基于PowerPC和VxWorks的综合控制计算机研究与设计的开题报告一、选题背景和意义在工业控制和自动化领域，计算机作为重要的控制和运算平台，扮演着不可或缺的角色。综合控制计算机则是一种集成了控制、运算、通信和数据存储等功能的计算机系统，通常运用在工业自动化、航空航天、国防安全等领域。目前，PowerPC架构已成为广泛应用于工业控制和嵌入式系统的计算机平台之一，与之配套的VxWorks操作系统也是一款应用广泛、实时性能强的嵌入式操作系统。因此，基于PowerPC和VxWorks的综合控制计算机的研究和设计非常有意义。本研究旨在构建一种基于PowerPC和VxWorks的综合控制计算机，在实现控制、运算和通信等基本功能的同时，还能进行数据存储和处理，实现强实时性能和性能稳定性的要求。该综合控制计算机有望应用于工业自动化、航空航天等领域，进一步推动这些领域的发展。二、研究内容和目标本研究的主要内容包括：1.PowerPC处理器的选型与系统设计：根据实际需求，选定适合的PowerPC处理器，设计系统硬件架构、搭建开发平台等。2.VxWorks操作系统的移植和开发：将VxWorks操作系统移植到PowerPC平台上，并进行定制化开发，以适应实际应用需求。3.控制算法的实现与优化：针对实际应用场景和控制要求，设计控制算法，并进行调试和优化，以提高控制算法的稳定性和精度。4.数据存储和通信的实现：实现数据采集、存储和传输等功能，保证数据传输的实时性和稳定性。该研究的主要目标是构建一种基于PowerPC和VxWorks的综合控制计算机，实现强实时性能、运算稳定性高、控制精度高、数据存储和传输稳定等多方面要求，为工业自动化、航空航天等领域的实际应用提供支持。三、研究方法和技术路线本研究的研究方法主要包括实验方法、仿真方法和理论分析法等。通过实验验证和仿真模拟，分析算法性能和系统性能，并进行优化。同时，进行理论分析，优化系统设计和算法实现。本研究的技术路线如下：1.确定综合控制计算机的应用场景和功能需求。2.选定适合的PowerPC处理器，设计系统硬件架构，搭建开发平台。3.将VxWorks操作系统移植到PowerPC平台上，并进行定制化开发。4.设计控制算法，并进行仿真验证和实验测试。5.实现数据采集、存储和传输等功能。6.进行系统性能测试和优化。四、预期结果及其创新性通过本研究，预期实现以下成果：1.构建一种基于PowerPC和VxWorks的综合控制计算机，实现强实时性能、运算稳定性高、控制精度高、数据存储和传输稳定等多方面要求。2.实现控制算法的性能优化，提高控制精度和稳定性。3.实现数据采集、存储和传输等功能的稳定性和实时性。4.对综合控制计算机进行功能测试和性能评估，验证系统的稳定性和性能。本研究的创新性主要在于：1.采用PowerPC和VxWorks作为计算机平台和操作系统，既具有较强的实时性能，又具有广泛的应用背景。2.进行控制算法的优化，提高系统的控制精度和稳定性。3.实现了数据采集、存储和传输等功能的实时性和稳定性，满足实际应用需求。五、研究难点和可行性分析本研究的难点主要在于：1.如何选取适合的PowerPC处理器和硬件架构，以及如何进行系统搭建和配备。2.如何进行VxWorks操作系统的移植和定制化开发，以适应实际应用需求。3.如何进行控制算法的优化，提高控制精度和稳定性。4.如何实现数据采集、存储和传输等功能的实时性和稳定性。可行性分析：1.PowerPC处理器和VxWorks操作系统已被广泛应用于嵌入式系统和工业自动化领域，具有相对成熟的技术和社区支持。2.在算法实现和硬件搭建方面，已经有了前人的经验和成功案例。3.本研究选取的应用场景和功能需求比较明确，可针对实际需求开展研究和开发。因此，本研究具有一定的可行性，在理论和实际应用方面都具有一定的创新性和价值。