基于嵌入式Linux内核驱动下电气控制系统的研究

罗顺平

摘 要：在社会生产力发展到如此先进的程度下，电力作为最主要的能源，对社会的生产生活起到了非常重要的作用。伴随着用电量的急速升高，要求也在提升。为了能够更好的保证电网运行的稳定性，促进电网系统的安全，必须了解电气控制系统的设计要点，并且明确目前电站开关站的相关操作，进一步改善配电站电气控制系统设计存在的问题，针对性的提出改进措施，提高电网质量。电力作为人们日常生活不可或缺的动力系统，对于各行各业的发展都起到了至关重要的作用。从目前来看，为了能够增强电网运行的稳定性，保证人们对于用电需求的平衡，必须增加配电站电气控制系统的合理设计。

关键词：Linux；电气控制系统；应用设计

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

0 引言

随着互联网络的快速发展，电气自动化控制系统的质量也在逐步提升。笔者基于嵌入式Linux内核驱动的电气控制系统进行设计，实现了水声智能传感电机的电气控制，有效提高电气自动化控制系统的质量与水平。

1 基于嵌入式Linux内核驱动下电气控制系统的可行性分析

在电气自动化控制领域，物联网逐步得到了建设和应用，以实现对电器设备的自动控制和平衡调度，这样才能够保证电气自动化设备输出功率稳定，继而使系统高效运行[1]。在物联网时代，可以采用大数据技术实现对电气自动化系统中各种原始数据的采集分析。借助网络信息处理层将这些采集到的原始数据进行收发与归类，则能完成电力的自动化调度，同时完成故障的自动判断与控制。作为现代网络技术和传感器技术的融合产物，物联网代表着技术的新一代发展趋势。通过控制算法研究方面的主要内容，能够保证传统方法得到改进，在电氣控制方面提出模糊PID神经网络算法、粒子群进化算法、自适应内环控制算法等多种算法。在这样的算法条件下，通过随机延时无法修正电器控制的方法，在声传感器中进行的系统进行设计，能够实现比较良好的应用性能。笔者在电气控制系统设计方面，采用了IMC-PID嵌入式收发设备，其拥有多模控制电声阵列，能够实现对执行器的优化调解，能够更好的控制电器控制系统的调解水平。由于电气控制系统自身存在的干扰问题，在滤波器设计上，可能因基线漂移的产生导致系统硬件信号传输失真。为了有效解决该问题，笔者认为应该在物联网条件下，通过引入Linux内核驱动方式，加强系统电磁耦合设计，为水声智能传感电机的运转提供保障，并且形成了有效地电气控制系统硬件与软件控制系统。更好的改变电气系统的鲁棒性能。

2 控制算法设计

物联网的出现为水声智能传感电机系统的电气控制提供了可能。在进行控制算法设计之前，应该针对算法模型、水声智能传感器电机、系统控制器展开研究。从系统结构上来看，包含DC/AC逆变器模型、内控模拟器、外环控制器等器件，所以控制算法的设计也应该根据这些模型进行分析[2]。

3 电气控制系统的设计

3.1 系统的总体结构

笔者针对基于嵌入式Linux内核驱动下电气控制系统可行性分析，提出了相应的控制算法，然后结合算法内容完成电气控制系统设计与实施。首先在设计的过程中，应该分两部分进行设计。首先是系统的硬件部分，通过在物联网条件下，采用嵌入式Linux内核驱动，建立电机控制平台。在平台实现过程中，应先完成水声智能传感器的硬件设计，不仅需要完成A/D采样电路、信号滤波电路的设计，还要实现相应的时钟控制电路、接口电路和程序加载电路的设计。

在平台设计方面，需要注意以下几个方面，首先，水声智能传感电机控制平台采样率应该在13MHz以上，并且必须保证单通道实现双向电平转换的功能。同时，电路连接应该采用2线制，确保结构拥有寻址功能，能够完成控制信息的循环堆栈查找。实际进行系统设计的过程中，必须考虑到电气控制系统抗干扰的问题。

3.2 系统主控模块

实现系统模块化设计，还要结合系统总体硬件架构完成主要控制模块的设计。具体来讲，在进行系统在线中断功能实现时，应采用硬件终端控制芯片，进行IN7r0、INT3中断输出。如果程序代码过长，则相应为AD786。E- Learning系统采用以利用S3C2440A ARM9处理器，可以实现E- Learning系统的核心运算，加强系统控制。从系统存储功能上来看，采用256 Mbyte字节的NANDFLASH。

3.3 电气控制性能仿真

在对系统的控制性能进行检测时，需要采用相应的软件进行系统结构和功能的模拟，并且结合硬件系统的工作原理，针对性的设计了模拟检测平台。该软件检测平台可以根据McBSP以及MCP2510实现系统接口连接，即利用Linux控制系统完成接口连接，实现传感器电机控制。采用物联网，能够实现设备数据在线采集，然后通过数据分析和整理确定系统性能。从平台信号传输上来看，采用的是Server / Client协议，这样能够实现远程控制，并且增添了API功能，针对物联网中间件进行设计，可以有效地保存用户信息，让用户可以随时查看水声智能传感器电机控制的检测模拟结果[3]。

4 结论

本文针对嵌入式Linux内核驱动条件下的电气控制系统进行设计，并且在物联网条件下实现了硬件系统与软件系统的整合。同时利用电磁耦合器的设计方式，进一步设计了水声智能传感器控制系统。通过算法的合理选择，改进了电气控制系统硬件设计与软件开发的平台化过程。

参考文献：

[1]刘丽，李学威，陈睿，李静.300mm IC的自动物料搬运系统电气控制系统设计与实现[J].组合机床与自动化加工技术，2017（07）：119-122.

[2]刘明涛.基于FTA-MC的某型起重机电气系统可靠性建模与仿真分析研究[D].南京理工大学，2017.

[3]叶伟慧.基于嵌入式Linux内核驱动的电气控制系统[J].电声技术，2016，40（09）：30-33+55.