固定鴨式舵機(jī)二維彈道修正火箭彈,主要采用傳統(tǒng)電磁電機(jī)驅(qū)動固定鴨舵進(jìn)行彈道修正。超聲電機(jī)具有不受電磁干擾,斷電時具有自鎖特性。采用超聲電機(jī)取代傳統(tǒng)直流電機(jī)進(jìn)行固定鴨舵式火箭彈彈道修正的方案,具有抗干擾性更好、響應(yīng)更快、體積更小、結(jié)構(gòu)更簡單、成本更低、噪聲更低等特點(diǎn)。有利于制導(dǎo)火箭彈向小型化、低成本化的方向發(fā)展。本文旨在為利用超聲電機(jī)驅(qū)動固定鴨舵進(jìn)行二維彈道修正的方案提供一個軟硬件的平臺,并不涉及具體的飛控算法。本文首先對固定鴨式舵機(jī)修正火箭彈的工作原理以及國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹。闡述了超聲電機(jī)與傳統(tǒng)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn),指出了利用超聲電機(jī)取代傳統(tǒng)電磁式電機(jī)驅(qū)動固定鴨舵進(jìn)行二維彈道修正的優(yōu)點(diǎn)。介紹了超聲電機(jī)基本工作原理、控制策略以及火箭彈姿態(tài)檢測相關(guān)理論。研究了基于固定鴨式舵機(jī)二維彈道修正火箭彈的超聲電動舵機(jī)驅(qū)動與姿態(tài)測量控制器技術(shù),對控制器的工作原理、結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行了闡述。給出了控制器的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì),論述了控制器各部分電路的方案設(shè)計(jì),包括主控制模塊、隔離電路、供電電路、下載調(diào)試接口電路、姿態(tài)檢測電路以及驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。接著闡述了控制器系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與編寫方法,并完成了相關(guān)軟件的編寫工作。完...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作及結(jié)構(gòu)安排
第2章 控制器基本知識
    2.1 超聲電機(jī)驅(qū)動固定鴨舵對火箭彈彈道進(jìn)行修正的工作原理
    2.2 超聲電機(jī)驅(qū)動固定鴨舵式火箭彈修正組件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        2.2.1 結(jié)構(gòu)組成
        2.2.2 舵片受力分析
    2.3 姿態(tài)檢測知識
        2.3.1 姿態(tài)角基本知識
        2.3.2 常用的角度檢測方式
    2.4 火箭彈姿態(tài)檢測策略
    2.5 姿態(tài)檢測模塊芯片選取與介紹
    2.6 超聲波電動機(jī)的工作運(yùn)行原理
    2.7 超聲波電動機(jī)的選型
    2.8 超聲電機(jī)的控制策略
    2.9 超聲電機(jī)的調(diào)速方式
    2.10 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 主控制芯片CY8C5LP的功能與特點(diǎn)
    3.2 超聲電機(jī)驅(qū)動與姿態(tài)測量控制器系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.3 超聲電機(jī)的驅(qū)動方案拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.1 超聲電機(jī)在電路中的等效電路模型
        3.3.2 驅(qū)動電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇
        3.3.3 逆變電路的框架設(shè)計(jì)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 控制器硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 控制器主控制模塊設(shè)計(jì)
        4.1.1 控制器主控制模塊最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.1.2 控制模塊的下載調(diào)試端口設(shè)計(jì)
    4.2 MEMS傳感器模塊設(shè)計(jì)
    4.3 超聲電機(jī)驅(qū)動模塊電路設(shè)計(jì)
        4.3.1 驅(qū)動電路的框架設(shè)計(jì)
        4.3.2 驅(qū)動芯片的選取
        4.3.3 開關(guān)管的選取
        4.3.4 超聲電機(jī)驅(qū)動模塊原理圖設(shè)計(jì)
    4.4 變壓器的設(shè)計(jì)
        4.4.1 變壓器匝數(shù)比和占空比的設(shè)定
        4.4.2 變壓器磁芯的選取
        4.4.3 變壓器繞組的設(shè)計(jì)
        4.4.4 變壓器繞線線徑的選擇
        4.4.5 變壓器的繞法
        4.4.6 輸出匹配電路的設(shè)計(jì)
    4.5 衛(wèi)星定位接收機(jī)模塊和記錄儀通訊接口設(shè)計(jì)
    4.6 供電電源模塊和隔離電路設(shè)計(jì)
        4.6.1 供電電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.6.2 電源隔離電路設(shè)計(jì)
        4.6.3 PWM隔離電路設(shè)計(jì)
    4.7 控制器的PCB設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.8 本章小結(jié)
第5章 基于PSOC的底層軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    5.1 軟件開發(fā)平臺介紹
    5.2 PSOC Creater開發(fā)設(shè)計(jì)流程
    5.3 系統(tǒng)程序的總體設(shè)計(jì)
        5.3.1 系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.3.2 程序流程圖的設(shè)計(jì)
    5.4 GNSS數(shù)據(jù)解析程序設(shè)計(jì)
        5.4.1 配置UART串口模塊
        5.4.2 定位信息數(shù)據(jù)格式介紹
        5.4.3 定位信息數(shù)據(jù)解析程序設(shè)計(jì)
    5.5 MEMS姿態(tài)解算軟件設(shè)計(jì)
        5.5.1 IIC通信模塊的配置
        5.5.2 MPU6050的解算程序設(shè)計(jì)
    5.6 PWM控制程序的設(shè)計(jì)
        5.6.1 PWM的程序設(shè)計(jì)的要求
        5.6.2 PSOC的PWM組件的介紹
        5.6.3 PWM組件的基礎(chǔ)配置
        5.6.4 PWM周期與死區(qū)時間的配置
        5.6.5 PWM正、反轉(zhuǎn)的相位設(shè)計(jì)
        5.6.6 PWM正反轉(zhuǎn)啟停程序設(shè)計(jì)
    5.7 本章小結(jié)
第6章 樣機(jī)的調(diào)試與試驗(yàn)結(jié)果分析
    6.1 控制器樣機(jī)的調(diào)試
        6.1.1 供電模塊電路的調(diào)試
        6.1.2 PSOC主控電路最小系統(tǒng)的調(diào)試
        6.1.3 主控制板PWM信號的調(diào)試
        6.1.4 驅(qū)動電路的調(diào)試
        6.1.5 匹配電感的適配
    6.2 超聲電機(jī)調(diào)速試驗(yàn)
        6.2.1 改變相位的調(diào)速試驗(yàn)
        6.2.2 改變驅(qū)動頻率的調(diào)速試驗(yàn)
        6.2.3 改變占空比的調(diào)速試驗(yàn)
        6.2.4 斷續(xù)驅(qū)動控制的調(diào)速試驗(yàn)
        6.2.5 超聲電機(jī)工作頻率與溫升的關(guān)系
    6.3 MEMS模塊姿態(tài)測量模擬試驗(yàn)
    6.4 姿態(tài)修正模擬試驗(yàn)
    6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3798982