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基于ARM的嵌入式航空拖靶高度控制器設(shè)計

作者: 時間:2011-03-30 來源:網(wǎng)絡 收藏

摘要:系統(tǒng)具有實時性好、可靠性高、體積小和功耗低等優(yōu)勢,將該技術(shù)引入新型拖靶,可顯著提高其綜合性能。7微處理器和μC/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)開發(fā)了拖靶,主要介紹了的組成、原理和軟硬件過程。原理樣機的半實物仿真結(jié)果表明系統(tǒng)響應快、控制精度高,能夠準確控制拖靶做超低空掠海定高飛行,達到了要求,控高精度可達2m。
關(guān)鍵詞:拖靶;系統(tǒng);;μC/OS-Ⅱ;控制器

0 引言
航空拖靶是一種由飛機拖曳飛行的特殊的無人飛行器,一套完整的拖靶系統(tǒng)主要包括拖帶飛機、收放纜裝置、拖纜和拖靶。其中拖帶飛機一般為有人或無人駕駛飛機,收放纜裝置一般為掛裝在飛機上的電動或氣動式絞車,拖纜是通過絞車收放的一根長約幾千米而直徑只有幾毫米的鋼纜,拖靶多為外形類似導彈的無動力飛行器,由拖纜牽引飛行。主要用途是模擬敵方來襲的導彈類目標,為己方對空導彈、火炮等防空武器系統(tǒng)試驗或訓練提供模擬目標。
隨著技術(shù)的進步,現(xiàn)代反艦導彈多采取“超低空掠海飛行”的突防方式。與之相應,20世紀80年代以來,用于模擬反艦導彈類目標的航空拖靶,也向著這一方向快速發(fā)展。而這類拖靶都要裝有高度控制器,才能實現(xiàn)模擬導彈的超低空掠海定高飛行能力。其中,高度控制器是核心設(shè)備,控制精度、實時性和可靠性都有較高要求。同時,伴隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展,以應用為中心的“嵌入式系統(tǒng)”以其實時性好、可靠性高、體積小、重量輕、成本低和軟硬件可裁減等優(yōu)勢,正在被廣泛應用于各個領(lǐng)域。因此,考慮到拖靶高度控制器的設(shè)計要求與嵌入式系統(tǒng)的應用場合非常符合,本文7嵌入式微處理器和μC/OS-Ⅱ嵌入式實時操作系統(tǒng),設(shè)計開發(fā)了航空拖靶的高度控制器。

1 控制器組成和工作原理
高度控制器主要由無線電高度表、垂向線加速度計、控制律解算主板、舵機驅(qū)動控制板及舵機組成,其中加速度計、控制律解算主板和舵機控制板集成在一個高度控制計算機盒內(nèi),其組成如圖1所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/162239.htm

1.JPG


高度控制計算機是系統(tǒng)的中樞,它接收無線電高度表信號和加速度計信號??刂坡山馑阒靼迨紫葘@2路信號進行抗混頻濾波和電平轉(zhuǎn)換等前置處理后送入A/D通道,再進行控制律解算,給出升降翼偏角的PWM控制信號至舵機驅(qū)動控制板,經(jīng)舵機驅(qū)動控制板放大輸出驅(qū)動舵機,舵機驅(qū)動升降翼來調(diào)整拖靶的飛行高度。系統(tǒng)每20 ms進行一次控制律解算。工作原理框圖如圖2所示。

2.JPG

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