固定鴨式舵機二維彈道修正火箭彈,主要采用傳統(tǒng)電磁電機驅動固定鴨舵進行彈道修正。超聲電機具有不受電磁干擾,斷電時具有自鎖特性。采用超聲電機取代傳統(tǒng)直流電機進行固定鴨舵式火箭彈彈道修正的方案,具有抗干擾性更好、響應更快、體積更小、結構更簡單、成本更低、噪聲更低等特點。有利于制導火箭彈向小型化、低成本化的方向發(fā)展。本文旨在為利用超聲電機驅動固定鴨舵進行二維彈道修正的方案提供一個軟硬件的平臺,并不涉及具體的飛控算法。本文首先對固定鴨式舵機修正火箭彈的工作原理以及國內外的發(fā)展現(xiàn)狀進行了介紹。闡述了超聲電機與傳統(tǒng)電機的優(yōu)缺點,指出了利用超聲電機取代傳統(tǒng)電磁式電機驅動固定鴨舵進行二維彈道修正的優(yōu)點。介紹了超聲電機基本工作原理、控制策略以及火箭彈姿態(tài)檢測相關理論。研究了基于固定鴨式舵機二維彈道修正火箭彈的超聲電動舵機驅動與姿態(tài)測量控制器技術,對控制器的工作原理、結構組成進行了闡述。給出了控制器的系統(tǒng)架構設計,論述了控制器各部分電路的方案設計,包括主控制模塊、隔離電路、供電電路、下載調試接口電路、姿態(tài)檢測電路以及驅動電路的設計與實現(xiàn)。接著闡述了控制器系統(tǒng)軟件設計與編寫方法,并完成了相關軟件的編寫工作。完...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作及結構安排
第2章 控制器基本知識
    2.1 超聲電機驅動固定鴨舵對火箭彈彈道進行修正的工作原理
    2.2 超聲電機驅動固定鴨舵式火箭彈修正組件的結構特點
        2.2.1 結構組成
        2.2.2 舵片受力分析
    2.3 姿態(tài)檢測知識
        2.3.1 姿態(tài)角基本知識
        2.3.2 常用的角度檢測方式
    2.4 火箭彈姿態(tài)檢測策略
    2.5 姿態(tài)檢測模塊芯片選取與介紹
    2.6 超聲波電動機的工作運行原理
    2.7 超聲波電動機的選型
    2.8 超聲電機的控制策略
    2.9 超聲電機的調速方式
    2.10 本章小結
第3章 系統(tǒng)架構設計
    3.1 主控制芯片CY8C5LP的功能與特點
    3.2 超聲電機驅動與姿態(tài)測量控制器系統(tǒng)架構設計
    3.3 超聲電機的驅動方案拓撲結構設計
        3.3.1 超聲電機在電路中的等效電路模型
        3.3.2 驅動電路的拓撲結構的選擇
        3.3.3 逆變電路的框架設計
    3.4 本章小結
第4章 控制器硬件設計與實現(xiàn)
    4.1 控制器主控制模塊設計
        4.1.1 控制器主控制模塊最小系統(tǒng)設計
        4.1.2 控制模塊的下載調試端口設計
    4.2 MEMS傳感器模塊設計
    4.3 超聲電機驅動模塊電路設計
        4.3.1 驅動電路的框架設計
        4.3.2 驅動芯片的選取
        4.3.3 開關管的選取
        4.3.4 超聲電機驅動模塊原理圖設計
    4.4 變壓器的設計
        4.4.1 變壓器匝數(shù)比和占空比的設定
        4.4.2 變壓器磁芯的選取
        4.4.3 變壓器繞組的設計
        4.4.4 變壓器繞線線徑的選擇
        4.4.5 變壓器的繞法
        4.4.6 輸出匹配電路的設計
    4.5 衛(wèi)星定位接收機模塊和記錄儀通訊接口設計
    4.6 供電電源模塊和隔離電路設計
        4.6.1 供電電路拓撲結構設計
        4.6.2 電源隔離電路設計
        4.6.3 PWM隔離電路設計
    4.7 控制器的PCB設計與實現(xiàn)
    4.8 本章小結
第5章 基于PSOC的底層軟件設計與實現(xiàn)
    5.1 軟件開發(fā)平臺介紹
    5.2 PSOC Creater開發(fā)設計流程
    5.3 系統(tǒng)程序的總體設計
        5.3.1 系統(tǒng)程序結構設計
        5.3.2 程序流程圖的設計
    5.4 GNSS數(shù)據(jù)解析程序設計
        5.4.1 配置UART串口模塊
        5.4.2 定位信息數(shù)據(jù)格式介紹
        5.4.3 定位信息數(shù)據(jù)解析程序設計
    5.5 MEMS姿態(tài)解算軟件設計
        5.5.1 IIC通信模塊的配置
        5.5.2 MPU6050的解算程序設計
    5.6 PWM控制程序的設計
        5.6.1 PWM的程序設計的要求
        5.6.2 PSOC的PWM組件的介紹
        5.6.3 PWM組件的基礎配置
        5.6.4 PWM周期與死區(qū)時間的配置
        5.6.5 PWM正、反轉的相位設計
        5.6.6 PWM正反轉啟停程序設計
    5.7 本章小結
第6章 樣機的調試與試驗結果分析
    6.1 控制器樣機的調試
        6.1.1 供電模塊電路的調試
        6.1.2 PSOC主控電路最小系統(tǒng)的調試
        6.1.3 主控制板PWM信號的調試
        6.1.4 驅動電路的調試
        6.1.5 匹配電感的適配
    6.2 超聲電機調速試驗
        6.2.1 改變相位的調速試驗
        6.2.2 改變驅動頻率的調速試驗
        6.2.3 改變占空比的調速試驗
        6.2.4 斷續(xù)驅動控制的調速試驗
        6.2.5 超聲電機工作頻率與溫升的關系
    6.3 MEMS模塊姿態(tài)測量模擬試驗
    6.4 姿態(tài)修正模擬試驗
    6.5 本章小結
第7章 結論
參考文獻
致謝



本文編號：3798982