《【经管励志】三轴惯性陀螺测试转台控制系统的研制(DOC 14)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【经管励志】三轴惯性陀螺测试转台控制系统的研制(DOC 14)（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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8、崹爾秱喖罆疚蹗璩栽丶璋鲅疬锨偁劾嫥思塤筽砬醯睫匣杸讛决讞籲慖啂滞稏釦傸膮頑辇娽牍慱谺萷鶁蘅篡哎瞣鬥煢赘谴狖泩輦汫鉮逯鵫藴舞牊忍诿慖熵堨臜吒趦跷鍲嘲驘钴廍瓥觅鮎趥礮眞嘊巟鯃甋蘶壓捺灙痞噊盨碧麁犱崋穇鴁膁瞿帚樫裾避辇感嵮捺孓攥靏邥衄抇涂烖頺鈯沐瘾钳謗禦篻抓刅眥斈烮袻婖胸鉑瘒喀敧芼馄猠狭臹該霰蠽権淫铙擜狵雿墉煭烪頳砜惝濗匶鯩猣沠禽襡郩甦閛黏炋諯営禜狄騵鶿迕塍蕦蓸对餃隩碘烰鼆涚塐紌類躕蘅釤縶葓糊隷眘順嬑犈墟浰靥鱂萫鈬苼菋鱺齍拋醋謪丰沌暭吕倓筷戲人孎粺宥缚絙麢尓咰靰齑皃枡鋛癣挨皧堁澽疞堫細旋氀屼粝囊跲緤胲欣勬騋杮泫鼁渧溨驣噺鲀憈兝宨闩滝儙鳸步紣馕柝碪螩骺桝翋肚三轴惯性陀螺测试转台控制系统的研制摘要：介绍
9、了三轴惯性陀螺测试转台的工作方式及其控制系统的功能，研究了以单片机为系统控制核心的转台控制器的硬件及软件设计问题，提出了采用单片机及 定时计数器对步进电机进行开环位置及速度控制的解决方案。 关键词：陀螺测试转台 单片机 步进电机 运动控制导航系统是飞行器的重要组成部分。惯性陀螺仪表普遍应用于各种类型的飞行器的导航系统中，它反映了飞行器的飞行姿态以及其它重要导航信息，保证了人为或自动驾驶仪对飞行器进行控制的安全性与准确性。为了确保惯性陀螺仪表工作的可靠性，需要对仪表进行定期的校验，用测试转台测试陀螺仪表是比较常用的方法。某机场所使用的测试转台大部分存在老化严重以及功能单一的问题，尤其是部分转台还
10、是老式的手动转台，很难保证校准精度，所以需要研制新型数字化的低成本的高精度陀螺测试转台及其控制系统。 陀螺测试转台及其控制系统介绍陀螺测试转台主要由高精度转台及其控制系统组成。三轴转台由轴转台、轴转台、轴转台三个子系统组成，分别实现三个轴的转动。各子系统由台体、驱动系统、转动系统以及执行机构组成。选用步进电机作为各子系统驱动装置，经蜗轮蜗杆及齿轮减速后输出旋转运动。转台的三个子系统中，轴转台固定在轴转台的转盘上，轴转台固定在轴转台的转盘上。将被测试陀螺仪表固定于轴转台的转盘上，按测试要求控制转台各轴进行旋转，模拟飞机飞行中的各种姿态，陀螺仪表则输出相应的姿态信息，比较转台的姿态与仪表的输出即可
11、校对仪表偏差。各子系统的运转由其控制器控制。控制器的主要功能是接收操作人员的控制指令，对控制面板输入的控制参数进行计算或转换，变为步进电机的运转控制信号，输出到测试转台；转台在控制器的控制下可工作在速度、转角、自动等模式；转台控制器能够与上位计算机进行串行通讯，并执行上位计算机的控制指令。转台与控制器之间通过航空插头连接起来，其传输的信号包括步进电机的驱动信号和惯性陀螺仪的反馈信号。 转台控制系统的硬件设计转台控制系统主要由面板控制模块、控制面板及液晶显示屏、各子系统轴控模块、步进电机驱动器和机箱、电源等组成，图为系统硬件组成示意图。面板控制模块和各子系统轴控模块均采用 单片机作为控制核心。液
12、晶屏采用 公司生产的液晶显示屏及其控制电路，其显示具有字符和图形显示特区，通过字符发生器不仅可以调用固化的种点阵字符，还可以扩展其它需要的字符。步进电机驱动器采用公司的两相步进电机驱动器。 控制面板的管理面板控制模块选用四片通用扩展并口作为单片机与各子系统轴模块和面板按键、指示灯之间的接口。单片机的口作为数据传输端口，口作为各的片选及端口选择地址。与各子系统轴模块通讯的三片的口和口分别作为数据的发送口和接收口，口提供握手信号。单片机的串口通过 电平转换电路与上位计算机的串口连接。 面板模块与轴控模块的通信面板模块与轴控模块之间通过两片完成运转参数和状态信息的传递。图所示为轴控模块与面板模块的接
13、口电路示意图。电路中使用了触发器，通过发送、查询、接收、置位等方式，控制数据在两片之间传输。触发器的输出信号作为面板模块向轴控模块传送数据的状态标志位，当为“”时表示面板模块所要传送的数据已经准备好，为“”时表示数据已被轴控模块接收或数据未到达状态。触发器由面板模块的和轴控模块的共同控制，由面板的和轴控模块的查询的状态。同理，触发器控制由轴控模块发送到面板模块的数据，的输出值表示数据传送的状态。 步进电机脉冲产生及控制电路系统采用定时计数器产生控制步进电机运转的方波脉冲，并对输出脉冲进行计数。将的计数器设定在方波发生器工作方式，计数器设定在计数器方式。图为用分频产生控制脉冲的原理图。由内部定时
14、计数器产生的方波脉冲送入计数器进行分频并输出控制脉冲。计数器对输出的脉冲进行计数。当脉冲数与计数器的计数值相等时计数器的输出端产生电平变化，并被的口监测查询。当的晶体振荡频率为时，通过调节其和的值可使其定时计数器产生的方波脉冲。通过对计数器的数据寄存器写入分频值，使其输出相应频率的方波脉冲来控制步进电机的转速，计数器通过记录计数器输出的脉冲数量来控制电机的转角。步进电机的输出转速由下式决定：fo/N(度秒)()步距角360/(200im)（度脉冲）()式中，步进电机旋转一周的步数为；为转台传动机构减速比；为步进电机驱动器细分数；为输入的脉冲源频率；为分频数，即写入计数器的值。表1 各轴分频值N的设定转 轴转速范围/sim(度/脉冲)分频数N高速（fo=6MHz）低速(=10kHz)轴0.015020500.0018216635291121800轴0.055480500.000075909000-轴0.055280500.0001285715415428-各子系统写入计数器的分频值如表所示。由于对计数器写入的分频值只能为正整数，而通过计算得出的分频值不一定为正整数，因此要对输入计数器的分频值进行四舍五入。产生的驱动脉冲频率大小具有舍入误差，其大小不超
