本文源于实验室工程项目。研究内容涉及机载动力控制系统的软硬件设计,搭建实际飞行平台,验证控制系统在实际飞行平台中的有效性与可靠性。主要研究工作如下:首先分析无人飞行器及其动力技术的发展,给出当前无人机动力控制的一般方法。分析当前几种嵌入式开发技术,阐明基于片上系统的软硬件协同开发的特点与优势,给出本文研究重点。接着根据机载动力控制系统功能要求,进行硬件结构组成设计。首先完成输入、输出、通信、能源等主要设备的选型。然后采用“核心板+功能底板”的方式完成主控制器的电路设计。然后采用软硬件协同设计方法完成控制逻辑设计。将硬件接口逻辑部分在FPGA中封装成IP核,并留出软件访问接口。软件部分通过μC/OS-III进行调度管理,采用应用层与驱动层分离的设计思想,将具体的任务模块设计为应用层,而IP核与应用层间的数据访问接口由驱动层提供。最后完成转速控制律设计,给出控制律程序实现过程。通过静态的无负载与吹风负载实验、飞行实验验证无人飞行器动力控制系统设计的可行可靠,能为无人飞行器自动飞行控制提供核心技术支撑,为后续进一步的研究提供技术保障。