本文關(guān)鍵詞：基于VxWorks的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)是驗(yàn)證無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)必不可少的重要手段。本文采用高實(shí)時(shí)性和高可靠性的VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),完成了仿真系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā),并以某小型無(wú)人機(jī)為例實(shí)現(xiàn)了其實(shí)時(shí)仿真試驗(yàn)。 本文首先介紹了無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)仿真的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),分析和設(shè)計(jì)了仿真計(jì)算機(jī)的軟硬件結(jié)構(gòu),同時(shí)從系統(tǒng)內(nèi)核著手對(duì)VxWorks的實(shí)時(shí)性能作了詳細(xì)的研究。 其次分析了VxWorks系統(tǒng)BSP(Board Support Package)的基本概念、功能、結(jié)構(gòu)以及開(kāi)發(fā)思想,并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了基于PC/104總線(xiàn)下嵌入式X86 CPU的BSP,同時(shí)給出了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境的配置情況以及應(yīng)用程序自啟動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方法。 再次從VxWorks下I/O系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序的關(guān)系入手,分析了VxWorks中I/O系統(tǒng)調(diào)用和驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了VxWorks下PC/104板卡驅(qū)動(dòng)程序的移植開(kāi)發(fā)。 接著建立了C語(yǔ)言下樣例無(wú)人機(jī)的六自由度非線(xiàn)性數(shù)學(xué)模型與仿真;根據(jù)真實(shí)傳感器的接口特性實(shí)現(xiàn)了傳感器的仿真設(shè)計(jì);并根據(jù)仿真設(shè)備的主—從式結(jié)構(gòu)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)通信協(xié)議,完成了數(shù)據(jù)通信模塊的開(kāi)發(fā)。 最后通過(guò)樣例無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn),對(duì)基于VxWorks操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)軟件進(jìn)行了驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明該軟件系統(tǒng)運(yùn)行可靠、實(shí)時(shí)性好,滿(mǎn)足集成化仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)人機(jī) 仿真計(jì)算機(jī) VxWorks BSP PC/104 驅(qū)動(dòng)程序 建模與仿真
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：V249.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 第一章 緒論14-21
• 1.1 引言14
• 1.2 無(wú)人機(jī)飛行仿真14-15
• 1.3 研究背景15-18
• 1.3.1 模擬計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)15
• 1.3.2 分布式仿真技術(shù)15-16
• 1.3.3 集成式仿真技術(shù)16-18
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容18-19
• 1.5 論文研究意義19-20
• 1.6 論文的章節(jié)安排20-21
• 第二章 仿真計(jì)算機(jī)總體設(shè)計(jì)方案及分析21-36
• 2.1 引言21
• 2.2 仿真系統(tǒng)整體框架21-22
• 2.3 集成化仿真設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)22-23
• 2.3.1 仿真計(jì)算機(jī)22-23
• 2.3.2 人機(jī)界面23
• 2.4 仿真計(jì)算機(jī)的軟硬件結(jié)構(gòu)體系分析23-26
• 2.4.1 硬件結(jié)構(gòu)體系分析23-25
• 2.4.2 軟件結(jié)構(gòu)體系分析25-26
• 2.5 VxWorks 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析26-29
• 2.5.1 VxWorks 系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)26-28
• 2.5.2 微內(nèi)核結(jié)構(gòu)分析28-29
• 2.5.3 中斷機(jī)制29
• 2.6 VxWorks 下實(shí)時(shí)任務(wù)管理29-32
• 2.6.1 任務(wù)控制塊(TCB)29-30
• 2.6.2 任務(wù)狀態(tài)30-31
• 2.6.3 任務(wù)間通信31-32
• 2.7 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境Workbench32-35
• 2.8 小結(jié)35-36
• 第三章 板級(jí)支持包BSP 的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)36-55
• 3.1 引言36
• 3.2 VxWorks 的BSP36-39
• 3.2.1 BSP 簡(jiǎn)介36
• 3.2.2 BSP 的功能36-37
• 3.2.3 BSP 的組織結(jié)構(gòu)37-39
