飞机仿真器地平仪数字控制系统设计和实现.pdf

哈尔滨工程大学硕士学位论文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DSP芯片TMS320F2407为核心, 选用串口通信MAX232芯片、M415高性能细分型驱动器等器件,设计完成了地平仪控制系统硬件设计。最后,采用基于面向对象的设计语言vC++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DSP控制系统的主程序、串口通讯子程序、零位调整子程序、仪表白检归零子程序,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案成本低实用性强。关键词:DSP;步进电机;光电编码器;仪表控制哈尔滨工程大学硕士学位论文 Abstract The research on flight simulator willbe useful toincrease thelevel and efficiency it Call reduce the cost instruments in the flightsimulator are import equipments when simulating paper studiedone泓altitude instrument control system 、撕thitshardware andsoftwarebeingpresented, altitudein蛐伽ent that Call satisfy thefimctionofthemeter WaSrealized. nepsper posed ,it posing and working principal ofeach part tothe performance requirement,the stepper motors isselected asdrivers of thesystem. puted the load ofthealtitude instrument feasiblescheme is proposed toimplement妊altitude instrument eontrolsystem. The second partdesigned thehardware ofthealtitude instrument control hardware design usedthe modularized ircuitof thealtitudeinstrument control system posed of themicro—controller munication modllle,thestepper motor drivemodule,the photo—electricencoder deeode s谢tch control module and the zero saving -controller TM$320F2407 isthe core ofthe altitude instrumentcontrolsystem. The thirdpartdesigned the altitudeinsllument control system software and the altitudeinstrument puter software with VisualC++.according to t11eanaly