无人机舵机控制脉宽采集模块开发

小型电动无人机通常采用脉宽信号(PWM)控制舵机,在进行飞控系统闭环半物理仿真时,需要仿真机实时采集舵机控制信号作为无人机模型的控制输入,进而构成仿真闭环;提出了一种支持Vxwork操作系统的PWM信号采集Simulink驱动模块的开发方法,构建了驱动模块,并成功应用到某型电动无人机的闭环仿真试验中;该方法测量精度高、测量延迟小、CPU占用率低,开发的Simulink驱动模块简单高效,满足了实时仿真的要求.     

机动性约束下低空突防航迹规划算法研究

研究飞行器多目标优化问题,为了寻求安全突防的飞行轨迹,结合低空突防中对飞行器实际飞行轨迹的要求,对航迹规划算法进行了研究.针对改善目前航迹规划过程中所存在的几何建模困难和所得轨迹不能符合实际可飞的问题,提出了一种新的垂直面轨迹规划方法.方法在水平面规划的基础上重点分析了飞行器垂直面内的运动状态,结合过载、航迹倾角等机动性约束条件对垂直面内的运动轨迹进行研究,将实际复杂的飞行轨迹简化为由直线段和圆弧段衔接而成的轨迹模型,针对简化模型进行轨迹规划.仿真结果表明,能够得到满足约束条件,并符合实际飞行的航迹.     

基于VxWorks半物理仿真中S-函数驱动模块的开发

深入研究了构建半物理仿真系统中I/O设备S-函数驱动模块的开发方法,详细论述了采用C MEX S-函数开发I/O设备驱动模块过程中各函数例程的作用、调用形式和开发方法,以及RTW下模型代码的生成过程,并基于该方法下完成了PCI6208DA等设备驱动模块的开发,驱动模块的开发成功有助于提高半物理仿真的灵活性和可靠性,具有一定的实用性和推广价值。     

Vx Works END网络驱动软件的开发与实现

网络资源的广泛、便捷和资源共享等优势使得网络技术在各个领域的应用越来越广泛,嵌入式系统也不例外,但是嵌入式操作系统自身支持的网卡设备不是太多,这就极大的限制了嵌入式实时操作系统VxWorks对网络资源的使用,因此对VxWorks网络驱动软件的开发就成为了当下的热点和难点。在这里详细介绍了一种基于MUX下END型网络驱动软件的开发过程,对板级支持包BSP的配置和功能以及MUX在VxWorks END网络驱动软件中的作用进行了详细的研究和论述,并结合实践中用到的RTL8139D型的网卡在VxWorks实时操作系统下驱动程序的开发为例,给出了END驱动程序的基本框架和开发流程,对所有基于MUX机制下的VxWorks网络驱动软件开发具有参考价值。     

控制分配技术在无尾飞机纵向控制系统中的应用研究

针对现代无人机大多采用多操纵面结构的情况,在控制系统当中采用控制分配技术来合理利用各个操纵面的控制效率,以得到更好的控制效果和能力。首先利用经典控制方法设计出在各个舵面均为正常情况下的基本控制律,以产生整个控制指令;然后设计控制分配器,将整个控制指令合理地分配到各个舵面上。使用控制分配技术在无尾飞机纵向飞控系统当中进行了应用研究,并给出了各个舵面均正常情况和某些舵面故障情况下的仿真结果,证实了使用控制分配技术的有效性。     

无人机伞降定点回收技术研究

针对无人机伞降定点回收传统方法中存在精度低、鲁棒性差的缺点,总结并研究了需要解决的三个关键问题:机伞系统建模,风场估计和定点回收策略,重点研究了其中的建模问题和控制策略,提出了系统解决方案。在机伞系统建模中,引入了弹性伞绳模型,从而可以正确反映伞降过程中机体姿态和伞绳拉力;在风场估计中,使用卡尔曼滤波进行风速和风向的估计;在回收策略中,着重考虑了对于风场扰动的鲁棒性和回收策略的工程可实现性。在考虑风场不确定性和随机导航误差的情况下,将提出的方案应用于某小型无人机,进行蒙特卡洛仿真试验,得到伞降圆概率误差为8.23m,证明该方案相对于传统方法鲁棒性和回收精度都有大幅提高。     

余度飞控计算机串行处理软件设计与开发

介绍了三余度飞控计算机中串行处理软件的设计与开发,重点阐述了MOXA公司多串口卡Smartio C104H在VxWorks操作系统中的驱动程序的开发以及采用双缓冲方法接收并处理串口数据的程序实现.     

基于PC104的三余度飞控计算机同步算法的设计与实现

介绍了基于PC104下的飞控计算机的余度管理软件的同步算法.重点分析了同步算法的硬件连接方法以及软件算法的实现过程.该同步算法提高了系统的可靠性,为余度管理软件的实现提供了基础保障.     

高速冲压模具精密导向机构研究

研究不同模具导向方式对高速冲压模具定位精度的影响.通过对传统多工位级进模具导向机构分析,提出这种导向机构由于滑动导柱导套间的配合间隙使模具合模时存在定位误差.指出传统多工位级进模具导向机构不能满足冲裁间隙和步距精度在微米级的引线框架零件多工位精密级进模的设计精度要求.设计出一种无滑动导向件、无定位精度误差的精密级进模具的导向机构,满足了精密零件级进模具的冲裁加工要求.     

水下管道向下泄漏的羽/射流特性

对水下管道向下泄漏的羽流特性进行了实验及理论研究。采用拉格朗日控制体积分法建立了向下运动的羽动力模型,并对羽流参数进行了模拟。模拟结果表明模型对羽流半径及长度的预测与实验结果基本相符,但在接近羽流终端时,对羽流半径的预测结果要高于实验值。实验及模拟结果还表明,向下泄漏时羽流的初始动量衰减很快,与向上泄漏时羽流相比,羽流长度很短。随着Froude数的增大,向上羽流的长度增长较大,而向下羽流的长度却增长缓慢。