基于ISA总线的无人机三轴仿真转台控制系统的设计

现代飞行控制系统研制过程中，飞行仿真试验是必不可少的重要步骤。三轴仿真转台则是半实物飞行仿真试验系统中最关键的设备，它用来真实复现飞行器在空中飞行时的角运动。目前，现有的三轴仿真转台不满足新型无人机仿真的特殊要求。本文介绍了一种适用于无人机仿真实验的三轴仿真转台控制系统的基本组成、总体设计及关键技术研究。     

基于DSP三轴跟踪转台伺服控制系统设计

本文介绍了基于TMS320F2812三轴跟踪转台伺服控制系统的设计与实现。采用“交流伺服电机+减速器”代替转台传统的直流力矩电机直接驱动负载的方式;运用DSP和CAN总线技术;利用上、下位机协同控制的方法,使系统能够满足超低速、宽调速、高精度、高可靠性的要求。     

大功率三轴电动仿真转台控制系统的工程实现

介绍了大功率三轴电动仿真转台控制系统的总体设计与实现。首先介绍了系统的应用背景及总体结构方案,然后介绍了系统的硬件工程实现,该系统采用一台工控机及相应的接口卡实现三轴转台的监控管理和伺服控制;最后介绍了系统的软件工程实现,针对设计好的硬件,位置环采用模糊算法、速度环采用变增益控制算法,在Windows NT操作系统下,利用VC 语言完成了该转台控制系统监控管理和伺服控制的软件设计。该转台已投入使用,效果良好。     

飞行仿真转台的软件控制系统设计

飞行仿真转台作为航空、航天领域中进行半实物仿真和测试的关键设备,在飞行器的研制过程中起着非常关键的作用。以五轴飞行仿真转台为研究对象,介绍了系统的软硬件平台设计体系,然后根据软件控制系统的基本原则,采用模块化设计,以通用性、安全性为出发点,采用面向对象的程序设计思想,分别从模式选择、实时显示、数据保存、精度补偿、状态监控、安全保护和网络通讯等7个方面阐述了其设计思想。该系统经过实际的联机测试和控制实验,证明稳定可靠,界面友好,达到了理想的效果。     

单神经元PID的三轴转台控制系统设计

三轴转台是检测和评价惯性导航与制导系统的主要测试设备,建立了三轴转台控制系统的数学模型和Simulink仿真模型,介绍了单神经元PID控制器的设计方法.仿真结果表明,用单神经元PID设计三轴转台控制系统,具有超调小、响应快、精度高、鲁棒性强等优点.     

双三轴仿真转台同步控制系统研究

双三轴仿真转台的同步控制和动态特性指标关系到导航与制导系统的优劣。针对双转台之间的时钟同步问题,提出基于IEEE1588时钟同步协议和光纤反射内存网的时钟同步方法,通过时间服务器接收GPS或北斗时钟时间信号输出1 ms方波,进一步通过光纤反射内存网络进行时钟脉冲分发实现不同系统之间的时钟同步。针对原本双转台动态同步控制需要手动精调同步参数且容易出现超调现象的不足,提出一种基于参考模型自适应的同步控制方法,以其中一台性能较好的转台作为参考模型,另一台性能较差的转台通过自适应算法进行跟踪控制,从而实现双转台之间的同步控制。通过仿真验证和实验验证,证明该算法稳定可靠,易于实现,可以有效地提高双转台之间的动态同步特性。     

三轴转台伺服解耦回路的电路设计

本文分析三轴转台陀螺伺服回路的解耦问题，并给出了一种结构简单的解耦电路，取得了良好结果。     

基于运动控制卡的两轴转台控制系统设计

为了安全快捷地获取数控系统及航空模型等研究领域不便测取的相关参数,提出了搭建一套仿真测试平台的方案。借助mesa运动控制卡,用VHDL(超高速集成电路硬件描述语言)进行底层控制软模块设计,同时调用Linux操作系统环境下Matlab中设计的闭环控制器,实现对两轴转台的精确控制。测试实验结果表明,该全数字脉冲转台控制系统可以精确稳定运行,适用于多种系统精准参数的测量以及小型系统的稳定性、可靠性等性能仿真测试。     

三轴气浮转台与空间飞行器姿控半实物仿真

在飞行器控制系统的设计过程中,半实物仿真发挥了重要的作用.尤其是在空间飞行器姿控系统的设计过程中,三轴气浮转台仿真起着很大的考核与验证作用,它有别于传统的三轴转台仿真,飞行器的动力学特性不是通过数学模型,而是由气浮台来模拟,可以更真实地模拟实际飞行试验,达到考核姿控设计方案的目的.该文介绍了一个应用实例,对三轴气浮转台的技术指标,半实物仿真系统的组成、工作原理与实际应用进行了详述.该三轴气浮转台系统已成功应用于某空间飞行器姿控系统半实物仿真试验中.     

