久久综合丝袜日本网手机版,日韩欧美中文字幕在线三区,亚洲精品国产品国语在线,极品在线观看视频婷婷

      <small id="aebxz"><menu id="aebxz"></menu></small>
    1. 簡(jiǎn)析某型無(wú)人機(jī)飛行控制計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)論文

      時(shí)間:2022-07-03 07:13:20 計(jì)算機(jī)硬件 我要投稿
      • 相關(guān)推薦

      簡(jiǎn)析某型無(wú)人機(jī)飛行控制計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)論文

        1 DSP 微處理器

      簡(jiǎn)析某型無(wú)人機(jī)飛行控制計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)論文

        飛行控制計(jì)算機(jī)是無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的核心,考慮飛行控制系統(tǒng)的功能和受到無(wú)人機(jī)對(duì)體積和重量等條件約束,所研制的飛行控制計(jì)算機(jī)選用TI 公司的高性能處理芯片TMS320F28335 作為飛行控制計(jì)算機(jī)的微處理器芯片,該芯片是一款TMS320C28X 系列浮點(diǎn)DSP 控制器, 具有功耗小,成本低,精度高,外設(shè)集成度高,性能高,數(shù)據(jù)以及程序存儲(chǔ)量大,A/D 轉(zhuǎn)換精確快速等優(yōu)點(diǎn), 并具有TI 公司所開發(fā)的功能強(qiáng)大的CCS 軟件平臺(tái)。無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)整流后的電源和機(jī)載蓄電池作為飛行控制計(jì)算機(jī)主電源的輸入,正常工作狀態(tài)下,發(fā)動(dòng)機(jī)供電給飛行控制計(jì)算機(jī),機(jī)載蓄電池在無(wú)人機(jī)啟動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)供電。

        2 主要功能模塊設(shè)計(jì)

        2.1 DSP 最小系統(tǒng)模塊

        保證DSP 正常工作所需的最小外圍電路稱為DSP 最小系統(tǒng),包括DSP 內(nèi)核、ADC 模塊、BOOT 啟動(dòng)選擇、I/O 供電模塊、電源模塊以及JTAG 調(diào)試模塊等。

        DSP 最小系統(tǒng)的供電系統(tǒng)選用TI 公司的TPS767D301雙電源芯片,其中DSP 內(nèi)核模塊供電為1.8 V,IO 的供電為3.3 V;晶振選用30 MHz,DSP 的工作頻率是經(jīng)過(guò)5 倍頻放大達(dá)到150 MHz;選用MAX6021A 作為ADC 的外部參考電壓,產(chǎn)生2.048 V 的基準(zhǔn)電壓,使ADC 模塊的精度達(dá)到12 位;方便系統(tǒng)從串口燒寫程序,BOOT 啟動(dòng)可以從SCI 或者FLASH啟動(dòng)。

        2.2 模擬量信號(hào)調(diào)理模塊

        多路傳感器輸出的開關(guān)量、頻率信號(hào)、電壓信號(hào)及電阻信號(hào)是經(jīng)過(guò)模擬量信號(hào)調(diào)理模塊電路進(jìn)行濾波和放大處理,從而調(diào)理成適合計(jì)數(shù)器所需的脈沖的信號(hào)和A/D 器件采樣電平的信號(hào)。

        模擬量輸出的信號(hào)包括俯仰、滾轉(zhuǎn)、油門舵機(jī)反饋、縱向舵機(jī)反饋、橫向舵機(jī)反饋、航向舵機(jī)反饋和電源電壓等信號(hào);由于電壓輸出范圍為-10V~+10V, 而DSP 內(nèi)部ADC 模塊采集模擬量的范圍是0~+3 V,因此需將-10~+10 V 電壓轉(zhuǎn)換成0~+3 V。為實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)調(diào)理,設(shè)計(jì)采用通過(guò)加法器進(jìn)行平移和運(yùn)放進(jìn)行衰減。

        2.3 數(shù)字量輸入/輸出模塊

        無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)中的數(shù)字量輸出信號(hào)包括紅外增強(qiáng)器以及誘餌彈等任務(wù)設(shè)備投放信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)/停車信號(hào),這些功能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由繼電器實(shí)現(xiàn)。繼電器的控制電平為24 V, 選用8 通道的ULN2803 驅(qū)動(dòng)離散數(shù)字量輸出,而ULN2803 的輸入電平為5 V,為了電平匹配,使用74HCT245將DSP 的數(shù)字量輸出信號(hào)的3.3 V 電平轉(zhuǎn)換為5 V, 以驅(qū)動(dòng)ULN2803 的輸出。數(shù)字量輸入信號(hào)的外部輸入電平為5 V, 而DSP 的IO口為3.3 V 電平,為了達(dá)到電平的匹配,選用74LVT245,對(duì)數(shù)字量輸入信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。

        2.4 DA 輸出模塊

        飛控系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)采用模擬量信號(hào),主要是輸出指令給舵機(jī),進(jìn)而舵機(jī)的伺服電路驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。飛控系統(tǒng)包括油門舵機(jī)、縱向舵機(jī)、橫向舵機(jī)和航向舵機(jī),這些舵機(jī)的控制信號(hào)范圍為-10~+10 V, 至少要4 路-10~+10 V?紤]精度高, 傳輸速度快和功耗低等原則, 選用TI 公司的DAC7718,它支持輸出電壓范圍為-12~+12 V,雙極性輸出,功耗為14.4 mW/Ch,8 通道,誤差為±1LSB,采用SPI 總線通訊接口,精度達(dá)到1LSB,設(shè)置時(shí)間為15 μs,12 位分辨率。

