随动系统的主要任务是控制执行机构实现对给定信号的准确复现。随着科学技术的发展,随动系统在工业控制和家用电气等领域的应用越来越广泛。同时,人们对其控制精度、响应速度等性能的要求也越来越高。嵌入式系统是以应用为中心、软硬件可裁减的计算机系统,广泛应用于工业控制领域。本文将嵌入式系统的概念引入到传统的随动系统中,深入研究了系统的控制策略,设计了一种基于ARM微处理器和μC/OS-II实时操作系统的高精度随动系统。本文首先回顾了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势,介绍了嵌入式微处理器和嵌入式操作系统的选型以及本系统的总体开发流程;然后,建立了高精度数字随动系统三闭环数学模型,详细研究了控制算法,设计了传统PID控制器。针对随动系统控制精度高、速度快等特点以及传统PID控制的不足,引入了滑模控制策略,介绍了滑模控制的特点与优势,分析了滑模控制器的设计方法,设计了常规滑模控制器和基于动态积分的滑模控制器。仿真结果表明滑模控制器对负载扰动和参数变化有较好的鲁棒性,系统具有良好的控制精度。最后介绍了系统的硬件设计的和软件设计。整个系统采用了C/S架构,现场控制器选择了ARM+μC/OS-II的方案,利用基于TCP/IP的小型协议栈来实现远程计算机和现场控制器的通信。远程控制软件采用Windows平台下的Visual C++编写。在此基础上,本文设计了基于ARM微处理器的嵌入式随动系统平台,该系统平台具有良好的控制性能。