為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈飛行控制算法的快速設(shè)計(jì)和仿真驗(yàn)證,設(shè)計(jì)了一種新型的快速原型仿真系統(tǒng)。以Raspberry Pi和ARM作為核心控制器完成了快速原型的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā),并給出了仿真流程�？焖僭蛯�(shí)例應(yīng)用表明,該快速原型仿真系統(tǒng)具有較高的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性,可輔助多種復(fù)雜飛控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 

【文章來(lái)源】：兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2020,41(09)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

飛控快速原型仿真系統(tǒng)總體方案框圖

快速控制原型在該模塊的基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展，充分利用了模塊中的I/O，擴(kuò)展出了RS422和SPI，用于與外界的通訊。同時(shí)通過(guò)千兆以太網(wǎng)口實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通訊，不僅可以完成飛控模型的下載，而且可以實(shí)現(xiàn)仿真數(shù)據(jù)的傳輸。以Matlab/Simulink作為導(dǎo)彈飛行控制系統(tǒng)的建模工具，利用Simulink/RTW工具的代碼自動(dòng)生成功能將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的C代碼，并加載到Raspberry Pi中進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)行。通過(guò)高速串行接口SPI接收由通信擴(kuò)展模塊采集和打包的外部傳感器數(shù)據(jù)。圖2為仿真計(jì)算模塊功能結(jié)構(gòu)。2.2 基于ARM的通訊擴(kuò)展模塊設(shè)計(jì)

1) STM32F429具有豐富的I/O端口，最高輸出電平和最大承受電平為3.3 V，為了滿足不同電平要求，選用光耦繼電器AQW214和HCPL-2630，通過(guò)輸出端的參考電壓Pwr＿IO，將I/O的3.3V電平轉(zhuǎn)變成與Pwr＿IO相等的電壓;同時(shí)利用HCPL-2630將外部電壓轉(zhuǎn)換成I/O可承受的標(biāo)準(zhǔn)3.3V電平，具體的電路如圖3所示。2) RS422作為一種標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸速率高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐中[8]。選用的ARM處理器為STM32F429IGT6，擁有四路USRAT和四路UART，可以擴(kuò)展出多路RS422總線。選用芯片MAX490ESA作為電平轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)ARM輸出的TTL電平轉(zhuǎn)化為RS422接口標(biāo)準(zhǔn)電平，外圍添加電阻和電容，減少電信號(hào)的干擾，具體電路如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3320359