【摘要】： 電液伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度快、輸出功率大等特點,在武器系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛。近年來,隨著導(dǎo)彈系統(tǒng)對控制精度和動態(tài)特性要求的不斷提高,傳統(tǒng)的模擬伺服控制器逐漸難以滿足設(shè)計要求,而數(shù)字控制器則提供了有效的解決方案。另外,隨著數(shù)字化導(dǎo)彈的迅速發(fā)展,MIL-STD-1553B總線在導(dǎo)彈系統(tǒng)中的應(yīng)用的越來越多,設(shè)計具有1553B通訊功能的數(shù)字伺服控制器對于提高導(dǎo)彈性能具有重要意義。 本文分析了數(shù)字式伺服控制器的設(shè)計要求,研究了MIL-STD-1553B總線協(xié)議,提出了基于可編程片上系統(tǒng)(SOPC)技術(shù)的總體設(shè)計方案。本文設(shè)計了基于FPGA芯片的嵌入式雙處理器的體系結(jié)構(gòu),兩個嵌入式Nios II內(nèi)核分別完成伺服控制和數(shù)據(jù)通訊功能。這種體系結(jié)構(gòu)能有效地提高系統(tǒng)的性能和集成度、降低成本�；谒欧刂苾�(nèi)核開發(fā)的控制軟件具有開放的軟件結(jié)構(gòu),用戶可針對不同的伺服機構(gòu)和具體應(yīng)用場合,嵌入各種智能控制算法,調(diào)整算法參數(shù)。數(shù)據(jù)通訊內(nèi)核及其外圍邏輯完成了曼徹斯特編/解碼、數(shù)據(jù)緩沖、消息格式檢驗以及命令的解析、判斷和執(zhí)行等功能。此外,本文還設(shè)計了用于通訊接口的隔離驅(qū)動電路、用于數(shù)據(jù)采集的信號調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換電路以及用于控制量輸出的D/A轉(zhuǎn)換電路和V/I變換電路等硬件電路。 實際測試及運行結(jié)果表明,本控制器軟硬件設(shè)計合理,滿足設(shè)計要求。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文三態(tài)總線橋 AvalonTrB 從模塊 連接 Avalon 總線和 Avalon 三態(tài)總線FLASH 接口 從模塊 連接外部 FLASHSPI1 從模塊 采集 A/D1 的數(shù)據(jù)SPISPI2 從模塊 采集 A/D2 的數(shù)據(jù)PIO1 從模塊 接收數(shù)據(jù)和命令字PIO2 從模塊 響應(yīng)中斷信號PIO3 從模塊 讀取標(biāo)志位PIO4 從模塊 發(fā)送控制信號PIO5 從模塊 發(fā)送數(shù)據(jù)和狀態(tài)字PIO6 從模塊 發(fā)送 D/A 數(shù)據(jù)PIOPIO7 從模塊 控制 D/A 片選信號Timer_1 從模塊 Nios II_1 的控制周期定時器Watchdog_1 從模塊 Nios II_1 的看門狗定時器外設(shè)接口TimerWatchdog_2 從模塊 Nios II_2 的看門狗定時器3.1.2.4 系統(tǒng)組件的實現(xiàn)在 SOPC Builder 中，可以很方便地選擇和配置系統(tǒng)組件，關(guān)于 SOPCBuilder 的使用請參考[5][6][7]等文獻(xiàn)，，此處不再贅述。上述系統(tǒng)組件在 SOPCBuilder 中的配置結(jié)果如下圖所示：

圖 3-3 生成的 Nios II 系統(tǒng)的元件圖3B 總線接口電路設(shè)計53B 總線系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及操作要求總線系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖3-4所示。其基本操作要求是：總線系統(tǒng)信息傳輸?shù)目刂茩?quán)唯一歸總線控制器所有�？偩�系統(tǒng)的操作應(yīng)是指令/響應(yīng)型的異步操作。數(shù)據(jù)總線上的信息傳輸應(yīng)以半雙工方式進(jìn)行。- 20-
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TH137

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 孫勝男;某導(dǎo)彈測試訓(xùn)練及評價系統(tǒng)研制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

2 宋剛;基于SOPC技術(shù)的煤礦瓦斯檢測儀的設(shè)計和研究[D];安徽理工大學(xué);2008年

3 李傳波;基于SOPC的直線電機控制器設(shè)計[D];曲阜師范大學(xué);2012年

本文編號：2591260