• 3.3 BSP 的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)39-46
• 3.3.1 BSP 的開(kāi)發(fā)思想39
• 3.3.2 硬件資源的開(kāi)發(fā)39-41
• 3.3.3 BSP 開(kāi)發(fā)的具體實(shí)現(xiàn)41-44
• 3.3.4 BSP 的調(diào)試方法44-46
• 3.4 開(kāi)發(fā)環(huán)境的配置46-52
• 3.4.1 引導(dǎo)盤(pán)CF 的制作46-47
• 3.4.2 VxWorks 映像及啟動(dòng)序列47-50
• 3.4.3 主、目標(biāo)機(jī)的鏈接50-52
• 3.5 應(yīng)用程序自啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)52-54
• 3.5.1 基于靜態(tài)鏈接的自啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)53
• 3.5.2 基于動(dòng)態(tài)鏈接的自啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)53
• 3.5.3 不同鏈接方式的比較53-54
• 3.6 小結(jié)54-55
• 第四章 VxWorks 下板卡驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)55-72
• 4.1 引言55
• 4.2 VxWorks 下的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序55-62
• 4.2.1 驅(qū)動(dòng)程序接口函數(shù)56-57
• 4.2.2 與驅(qū)動(dòng)程序關(guān)聯(lián)的表57-59
• 4.2.3 I/O 系統(tǒng)啟動(dòng)流程59-61
• 4.2.4 設(shè)備訪(fǎng)問(wèn)實(shí)現(xiàn)過(guò)程61-62
• 4.3 VxWorks 下PC/104 板卡驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)62-71
• 4.3.1 設(shè)備在VxWorks 中的地址映射62-64
• 4.3.2 驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)方式64-65
• 4.3.3 串口板驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)65-68
• 4.3.4 D/A 卡驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)68-71
• 4.4 小結(jié)71-72
• 第五章 無(wú)人機(jī)對(duì)象特性建模72-79
• 5.1 引言72
• 5.2 無(wú)人機(jī)非線(xiàn)性數(shù)學(xué)模型72-74
• 5.3 無(wú)人機(jī)氣動(dòng)力/力矩的計(jì)算74-76
• 5.4 數(shù)學(xué)模型的仿真算法76-78
• 5.5 無(wú)人機(jī)數(shù)學(xué)模型的編程實(shí)現(xiàn)78
• 5.6 小結(jié)78-79
• 第六章 傳感器仿真技術(shù)與數(shù)據(jù)通信模塊設(shè)計(jì)79-90
• 6.1 傳感器仿真技術(shù)79-83
• 6.1.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)79-80
• 6.1.2 傳感器通用仿真結(jié)構(gòu)80-82
• 6.1.3 傳感器仿真的C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)82-83
• 6.2 數(shù)據(jù)通信模塊設(shè)計(jì)83-89
• 6.2.1 VxWorks 中串行通信的研究85-86
• 6.2.2 上行數(shù)據(jù)通信設(shè)計(jì)86-88
• 6.2.3 下行數(shù)據(jù)通信設(shè)計(jì)88-89
• 6.3 小結(jié)89-90
• 第七章 仿真系統(tǒng)的運(yùn)行與驗(yàn)證90-97
• 7.1 樣例無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)仿真驗(yàn)證過(guò)程90-92
• 7.1.1 無(wú)人機(jī)仿真系統(tǒng)平臺(tái)90
• 7.1.2 仿真系統(tǒng)軟件加載90
• 7.1.3 模擬信號(hào)標(biāo)定90-91
• 7.1.4 人機(jī)界面參數(shù)配置91-92
• 7.2 仿真測(cè)試與驗(yàn)證92-96
• 7.2.1 代碼實(shí)時(shí)可視監(jiān)控92-94
• 7.2.2 代碼執(zhí)行效率對(duì)比94
• 7.2.3 仿真曲線(xiàn)實(shí)時(shí)顯示94-96
• 7.3 小結(jié)96-97
• 第八章 總結(jié)與展望97-99
• 8.1 課題工作總結(jié)97
• 8.2 后續(xù)工作展望97-99
• 參考文獻(xiàn)99-102
• 致謝102-103
• 在學(xué)期間發(fā)表論文情況103-104
• 附錄104

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 楊光;飛行控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真機(jī)的設(shè)計(jì)[D];太原理工大學(xué);2011年

2 徐妍;無(wú)人機(jī)實(shí)時(shí)仿真軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

3 王永亮;基于VxWorks的無(wú)人機(jī)飛行控制軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[D];南京航空航天大學(xué);2010年

4 蔚文杰;基于VxWorks的無(wú)人機(jī)飛行控制軟件設(shè)計(jì)[D];南京航空航天大學(xué);2011年

5 孫慧娟;水下機(jī)器人中控制信息傳輸實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：基于VxWorks的實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：312898