發(fā)布時間：2020-10-30 12:06

　　 飛行器模型姿態(tài)的精確測量是風洞測控系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的基礎(chǔ)技術(shù)之一。通過對飛行器模型姿態(tài)的精確測量,可以獲取各自由度的姿態(tài)信息,是分析飛行器空氣動力學性能必不可少的重要技術(shù)之一。然而傳統(tǒng)的姿態(tài)測試系統(tǒng)由于體積大、精度低等缺點,已難以滿足風洞模型姿態(tài)測量的小型化、高精度等需求。本文根據(jù)設(shè)計要求,研究設(shè)計了一款微型化的飛行器模型姿態(tài)測試系統(tǒng),它可以采集慣性傳感器的信息,并根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)進行相關(guān)的姿態(tài)計算。本系統(tǒng)具有微型化、高精度等特點,具有一定的實際意義與工程價值。本文首先對國內(nèi)外研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀進行了介紹,然后根據(jù)姿態(tài)測試系統(tǒng)的設(shè)計要求與指標制定了總體設(shè)計方案。然后將系統(tǒng)整體分成若干個模塊,并分別介紹了各個模塊的設(shè)計方法與實現(xiàn)過程。本文的具體工作內(nèi)容如下:1.姿態(tài)測試系統(tǒng)的總體方案設(shè)計。設(shè)計了系統(tǒng)的硬件總體方案,軟件總體方案,系統(tǒng)安裝及溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),以及姿態(tài)解算的算法方案等。這些功能模塊構(gòu)成一個完整的系統(tǒng),實現(xiàn)了從信號的采集到處理,最后實現(xiàn)姿態(tài)解算的功能。2.姿態(tài)測試系統(tǒng)軟件設(shè)計。完成了下位機軟件的設(shè)計,包括模擬數(shù)據(jù)采集程序,數(shù)字數(shù)據(jù)采集程序的設(shè)計;完成了上位機軟件,包括用戶登錄、系統(tǒng)初始化、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)顯示、結(jié)果保存與管理模塊的軟件設(shè)計。3.對姿態(tài)解算算法進行了研究,設(shè)計了適用于靜態(tài)環(huán)境下的姿態(tài)解算算法。并對靜態(tài)姿態(tài)解算算法的設(shè)計過程進行了比較詳細的論述。4.對本系統(tǒng)的整體性能及各個軟件功能模塊分別進行了測試與驗證。測試結(jié)果表明靜態(tài)環(huán)境下石英加速度計傾斜角度測試精度可達0.02°以內(nèi),俯仰角與橫滾角解算精度滿足要求,各個軟件功能模塊工作正常。姿態(tài)測試系統(tǒng)已經(jīng)順利通過客戶的驗收,驗收的結(jié)果表明姿態(tài)測試系統(tǒng)的各項指標均能達到設(shè)計要求。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：V211.74
【部分圖文】：

需要在結(jié)構(gòu)體的相應(yīng)位置進行鏤空處理，將加速度傳感器嵌入到結(jié)構(gòu)體中。傳感器組安裝結(jié)構(gòu)的效果圖2-3 所示。圖 2-3 傳感器組安裝結(jié)構(gòu)效果圖2.3.2 數(shù)據(jù)采集單元設(shè)計方案數(shù)據(jù)采集是指將傳感器輸出的模擬量轉(zhuǎn)換為控制器能夠識別的數(shù)字量，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理、顯示、存儲的過程。硬件部分主要由傳感器，信號調(diào)理部分，模數(shù)轉(zhuǎn)換部分，控制部分，以及電源部分組成。由微型計算機做上位機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2-4 所示。圖 2-4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模擬傳感器1模擬傳感器2模擬傳感器3...模擬信號1采樣/保持 ADC上位機數(shù)字傳感器1數(shù)字傳感器2模擬信號2模擬信號3...數(shù)字接口控制器數(shù)字信號1數(shù)字信號2通道調(diào)理通道調(diào)理通道調(diào)理

是完成登錄連接數(shù)據(jù)庫與注冊時存入數(shù)據(jù)庫中的用戶名密碼進行對比用戶名，密碼與注冊時寫入的一致？否提示用戶重新輸入進入主界面嘗試次數(shù)超過3次？是退出登錄否圖 3-16 用戶登錄界面設(shè)計流程項目開發(fā)時設(shè)計的登錄界面如圖 3-17 所示：

電子科技大學碩士學位論文圖 3-19 參數(shù)設(shè)置模塊設(shè)置模塊由以下幾個子模塊構(gòu)成：通信參數(shù)設(shè)置，設(shè)備號選擇系數(shù)設(shè)置及標定參數(shù)設(shè)置等。數(shù)設(shè)置模塊及補償、標定設(shè)置模塊的界面如圖 3-20，圖 3-21 所參數(shù)設(shè)置模塊通信參數(shù)設(shè)置設(shè)備號選擇檔位選擇補償系數(shù)設(shè)置標定參數(shù)設(shè)置
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 關(guān)越魏;何波賢;于仁清;丁廣威;;基于四元數(shù)解算陀螺儀姿態(tài)角算法的實現(xiàn)[J];電腦編程技巧與維護;2015年09期

2 韓盈黨;李哲;;MEMS加速度傳感器的數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理[J];儀表技術(shù)與傳感器;2015年02期

3 劉海穎;王惠南;;低成本姿態(tài)測量系統(tǒng)研究[J];南京理工大學學報(自然科學版);2007年02期

4 蔣慶仙;;關(guān)于MEMS慣性傳感器的發(fā)展及在組合導(dǎo)航中的應(yīng)用前景[J];測繪通報;2006年09期

5 文煒;;基于MEMS技術(shù)的慣性測量器件及系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用[J];飛航導(dǎo)彈;2006年09期

6 李榮冰,劉建業(yè),曾慶化,華冰;基于MEMS技術(shù)的微型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀[J];中國慣性技術(shù)學報;2004年06期

7 蘭旭輝,熊家軍,鄧剛;基于MySQL的應(yīng)用程序設(shè)計[J];計算機工程與設(shè)計;2004年03期

相關(guān)碩士學位論文 前8條

1 邵安成;MEMS慣性測量單元設(shè)計與相關(guān)技術(shù)研究[D];東南大學;2017年

2 施成功;面向地籍測量的慣性定位誤差抑制技術(shù)研究[D];東南大學;2016年

3 武健;基于多個慣性傳感器的姿態(tài)融合算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

4 陳宇捷;基于MEMS的微小型嵌入式航姿參考系統(tǒng)研究[D];上海交通大學;2009年

5 劉珺琇;基于MTi微慣性航姿系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學;2008年

6 宋麗君;基于MEMS器件的航向姿態(tài)測量系統(tǒng)的研究[D];西北工業(yè)大學;2007年

7 王軍;飛控系統(tǒng)傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學;2007年

8 來文潔;飛機電源系統(tǒng)供電參數(shù)測試與分析研究[D];西北工業(yè)大學;2003年

本文編號：2862453