| 5.2.2 实时监控界面 |
| 5.2.3 数据复审人机交互界面 |
| 5.3 基于网络队列的监控系统编程实现 |
| 5.3.1 TCP/IP通讯基本框架 |
| 5.3.2 生产者-消费者模型 |
| 5.3.3 上位机监控系统的实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 仿真研究与某型助力器试验分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 控制系统的实时性分析 |
| 6.3 仿真研究 |
| 6.3.1 复合控制策略抑制多余力 |
| 6.3.2 位置控制系统仿真分析 |
| 6.4 某型助力器试验结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（7）微创手术机器人实时系统构建与主从控制策略（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 国内外研究现状简析 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 基于QNX的实时控制系统构建 |
| 2.1 控制系统结构设计 |
| 2.1.1 控制系统结构确定 |
| 2.1.2 控制系统结构实现方案 |
| 2.2 基于QNX的硬件系统构建 |
| 2.2.1 QNX系统裁剪和移植 |
| 2.2.2 控制系统通信网络构建 |
| 2.3 基于QNX的软件系统构建 |
| 2.3.1 软件系统层级结构设计 |
| 2.3.2 任务划分与优先级分配 |
| 2.3.3 任务循环结构与任务间通讯 |
| 2.4 控制系统实时性能分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 主从控制策略与方法研究 |
| 3.1 主从控制策略 |
| 3.1.1 微创手术机器人结构配置介绍 |
| 3.1.2 笛卡尔空间内的增量控制策略 |
| 3.2 从手机械臂运动学求解 |
| 3.2.1 从手机械臂运动学正解 |
| 3.2.2 从手机械臂运动学逆解 |
| 3.3 主从一致性映射方法 |
| 3.3.1 内窥镜视野下主从一致性映射方法 |
| 3.3.2 机械臂间姿态角视觉测量 |
| 3.4 主从控制功能实现 |
| 3.4.1 主从术中调整 |
| 3.4.2 主手抖动滤除 |
| 3.4.3 操作安全限制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 微创手术机器人实验研究 |
| 4.1 微创手术机器人系统集成 |
| 4.2 控制系统实时性能对比实验 |
| 4.2.1 运行时间对比实验 |
| 4.2.2 延迟时间对比实验 |
| 4.3 基于QNX系统的主从控制实验 |
| 4.3.1 主从轨迹对比实验 |
| 4.3.2 抓取和套圈实验 |
| 4.4 活体动物实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
（8）基于QNX操作系统的挖掘机智能仪表研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.2.1 国内外挖掘机仪表发展现状 |
| 1.2.2 国内外汽车仪表发展现状 |
| 1.2.3 仪表系统硬件开发方案 |
| 1.2.4 仪表系统软件开发方案 |
| 1.3 课题研究主要内容 |
| 1.4 开发方案 |
| 1.4.1 软硬件开发方案 |
| 1.4.2 核心板选型及硬件概述 |
| 1.4.3 功能板硬件概述 |
| 1.5 论文组织结构安排 |
| 第2章 挖掘机智能仪表系统总体设计 |
| 2.1 挖掘机监控系统功能模型 |
| 2.2 智能仪表系统主要功能 |
| 2.3 智能仪表性能要求 |
| 2.4 仪表系统总体方案 |
| 2.4.1 总体方案结构 |
| 2.4.2 微处理器MCU介绍 |
| 2.4.3 硬件系统结构 |
| 2.4.4 软件系统结构 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 仪表系统硬件设计 |
| 3.1 硬件系统方案 |
| 3.2 功能板硬件基本模块设计 |
| 3.2.1 电源模块 |
| 3.2.2 复位模块 |
| 3.3 功能板硬件数据通信模块 |
| 3.3.1 UART异步串行接口电路设计 |
| 3.3.2 CAN总线通讯电路设计 |
| 3.3.3 按键检测电路设计 |
| 3.3.4 SD/MMC电路设计 |
| 3.3.5 USB OTG电路设计 |
| 3.3.6 HDMI显示接口电路设计 |
| 3.3.7 LVDS显示接口电路设计 |
| 3.4 PCB设计 |
| 3.4.1 PCB层叠设计 |
| 3.4.2 阻抗控制 |
| 3.4.3 等长控制 |
| 3.5 PCB设计图 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 嵌入式操作系统移植与开发 |
| 4.1 嵌入式操作系统QNX Neutrino介绍 |
| 4.2 QNX操作系统的开发调试环境搭建介绍 |
| 4.3 嵌入式操作系统QNX的移植 |
| 4.3.1 QNX系统镜像组织结构 |
| 4.3.2 QNX系统镜像启动过程分析 |
| 4.3.3 启动引导代码Bootloader的移植 |
| 4.3.4 Startup程序作用介绍 |
| 4.4 QNX镜像文件系统的构建与封装 |
