飞机仿真器地平仪数字控制系统设计与实现.pdf

分类号:——飞机仿真器地平仪数字控制系统设计与实现工学硕士学位论文学科、专业:控制理论与控制工程硕士研究生:指导教师学位级别所在单位论文提交日期:论文答辩日期:学位授予单位:李敏茹刘胜教授工学硕士自动化学院年哈尔滨工程大学日密级编号:
摘要飞机仿真器的研究有助于提高飞行员的训练水平和效率,并且可以降低飞行员训练的成本,而仿真器中各种仪表系统是飞行员模拟实际飞行的重要环节,论文对某型飞机仿真器地平仪控制系统进行了设计研究,提出了系统构成方案,设计了控制系统硬件和软件,实现了地平仪控制系统。论文分为三个部分:首先,对地平仪仪表的构成及工作原理进行了分析,根据地平仪控制系统性能要求,选用步进电机作为动力驱动元件,采用混合式多圈绝对式编码器作为位置检测元件,并对仪表系统负荷计算,给出了飞机仿真器地平仪控制系统的实施方案。其次,采用模块化的设计方法,按照地平仪控制系统功能要求,将控制系统的硬件电路划分成主控制,串口通信,步进电机驱动,编码器解码,开关量控制和零位调整等六个模块;以高性能酒琓为核心,选用串口通信芯片、高性能细分型驱动器等器件,设计完成最后,采用基于面向对象的设计语言进行编程,在面向对象设计方法的指导下,完成了仪表控制计算机软件设计;采用高效的汇编语言完成了刂葡低车闹鞒绦颉⒋谕ㄑ蹲映绦颉⒘阄坏髡映绦颉⒁潜戆准旃零子程序,步进电机控制子程序以及编码器读取子程序的设计。系统的试验验证结果表明,本文设计的飞机仿真器地平仪系统能够完成仪表自检、指针归零、准确指示等功能,具有低速无跳动、高速无抖动、高案成本低实用性强。了地平仪控制系统硬件设计。速噪音小、积累误差小等优点,系统工作稳定、可靠,本文所选用的实施方关键词:徊浇缁还獾绫嗦肫鳎灰潜砜刂哈尔滨工程大学硕士学位论文
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作者┳:挚让盔哈尔滨工程大学学位论文原创性声明引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的结果由本人承担。期:年日
第滦髀飞机仿真器仿真仪表研究背景和意义随着科学技术的飞速发展,人类社会已经跨入信息时代。作为信息技术核心的计算机技术自其诞生之日起经历了多年的发展壮大,己广泛应用于国民经济和社会生活的各个领域。计算机技术的广泛应用极大的拓宽了人类的生活空间,提高了人类认识和改造自然的能力。在以创新为灵魂的知识在现代飞行器的设计、试验和分析中,仿真占有愈来愈重要的地位,飞行器系统的多样性和复杂性使得飞行器仿真建模和软件开发日益复杂化,传人们很早就利用模型来分析研究真实世界,利用模型来分析与研究就是“仿真”,也即“模拟”。但严格的讲,只有在世纪年代末,计算机拟计算机及数字计算机奈适溃盼=⒛P图岸阅P偷氖笛樘峁┝饲坑力的支持,仿真技术获得了迅速的发展,并逐步形成为一门独立的学科。系统仿真的最显著的优点在于:能够在一个系统实际运行之前去评价它的运行性能;可在不干扰实际系统的情况下比较各种方案的优劣,及时做出决策;上的可靠性与经济性,以及计算机技术的突飞猛进,年代来仿真技术被广泛应用于航空航天、战略防御系统、计算机集成制造、并行工程等投资大、风险大的大型项目研究中。正因为仿真技术对国防建设、工农业生产及科学技术研究均有极大的应用价值,所以他被美国国家关键技术委员会确定为影响美国国家安全及繁荣的项关键技术之一。在我国,仿真技术的研究和应哈尔滨工程大学硕士学位论文经济社会,计算机技术为社会的发展和进步提供了有利的支持,而作为计算机技术重要组成部分的计算机仿真技术,因其有效性、经济性、安全性、直观性等特点而受到广泛的采用,并成为社会各个应用领域中不可或缺的技术手段。统的仿真建模方法已很难凑效,面向对象方法应用到飞行器仿真中则显示了一定的优越性。可以用较小的投资换取风险上的大幅度的降低。正是由于仿真技术的在应用用也占有极重要的地位。
拦麓\\、传动机构、驱动和控制四部分组成。控制部分一般由微型控制器作为核心部件。驱动部分普遍采用电机驱动,一般使用直流电机、同步器,自整角机、步进电机等作为仪表指示机构的驱动单元。传动机构都是一股采用减速器方式。机型仿真仪表、同步器仿真仪表和步迸电机型仿真仪表。实验和实际使用中种类型仿真仪表性能的比较如表。目前,国内针对飞机仿真器的仪表这几种类型的仿真仪表均有研究,并且均有相当数量的仿真仪表在使用,根