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1、飞机仿真器地平仪数字控制系统设计与实现,,本文研究了若千。与步进电机等构成的飞机仿真件地平仪控创系统设计与实现组出了系统构成方案设,。计了系统硬件和软件实现了地平仪控翻系统试脸结果衰明地平仪系统能‘宪成仪衰自检指针归二、、、,,,准指示等功能具有低魂无跳动离魂无抖动低积皿误理小等优点系统工作定可成本、。低实用性强关键词步进电机光电编码器仪表控制哈尔滨工程大学自动化学院刘胜李敬茹李晚龙方亮,,,、测的传感元件控制部分使用作为核心控制器尸在现代飞行器的设计试验和分析中仿真占有愈,。来愈重要的地位飞机仿真器是用来培养飞行员的模拟同时也
2、起到和仪表控制计算机联系的作用将整个控制、,。,、、系统构成闭环系统装,具有真实性高损耗小安全费用低等优点。一因此成为目前训练飞行员的主要方式飞机仿真器仪表步进电机采用常州宝马集团的的两相混合,。,,,式步进电机步距角为保持力矩为电系统是操纵舱系统的组成部分同样也是飞机仿真器系,,,压为,统的一个组成部分仪表系统实际上是在感官上给飞行!瘍空载起动频率为具有体积小,,。,员创造一种和真实飞机一样的仪表环境这种环境随着精度高保持力矩大等优点传动机构分成两部分分,,飞行员做出的各个不同的动作而表现出来和视景相配别为俯仰球传动机构和倾斜
3、传动机构均采用减速器。一。方式检测元件采用日本丁株式会社生产的〔卜合给出飞行的模拟环境、飞机仿真器地平仪控制系统主要由指示机构指针一,混合式多圈绝对式编码器每圈的脉冲数为、、刻度盘等组成传动机构变速齿轮等驱动电机,最大为工作电压为。多圈绝对式。、,等和控制硬件和软件等一,四部分组成指示机构传记忆标准串行输出传输距离远最长为,动机构和驱动设计在地平仪内控制部分和电源部分放。,,,,在仪表控制箱内地平仪放置在座舱内仪表控制箱是地平仪控制系统的核心它接受控制计算机。放在控制柜中飞机仿真器地平仪要实现的功能为,,发出的指令指令包括指示机
4、构运转的绝对位,开关显示飞机的俯仰角和倾斜角显示飞机航迹的垂直误差,,的控制指令仪表自检控制指令还将有关信息。和水平误差显示自动控制系统输出的操纵指令等。传递给仪表控制计算机系统采用的串口与仪表控,制计算机进行通信将编码器发送来的数据进行解,,、总体方案设计码对数码进行处理识别判断出指示机构当前的状,,。飞机仿真器地平仪控制系统原理图见图采用步态和位孟然后与预定位盆相比较判断是否存在偏,,进电机作为差如果存在偏差则通过控制步进电机运行对指示机,。,构进行校正使指示机构到达预定位,还通过编执行机构绝,对式光电编码器对指示机构的零位
5、进行辨识在仪表出现掉电和运石,。马器作为角行紊乱时能够在重启的条件下重新找到零位位移位置检翻,,十,来设计在地平仪控制系统中仪表系统设计与实现电源只要再给它提供脉冲信号、、。系统硬件设计方向信号使能信号控制计算机端的控制软件用来编写,软件编写串地平仪控制系统的硬件设计主要包括可以悬空它的输出就可以驱动步进电口数据通信时浦要调用串口,、、。通信控件设,波特率为部分尸控制器串口通信电路步进机巧步距角细分和绕组电流都是用拨,,,。,比无奇偶校验位数据位位电机驱动电路和光电编码器解码电路码开关组来设定地平仪控制系统步进,,。。尸控制器电
6、机的步距角的细分设定为倍细分停止位发送和接收的数据都是二进制。。,,电流设定为格式这下位机以微控制器为核心所以处理一部分的软件设计比较简单在,,。器的选型十分重要在此笔者选择公光电编码器解码电路此不再详述「司的作为下位机的核心处本文采用电池支持的多圈绝对式编码系统控制单元软件先进行程序初始,。一一,、,理器「!瘍是一款专门面向电机控制器工编码器输出的串行数码化定义变常数然后进入用户主程,。,尺一标准通过解码芯片序循环等待串行应用而设计的数字信号处理器它在单口中断发生在通信仪。,片处理器中集成了高性能的丁!瘍#尸转换成位并行数据地
7、平仪控表控制计算机发来数据后对数据进行,、,尸内核运算能力为尸为电制系统中仪表指针位皿检测多圈绝对式分析处理根据分析的结果进行相应的,,机控制而优化的事件管理器及四输出编码器和旋钮位孟检测多圈绝对式编码器动作同时它还检测仪表的状态根据状、。,接口可同时完成采样的双工转换需要这样解码电路各一套多圈绝对式编态的不同再将倍息发送给仪表控制计、、算机进行相应的处理尸程序一般采用器并行的电机电流读数转换与通讯快码器在仪表中的安装示愈图见图,,、闪存储器川或程序存储器汇编语言设计汇编语言编写复杂难、、恤,但是资源利用率高、可控性强,更适还包
8、括同步异步串行外设接口比较单、。元通用定时器及与光电编码器接口的用于编写低端产品的控制程序这部分。,编码单元等片上资源的程序采用功能模块化的软件设计方法,串口通信电路在本系统中包含大大小小子程序多个、、通过串口与仪表控制计算机主要包括主程序串口通信子程序零位,,
