基于DSP的飞机重心自动控制系统设计.rar

飞机重心位置直接影响飞机的稳定和操纵特性。本文在分析飞机结构特征及影响飞机重心位置因素的基础上，建立了重心控制系统的数学模型。该模型指出对重心的控制可通过对系统执行机构电机的起停和速度控制完成。据此设计了重心控制系统的实现方案。考虑到航空领域的可靠性和可维护性要求，选择了无位置传感器的无刷直流电动机作为执行机构。通过对系统设计过程中主要问题的分析与研究给出了解决方法。 (1)针对不同飞机结构和重量差异较大的现实，为实现控制系统的通用性降低飞机改造成本。设计以机载工作站为主机各个监控模块为节点的CAN总线通信网络。监控模块以TI公司FMS320F2812 DSP为核心，主要完成各种参数的采集和电机的控制。工作站对各种参数进行解算得到当前电机参考转速，并通过CAN总线发送给各个监控模块进行转速控制。 (2)针对网络内多节点数据传送难于同步的问题，提出总线位时间的计算方法。采用远程帧请求和节点自动应答模式，解决了多节点同时发送带来的总线仲裁问题，实现了通信开销最小化。 (3)为满足对流量等参数进行采集的要求，在确定传感器的型号之后，设计了以DSP为核心的脉冲采集电路和电流采集电路。 (4)针对执行机构电机转子位置信息无法直接获得的缺点，采用检测反电动势过零点并延时30。的设计方案，对检测电路移相产生的转子位置误差进行了分析，给出了补偿方法。详细介绍了硬件电路组成，重点分析了比较器的设计。 (5)针对电机静止或低速旋转时，反电动势信号微弱，无法进行准确检测实现自起动的问题。讨论了“三段式”起动技术，对“三段式”起动技术中的转子预定位、外同步加速和外同步到自同步切换进行了详细分析。设计了直接控制TMS320F2812的PWM输出单元进行转子加速的算法。 整个系统充分利用了TMS320F2812数字信号处理器兼具强大控制能力和数据处理能力的特点，极大简化了系统的硬件结构，提高了系统的可靠性。

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