利用国产化技术改造俄制五轴转台控制系统

介绍了俄制五轴转台的基本组成形式和功能,阐述了其存在的故障问题及现状。描述了各个分系统采用的相关控制应用技术和器件实现国产化改造的方案设计内容。并叙述了关键故障问题的原因和解决方案,总结了国产化改造的效益和优点。     

多轴运动控制器在转台控制系统中的应用

提出了一种基于多轴运动控制器的转台控制系统的组成方案.给出了转台的基本组成,介绍了多轴运动控制卡功能及其硬软件的开放性。分析了控制系统的组成原理,详细介绍了控制系统总体设计方案和基本的硬件配置结构,以及此控制系统的软件设计方法和功能实现。通过此基于多轴运动控制卡的控制系统实现了转台的实时控制及伺服控制。     

基于ARM的多传感器四旋翼飞行器控制系统设计

为改变以传统嵌入式处理器的四翼飞行器的控制方式,基于四旋翼飞行器的工作原理和性能特点,提出了一种基于ARM Cortex-M7的嵌入式处理器的飞行控制系统的设计和实现方案.阐述了四旋翼飞行器的物理结构与飞行原理,给出了硬件系统总体方案;在整合各功能模块的基础上,对系统硬件电路进行设计,并进行了模拟仿真运行和实验验证.仿真与实验表明:设计能够保证系统的高稳定性,能满足飞行器起飞、悬停、侧飞等飞行模态的控制要求.     

结冰风洞试验段转盘控制系统设计与应用

结冰是飞机的重大安全隐患,结冰风洞是研究飞机结冰与防除冰的地面试验设备,飞机模型安装在试验段转盘上,通过精确控制转盘带动模型旋转模拟姿态变化;研制了适用于低温、低气压、高湿度环境的转盘机械机构;设计了以317T-CPU、IM174模块和交流伺服的转盘控制系统总体方案,开发了功能完善的转盘监控软件;通过参数优化、主从偏差控制和全闭环位置控制,实现了3个试验段5套转盘机构单转盘、上/下或左/右转盘高精度同步控制;解决了特殊环境下转盘控制系统运行维护问题.转盘控制系统运行超过8年,转盘角度范围±180°,转盘角度和同步控制精度不低于0.02°,各项技术指标达到设计要求,保证了结冰风洞各项试验任务顺利完成.     

加速度计标定用三轴摇摆台控制系统仿真与试验研究

针对加速度计测量对三轴摇摆台高精度要求,提出一种对其控制进行系统联合仿真的方法,并给出试验结果。在给出摇摆台数学模型的基础上,设计了摇摆台位置—速度—电流反馈的三环控制结构,并给出了利用ADAMS和Matlab协同仿真的控制结构图。仿真和试验结果表明：转台的转矩幅值波动小,位置信号的跟踪性能完全满足指标要求,可以实现加速度计的精确标定。     

基于Atmega16单片机的重物提升控制系统设计

为了实现对重物提升的精确控制,设计中选择了以Atmegal6单片机为核心的控制系统。根据控制要求,提出了实施以单片机主、从结构的控制方式。重点介绍了用光电编码器作为传感器、对传感器输出的脉冲信号进行整形、鉴相后送入单片机计数的硬件电路和单片机对计数脉冲、设定位移量进行计算处理的软件程序,根据计算结果完成相应的智能化控制。     

三轴稳定卫星姿态控制周期的仿真研究

针对三轴稳定卫星的姿态控制系统,在离散事件仿真器OMNeT 的基础上,建立了以陀螺、星敏感器为敏感器,以反作用飞轮为执行机构的三轴稳定卫星的闭环控制系统.对于卫星姿态控制系统中控制周期的选取作了初步的分析,最后采用双矢量定姿算法和PID控制算法,设定多种控制周期,对该卫星在对地定向模式下的控制精度进行了仿真,仿真结果清楚的显示了控制周期对姿态控制精度的影响.     

基于Atmegal6单片机的重物提升控制系统设计

为了实现对重物提升的精确控制,设计中选择了以Atmegal6单片机为核心的控制系统。根据控制要求,提出了实施以单片机主、从结构的控制方式。重点介绍了用光电编码器作为传感器、对传感器输出的脉冲信号进行整形、鉴相后送入单片机计数的硬件电路和单片机对计数脉冲、设定位移量进行计算处理的软件程序,根据计算结果完成相应的智能化控制。     

脱机的LED显示控制系统设计

LED显示屏作为高科技产品广泛应用于诸多领域,但在应用中也逐渐暴露出不足,如每台LED文字显示屏需要一台计算机控制等.提出了一种不携带计算机的低成本LED文字显示屏的控制系统,并给出完整可行的系统硬件设计方案.     

基于时栅传感器的精密转台伺服控制系统设计

为了进一步提高时栅运动分度转台的定位精度和减少系统的响应时间,研制了基于μC/OS-Ⅱ的分度转台伺服控制系统.系统以具有数字信号处理(DSP)控制指令集的STM32F4作为微处理器,采用单神经元PID控制算法,以伺服电机作为驱动装置,利用高精度时栅角位移传感器作为运动分度转台位置检测单元构成一个闭环控制系统,利用闭环控制技术,达到精密分度.实验结果表明:分度转台伺服控制系统的响应速度快,分度定位精度达到±2″,表明这种方案可行.