DSP實現(xiàn)無人飛行器控制系統(tǒng)
圖5 系統(tǒng)控制流程圖
所有任務(wù)的啟動都和飛控系統(tǒng)總線上的小周期計數(shù)息息相關(guān), 其中與接收總線數(shù)據(jù)相關(guān)的任務(wù)都是由消息分發(fā)線程啟動, 當(dāng)接收的消息為PSP發(fā)送的同步數(shù)據(jù)碼時, 終端對象同步自己的小周期計數(shù), 并按現(xiàn)在所處的小周期啟動相應(yīng)的任務(wù)。所有的任務(wù)都包含在消息處理線程中, 每個終端都有一個這樣的線程, 各個線程獨立工作, 使各個終端處于并行工作方式。系統(tǒng)全部邏輯控制功能, 均采用周期運行方式, 每隔10ms由定時中斷程序喚醒。利用CPLD 進行邏輯運算及數(shù)據(jù)處理, 并檢測模擬量輸入信號, 判斷各監(jiān)控對象的工作狀態(tài)并按照系統(tǒng)控制邏輯決定輸出量。在其狀態(tài)發(fā)生變化時通知DSP, 協(xié)助DSP完成系統(tǒng)的自檢測功能。在狀態(tài)監(jiān)測中, 將當(dāng)前檢測到的狀態(tài)量與存儲的上一個狀態(tài)量相比較, 如果兩次狀態(tài)相同, 則不進行任何操作; 如果發(fā)生變化,則向DSP發(fā)出中斷信號INT, 通知DSP讀取數(shù)據(jù)。
在接收DSP發(fā)送的控制指令時, 將該指令與當(dāng)前狀態(tài)相比較, 若符合就不再發(fā)送控制指令, 這樣就能防止多次發(fā)送控制指令引起的誤動作。
在飛行過程中, 控制系統(tǒng)的任務(wù)主要包括采集無人機的姿態(tài)數(shù)據(jù), 計算控制量并輸出到舵機等執(zhí)行機構(gòu), 接受地面站的指令并傳輸無人飛行器的位置等信息。利用設(shè)計的控制板進行伺服控制算法的實現(xiàn), 完成對執(zhí)行機構(gòu)舵機的控制。圖6為控制系統(tǒng)輸出的其中一路舵機的PWM 控制信號波形。
圖6 舵機控制信號
5 結(jié)束語
經(jīng)過調(diào)試, 該系統(tǒng)在實際運行中性能穩(wěn)定, 達(dá)到了設(shè)計要求。本系統(tǒng)體積小、重量輕、成本低, 具備一定的擴展性, 適合于構(gòu)成較強的實時性、小型化和低成本的小型無人飛行器。
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