随动系统,以机械位置或角度作为控制对象,主要用于解决位置跟踪的控制问题。它广泛应用于军事装备和工业生产自动化领域。嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础,软硬件可裁减、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。本文将嵌入式系统的概念引入传统的随动系统设计,提出了基于微处理器—ARM和嵌入式实时操作系统—μC/OS-II的随动控制系统设计方案。本文首先回顾随动系统的发展情况,分析了嵌入式系统用于随动控制的优点,比如实时性的提高、硬件和软件的模块化设计等等;接着介绍了嵌入式微处理器和嵌入式操作系统的选型,一种合适的MCU+RTOS的组合可以使随动控制系统的硬件设计和软件设计简单化;然后分析了伺服电机的数学模型,建立了随动控制系统三闭环模型,并使用Matlab软件进行仿真调试,得到了较好的仿真结果;最后介绍了系统的整体架构和软硬件设计。整个系统采用了C/S的架构,现场控制器选择了ARM+μC/OS-II的设计方案,利用基于μC/OS-II嵌入式操作系统的小型TCP/IP协议栈实现了远程控制计算机通过交换机和现场控制器通信。远程控制软件采用在Windows平台下使用Visual C++编程设计。在此基础上设计的基于ARM微处理器的随动实验开发平台,增强了控制的灵活性,实现了智能化控制。