本文關鍵詞：直升機飛行動力學數(shù)學模型研究特點分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《南京航空航天大學》 2009年

基于PC104的無人直升機飛行控制系統(tǒng)硬件在回路仿真

崔念  

【摘要】： 無人直升機獨特的性能特點使其在軍事、民用、工業(yè)、科研等領域受到廣泛的重視,且擁有良好的發(fā)展前景。飛行控制系統(tǒng)作為無人直升機的核心,對無人直升機的性能具有決定性的影響,因此設計出性能完善、運行可靠的飛行控制系統(tǒng)一直是設計者追求的目標。而仿真是開發(fā)復雜系統(tǒng)的重要步驟,能有效縮短開發(fā)和研制周期,極大提高控制系統(tǒng)的設計效率。 本文針對某型無人直升機設計了飛行控制仿真系統(tǒng)總體方案,完成了基于PC104嵌入式系統(tǒng)的無人直升機飛行控制系統(tǒng)硬件在回路仿真。簡要介紹了無人直升機動力學數(shù)學模型,完成了無人直升機數(shù)學模型COM組件的封裝以及所建模型的驗證;闡述了在回路仿真系統(tǒng)的總體框架和設計思路。建立了基于PC104嵌入式計算機的無人直升機飛行控制VxWorks實時仿真環(huán)境;論述了PC104飛行控制計算機系統(tǒng)、地面站仿真計算機系統(tǒng)、通信系統(tǒng)各自的功能和作用,對這三個組成系統(tǒng)的實現(xiàn)作了詳細說明,在此基礎上進行了飛行控制系統(tǒng)硬件在回路仿真驗證,給出了仿真結果。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：V249.1
【目錄】：

摘要4-5

ABSTRACT5-11

第一章 緒論11-16

1.1 研究的目的與意義11-12

1.2 研究的背景與現(xiàn)狀12-14

1.3 論文的章節(jié)安排14-16

第二章 飛行動力學模型與仿真實現(xiàn)16-24

2.1 飛行動力學數(shù)學模型16-18

2.2 數(shù)學模型軟件實現(xiàn)18-22

2.2.1 COM 組件技術18-21

2.2.2 數(shù)學模型組件化實現(xiàn)21-22

2.3 數(shù)學模型組件驗證22-23

2.4 本章小結23-24

第三章 仿真系統(tǒng)總體設計框架及實時開發(fā)環(huán)境建立24-44

3.1 仿真系統(tǒng)總體結構24-25

3.2 VxWorks 操作系統(tǒng)簡介25-27

3.3 VxWorks 操作系統(tǒng)內核27-34

3.3.1 任務管理27-30

3.3.2 任務間通信30-32

3.3.3 中斷服務程序32-33

3.3.4 時鐘管理33-34

3.4 主機和目標機的交叉開發(fā)環(huán)境34-35

3.5 仿真系統(tǒng)實時開發(fā)環(huán)境建立35-43

3.5.1 板級支持包BSP 簡介35-37

3.5.2 實時仿真環(huán)境的具體建立過程37-43

3.6 本章小結43-44

第四章 機載飛行控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)44-52

4.1 機載飛行控制結構與控制算法44-45

4.2 機載飛控系統(tǒng)硬件實現(xiàn)45-48

4.3 機載飛控系統(tǒng)軟件實現(xiàn)48-51

4.4 本章小結51-52

第五章 地面站及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)設計與實現(xiàn)52-66

5.1 地面仿真計算機系統(tǒng)實現(xiàn)52-55

5.2 串行通信系統(tǒng)的實現(xiàn)55-62

5.2.1 串行通信簡介56

5.2.2 基于串行通信的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)實現(xiàn)56-62

5.3 網(wǎng)絡通信系統(tǒng)實現(xiàn)62-65

5.3.1 TCP/IP 網(wǎng)絡通信協(xié)議簡介62-63

5.3.2 基于TCP/IP 協(xié)議的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)實現(xiàn)63-65

5.4 兩種通信方式的說明65

5.5 本章小結65-66

第六章 仿真結果與分析66-69

6.1 內回路調試及其仿真結果66-67

6.2 整個回路調試及其仿真結果67-68

6.3 本章小結68-69

第七章 全文總結與展望69-70

7.1 全文總結69

7.2 展望69-70

參考文獻70-73

致謝73-74

在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文74

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本文編號：113164