基于PXI总线伺服控制器的开发及应用

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1、2010年第2期导弹与航天运载技术No．22010总第306期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo．306文章编号：1004-7182(2010)02-0047-04基于PXI总线伺服控制器的开发及应用李兴红，谢斌，闫智武(成都理工大学工程技术学院，乐山，614007)摘要：光电经纬仪由许多分系统组成，目前每个分系统都采用各自的机箱进行封装，再利用导电环将各个分系统集成，造成系统体积过于庞大．因此，利用PXI总线技术，将各个分系统插在同一个PXI机箱内，可减小系统的体积，提高系统的集成度。该控制

2、卡支持单周期，突发和DMA(DirectMemoryAccess)方式等传输方式。关键词：分系统；PXI总线；集成度中图分类号：TP315文献标识码：ADevelopmentandImplementationoftheServoControllerBasedonPXILiXinghong，XieBin，YanZhiwu(TheEngineering&TechnicalcollegeofChengduUniversityofTechnology，Leshan，614007)Abstract：Optical-Electr

3、onicaltheodoliteisconsistedofmanysubsystems．Atpresent,eachsubsystemisassembledseparatelyandconnectedbycables，whichleadstoacomparablyenormousvolume．Therefore，thePXIbustechnologyisapplied，insertingeverysubsysteminaPXIchassis，thustheoverallsystemvolumeisgreatlyred

4、ucedanditsintegrationisimproved．Thiscardsupportsseveraltransmittingmodes，includingsingle，burstandDMA(directmemoryaccess)．KeyWords：Subsystems；PXIbus；IntegrationO引言光电经纬仪是靶场用来测试外弹道跟踪数据和飞行状态的光学测量仪器，也是校准无线电测控设备的基本设备。与无线电测量设备相比，它具有精度高、直观性强(可记录目标图像)、不受地面杂波干扰等优点。光电经纬仪由

5、伺服控制分系统、数据通信分系统、测量电视分系统、主控等分系统组成，目前每个分系统都采用各自的机箱进行封装，再利用导电环将各个分系统集成，造成系统体积过于庞大。基于此，本文采用标准的PXI机箱来封装各个分系统，即在工程应用中，将伺服控制分系统、数据通信分系统、时统分系统、测量电视分系统等系统都插入在同一个PXI机箱内，从而减少系统的体积，提高系统的集成度，为光电设备建立一个开放的控制平台。如果将各个分系统都集成在一个PXI机箱，就可以建立基于PXI总线的通用电子控制平台。本文在PXI总线的相关技术基础上开发基于PXI总

6、线的伺服控制器，取代目前通用的基于PCI04总线收稿F1期：2009—06—02：修【n

7、日期：2009-06．23基金项目：成都理工大学工程技术学院科研发展基金(e122009002)作者简介；李兴红(1975．)，女。讲师，成都理工大学1：程技术学院的伺服控制系统，从而实现了将各个分系统集成在同一个PXI机箱内。1伺服控制器的硬件设计1．1通用伺服控制器的原理及组成光电经纬仪有自动跟踪、数引跟踪以及手动跟踪等跟踪方式，可以通过主机或面板按键来选择跟踪方式。当采用自动跟踪方式时，定时采样电视脱靶量和编码器值，选用相

8、关的控制算法，驱动方位和俯仰电机，从而尽量使目标处于光学视场范围之内：当采用手动跟踪方式时，操作手通过瞄准望远镜检测误差，操纵单杆跟踪目标；在数引跟踪模式下，计算机或其他引导设备(如雷达等)给出目标的位置及其速度，引导经纬仪跟踪目标。基于此，伺服控制器通常由以下功能模块组成(见图1)：a)控制核心模块：执行伺服控制程序来跟踪目标，协调各个模块的运行；b)I／O接口模块：读取操作面板状态，显示当前控制状态；48导弹与航天运载技术2()10年c)异步串行接口模块：与测量电视、编码器和主控计算机等分系统进行异步串行通信；d

9、)A／D转换模块：读取单杆的模拟电压值。向扳控制限仲状态i挡汁算棚网厕I／0卜_]赫巫H舅刘窃耋ll换言l—=伺服杯啸0算法主≥厶伺服控制器编码器图1通用伺服控制器结构框图鏊H电级lI机1．2基于PXI总线的伺服控制器针对目前基于PCI04总线的伺服控制器，本文开发出基于PXI总线的伺服控制器。该控制器模块组成见图2。伺服控制K的数宁量和模拟鳋