| 4.4.1 启动引导脚本 |
| 4.4.2 启动脚本 |
| 4.4.3 文件列表 |
| 4.5 下载工具软件介绍与移植 |
| 4.5.1 下载工具软件介绍 |
| 4.5.2 下载工具软件移植 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 仪表系统软件设计 |
| 5.1 智能仪表系统软件总体设计 |
| 5.2 QNX操作系统分析 |
| 5.2.1 微内核架构 |
| 5.2.2 进程间通信方式 |
| 5.2.3 同步与互斥 |
| 5.2.4 调度策略 |
| 5.3 任务进程与线程的划分 |
| 5.3.1 仪表系统进程与线程划分 |
| 5.3.2 QNX下多核的设置 |
| 5.4 CAN总线驱动程序开发 |
| 5.4.1 QNX系统驱动程序架构 |
| 5.4.2 资源管理器初始化 |
| 5.4.3 初始化CAN设备 |
| 5.4.4 设备路径名注册 |
| 5.4.5 循环接收CAN消息 |
| 5.4.6 CAN数据接收模块 |
| 5.4.7 CAN数据发送模块 |
| 5.5 UART总线驱动程序开发 |
| 5.6 仪表显示界面开发 |
| 5.6.1 Screen图形子系统介绍 |
| 5.6.2 图形配置文件编写 |
| 5.6.3 Screen显示界面开发流程 |
| 5.6.4 仪表系统图标与数字显示 |
| 5.6.5 仪表系统指针显示 |
| 5.6.6 菜单操作界面设计 |
| 5.6.7 视频显示功能 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 显示优化算法研究 |
| 6.1 图形防闪烁 |
| 6.2 图形旋转走样分析 |
| 6.3 指针旋转处理算法 |
| 6.3.1 实时绘制法 |
| 6.3.2 贴图法 |
| 6.3.3 分段式贴图法 |
| 6.3.4 旋转插值法 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 系统测试与验证 |
| 7.1 仪表系统硬件测试 |
| 7.1.1 电源测试 |
| 7.1.2 CAN总线通信测试 |
| 7.1.3 UART总线通信测试 |
| 7.1.4 I2C总线通信测试 |
| 7.1.5 LVDS数据信号测试 |
| 7.2 仪表系统功能测试 |
| 7.2.1 仪表系统整体测试 |
| 7.2.2 仪表主界面测试 |
| 7.2.3 菜单界面及其子菜单界面测试 |
| 7.2.4 双屏异显功能测试 |
| 7.2.5 盲区视频显示功能测试 |
| 7.3 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）基于QNX实时操作系统的ROV控制软件设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 ROV控制系统组成及特点 |
| 1.3 ROV控制软件发展现状 |
| 1.4 本文主要研究工作 |
| 第二章 分布式ROV运动控制软件总体设计 |
| 2.1 典型ROV运动控制系统硬件架构 |
| 2.2 ROV运动控制软件架构设计 |
| 2.3 进程间通信 |
| 2.3.1 基于网络通信协议的消息传递通信方式 |
| 2.3.2 脉冲信号 |
| 2.3.3 共享内存通信方式 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 多周期性任务调度设计 |
| 3.1 时序调度算法(Timeline Scheduling,TS) |
| 3.2 水下子系统周期性任务调度设计 |
| 3.2.1 水下子系统周期性任务划分 |
| 3.2.2 水下子系统调度实时性分析 |
| 3.3 水面子系统周期性任务调度设计 |
| 3.3.1 水面子系统周期性任务划分 |
| 3.3.2 水面子系统调度实时性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 运动控制软件开发 |
| 4.1 ROV控制系统架构设计 |
| 4.1.1 ROV控制系统核心硬件 |
| 4.1.2 ROV控制系统软件平台 |
| 4.1.3 ROV控制系统软件架构 |
| 4.2 水下子系统 |
| 4.2.1 任务调度模块 |
| 4.2.2 传感器服务器模块 |
| 4.2.3 控制指令处理 |
| 4.2.4 嵌入式系统集成 |
| 4.3 水面子系统 |
| 4.3.1 任务调度模块 |
| 4.3.2 传感器客户端模块 |
| 4.3.3 运动控制模块设计 |
| 4.3.3.1 PID控制器 |
| 4.3.3.2 艏向控制模块设计 |
| 4.3.3.3 自动垂向定位模块 |
| 4.3.3.4 垂向推力指令分配模块设计 |
| 4.3.3.5 水平推力指令分配模块设计 |
| 4.3.3.6 垂向运动推力输出服务器模块设计 |
| 4.3.3.7 水平运动推力输出服务器模块设计 |
| 4.3.4 HMI模块 |
| 4.3.4.1 HMI界面设计 |
| 4.3.4.2 HMI控件调用函数设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 运动控制软件测试 |
| 5.1 控制软件移植 |
| 5.2 控制软件性能测试 |
| 5.3 控制系统验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 1 各窗口包含控件列表 |
