基于VxWorks的无人直升机飞机控制系统仿真

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lizhigang3637
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无人直升机以其独特的性能特点在军事、科研、民用、工业等领域得到了广泛的应用,有着良好的发展前景。飞行控制系统是无人直升机的核心组成部分,对飞行品质具有决定性的影响,因此,设计出可靠的、高性能的飞行控制系统是无人直升机设计的关键。仿真是研制飞行控制系统的重要手段,能有效缩短开发周期,降低研制费用,极大提高开发效率。   本文以某型涵道式无人直升机为被控对象,设计了基于VxWorks嵌入式操作系统的实时仿真系统,并利用Matlab/RTW工具进行了飞行控制系统实时仿真,为飞行控制系统研制提供有效的仿真手段。   论文介绍了仿真系统的整体构架、系统软/硬件设计方案及仿真软件设计流程,采用机理建模法建立涵道式无人直升机的非线性模型,并通过小扰动线化和降阶处理得到满足控制系统设计需要的9阶线性模型。分析了ARM微处理器硬件平台和VxWorks实时操作系统,讨论了针对目标硬件的BSP裁剪与实现。根据仿真系统要求设计了VxWorks环境下以太网和串口的配置与驱动程序,分析了驱动层次结构和底层驱动程序。根据无人直升机小扰动线性化模型特性设计了内外回路控制结构,构建了整个飞行控制系统仿真模型。利用RTW外部模式创建了运行于VxWorks系统的实时代码,实现了飞行控制系统实时仿真。
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