        2.5 串行通信擴(kuò)展模塊

        飛行控制系統(tǒng)的通訊設(shè)備有GPS 模塊、組合導(dǎo)航和無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)等,它的通信接口都為RS232。飛控系統(tǒng)需進(jìn)行半實(shí)物仿真和測(cè)試,但半實(shí)物在回路測(cè)試和仿真的通信接口都為RS422, 因此需要2 路RS422 和3 路RS232 通信接口。DSP 只有3 路SCI,采用TL16C754 擴(kuò)展四路串口,同時(shí)保證TTL 電平和RS422 或者RS232 電平進(jìn)行匹配, 采用SP3232和MAX3490 芯片進(jìn)行全雙工的串行接口轉(zhuǎn)換。

        2.6 捷聯(lián)航姿系統(tǒng)模塊

        捷聯(lián)航姿系統(tǒng)是捷聯(lián)姿態(tài)航向參考系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱,它是將慣性器件直接固定連接在載體上,載體坐標(biāo)系相對(duì)于慣性坐標(biāo)系的角速度和加速度,分別利用陀螺儀和加速度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。航向、滾轉(zhuǎn)、俯仰為載體的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)姿態(tài),其信息可通過(guò)傳感器的數(shù)據(jù)融合算法進(jìn)行解算。飛行控制計(jì)算機(jī)模板和捷聯(lián)航姿系統(tǒng)所需的磁羅盤、陀螺儀、加速度計(jì)等傳感器固定連接,即飛行控制計(jì)算機(jī)和捷聯(lián)航姿系統(tǒng)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)。

        捷聯(lián)航姿系統(tǒng)包括陀螺儀、加速度計(jì)和磁羅盤等模塊。飛行控制計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)對(duì)傳感器采集到的三維角速度、加速度、磁場(chǎng)分量進(jìn)行數(shù)據(jù)融合并計(jì)算出四元數(shù),進(jìn)而反解出三維的姿態(tài)角,供飛行控制系統(tǒng)讀取姿態(tài)。

        2.7 氣壓高度計(jì)模塊

        為了保證飛行控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性,采用慣性測(cè)量單元、氣壓高度計(jì)和GPS 3 個(gè)傳感器信號(hào),進(jìn)行信息融合后得到的高度信息作為飛行控制律運(yùn)算的高度反饋信號(hào),提高系統(tǒng)高度測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。采用博世科技公司的BMP085 氣壓傳感器,具有精度高、體積小和成本低等特點(diǎn)。BMP085 是一款超低功耗、高精度的壓力傳感器,性能卓越,功耗低,只有3 μA,絕對(duì)精度最低可以達(dá)到0.03 hPa。

        2.8 鐵電存儲(chǔ)器擴(kuò)展模塊

        無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的軟件程序在飛行前需要配置許多參數(shù),如航路的航點(diǎn)數(shù)據(jù)。鐵電存儲(chǔ)器擴(kuò)展模塊中存儲(chǔ)參數(shù),參數(shù)的配置是通過(guò)上位機(jī)軟件通過(guò)串口通訊實(shí)時(shí)進(jìn)行的,其還可以對(duì)飛行狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ), 這些飛行信息對(duì)飛行狀態(tài)的后續(xù)分析,有很大幫助,尤其在無(wú)人機(jī)出現(xiàn)故障甚至引起墜機(jī)等意外事件, 所存儲(chǔ)飛行前的飛行數(shù)據(jù)有助于查找事故原因。

        基于總線接口和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的兩個(gè)因素, 鐵電RAM 選定了FM24V10 作為數(shù)據(jù)記錄載體,其具有高速I2C總線接口,1M 位存儲(chǔ)空間, 它可直接與飛行控制計(jì)算機(jī)的I2C 模塊相接。

        3 結(jié)束語(yǔ)

        無(wú)人機(jī)飛行控制計(jì)算機(jī)是飛行控制系統(tǒng)軟件得以運(yùn)行的載體,筆者著重從飛行控制計(jì)算機(jī)硬件的各個(gè)具體模塊進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)并開發(fā)了飛行控制計(jì)算機(jī)。該飛行控制計(jì)算機(jī)成功應(yīng)用于某型無(wú)人機(jī)的飛行試驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)和測(cè)試結(jié)果表明該飛行控制計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)合理。

      【簡(jiǎn)析某型無(wú)人機(jī)飛行控制計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)論文】相關(guān)文章:

      簡(jiǎn)析基于MVC模式的高校實(shí)驗(yàn)排課系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)論文07-03

      企業(yè)市場(chǎng)營(yíng)銷策略簡(jiǎn)析論文07-04

      計(jì)算機(jī)軟件安全檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)析論文07-04

      關(guān)于簡(jiǎn)析體育教師評(píng)價(jià)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用論文07-03

      戲劇文學(xué)專業(yè)就業(yè)前景簡(jiǎn)析07-14

      淺談智能家居的控制設(shè)計(jì)論文07-04

      控制化工工藝設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)分析論文07-04

      初三語(yǔ)文教材體系簡(jiǎn)析04-11

      韓國(guó)歷史時(shí)期劃分簡(jiǎn)析04-23

      化工工藝設(shè)計(jì)安全危險(xiǎn)的識(shí)別與控制論文07-04