| 附录2 HMI模块各窗口实际运行界面图 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（10）深海探测装备的监控界面开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景和意义 |
| 1.3 深海探测装备概述 |
| 1.4 深海探测装备现状和发展趋势 |
| 1.4.1 深海取样设备现状 |
| 1.4.2 无人有缆深潜器(ROV)现状 |
| 1.4.3 深海探测装备发展趋势 |
| 1.5 课题研究内容和主要工作 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 深海中深孔钻机系统结构 |
| 2.1 深海中深孔钻机系统工作过程 |
| 2.2 深海中深孔钻机系统架构介绍 |
| 2.3 水下测控系统设计介绍 |
| 2.4 光纤通信系统设计介绍 |
| 2.5 甲板供电系统设计介绍 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 甲板监控平台软件架构设计 |
| 3.1 需求分析 |
| 3.2 甲板监控平台结构设计 |
| 3.3 操作系统选型 |
| 3.3.1 视频监控平台操作系统选型 |
| 3.3.2 操作监控平台操作系统选型 |
| 3.3.3 操作系统选型结论 |
| 3.4 QNX系统概述 |
| 3.4.1 QNX微内核结构 |
| 3.4.2 基于消息的进程间通信 |
| 3.4.3 进程调度 |
| 3.4.4 GUI机制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 甲板监控平台方案设计 |
| 4.1 操作监控平台与视频监控平台通信设计 |
| 4.1.1 通信方案选择 |
| 4.1.2 网络通信设计 |
| 4.2 操作监控平台设计 |
| 4.2.1 开发的环境和开发工具选择 |
| 4.2.2 操作监控平台结构设计 |
| 4.2.3 开发界面布局设计 |
| 4.2.4 实时性设计 |
| 4.2.5 稳定性设计 |
| 4.2.6 串口通信可靠性设计 |
| 4.3 视频监控平台设计 |
| 4.3.1 开发环境和开发语言选择 |
| 4.3.2 软件架构设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 深海探测装备操作监控平台实现 |
| 5.1 QNX应用程序开发模式构建 |
| 5.1.1 联网模式选择 |
| 5.1.2 网络配置 |
| 5.1.3 目标机添加 |
| 5.2 操作监控界面布局以及动画控件实现 |
| 5.2.1 界面布局实现 |
| 5.2.2 动画控件实现 |
| 5.3 多线程并发同步实现 |
| 5.4 串口通信编程实现 |
| 5.4.1 串口的基本参数设置 |
| 5.4.2 串口读写 |
| 5.4.3 串口通信流程设计 |
| 5.5 网络通信编程实现 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 深海探测装备视频监控平台实现 |
| 6.1 视频监控平台软件结构 |
| 6.2 表现层设计实现 |
| 6.2.1 视频监控平台界面实现 |
| 6.2.2 视频控件封装实现 |
| 6.2.3 视频监控平台界面更新 |
| 6.3 数据访问层实现 |
| 6.3.1 视频监控平台服务器程序实现 |
| 6.3.2 Access数据库访问实现 |
| 6.3.3 XML配置文件访问实现 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 系统调试 |
| 7.1 串口通信测试 |
| 7.1.1 串口实时性测试 |
| 7.1.2 主串口通信上行数据解析正确性测试 |
| 7.2 操作和视频监控平台网络通信测试 |
| 7.2.1 连接和掉线重启恢复测试 |
| 7.2.2 网络数据传输测试 |
| 7.3 视频控件测试 |
| 7.4 系统整体测试 |
| 第8章 总结和展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、QNX环境下多线程实时监控系统技术研究（论文参考文献）
- [1]HXD3C型电力机车主控制单元的设计与实现[D]. 田慧思. 大连交通大学, 2019(08)
- [2]基于QNX的汽车虚拟仪表研究与设计[D]. 吉爽. 重庆邮电大学, 2018(01)
- [3]EAST实时网络通信系统的研究[D]. 李春春. 中国科学技术大学, 2018(01)
- [4]基于QNX的液压驱动四足机器人分布式控制系统设计与实现[D]. 郝延哲. 山东大学, 2018(12)
- [5]托卡马克装置等离子体控制系统实时技术研究[D]. 郑国镇. 华中科技大学, 2017(10)
- [6]助力器电液负载模拟器实时控制系统开发与研究[D]. 蒋毅. 西南交通大学, 2017(03)
- [7]微创手术机器人实时系统构建与主从控制策略[D]. 曲效锋. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [8]基于QNX操作系统的挖掘机智能仪表研制[D]. 李明. 华侨大学, 2016(02)
- [9]基于QNX实时操作系统的ROV控制软件设计[D]. 逯翔. 上海交通大学, 2016(03)
- [10]深海探测装备的监控界面开发[D]. 王莹. 杭州电子科技大学, 2015(04)