基于ARM的无人机飞行控制系统的研究实现

作者:亚博APP发布时间:2021-03-18 00:00

本文摘要:一、章节目录 无人飞机飞行中自动控制系统是一种具有高性能的自我约束网站导航、全自动飞行中操控、任务管理的综合性系统软件,务必进行很多简易的数据处理方法与数学运算。飞控计算机是飞行中自动控制系统的关键分系统,伴随着航天航空技术性的发展趋势,飞控计算机朝着高精密和微型化方位发展趋势。 高精密拒绝无人飞机的制导技术线性度低、可靠性好,必须适应能力简易的外部自然环境,造成 控制系统非常复杂,测算速度比较慢、高精度。

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一、章节目录  无人飞机飞行中自动控制系统是一种具有高性能的自我约束网站导航、全自动飞行中操控、任务管理的综合性系统软件,务必进行很多简易的数据处理方法与数学运算。飞控计算机是飞行中自动控制系统的关键分系统,伴随着航天航空技术性的发展趋势,飞控计算机朝着高精密和微型化方位发展趋势。

高精密拒绝无人飞机的制导技术线性度低、可靠性好,必须适应能力简易的外部自然环境,造成 控制系统非常复杂,测算速度比较慢、高精度。微型化则对操控自动控制系统的净重和容积明确指出了高些的拒绝,拒绝电子计算机的性能越越高越越好,容积越低越好。性能指标值和容积允许急需解决研制开发新式的飞控计算机。  二、飞控计算机与外场的模块设计方案拒绝  根据ARM的飞行中掌控计算机的设计方案,关键所在系统软件总体设计方案。

模块设计方案是一个关键步骤,其品质将立即危害系统软件的性能,数据信号I/O时要充分考虑抗干扰能力,所设计方案的总体计划方案要更非常容易构建,对各有不同型号规格的无人飞机要有一定的适应能力。针对拒绝类似的型号规格,理应以修改监控软件占多数,以偏少修改或不修改硬件开发为好,这种拒绝必须在设计方案的重要环节中充分考虑。  最先要对无人飞机的飞控/网站导航每日任务和达到目标未作需求分析报告。

依据飞行中拒绝和操控目标的复杂性,随意选择操控周期时间;依照操控周期时间内操控推算出来量来确定推算出来的种类和计算速率,并结合外界模块确定模块计划方案,及其对抗干扰性要素的充分考虑,可确定总体的通信协议和模块方式。  在无人飞机的飞行中全过程中,为了更好地构建一定的飞行中每日任务,务必对其飞行中姿势进行操控,推动飞机场依照一定的航道精准飞行中。为了更好地进行姿态控制,就务必获得飞行中姿势的动态性基本参数及其遥控器监测主要参数。

拥有这种信息内容主要参数,历经电子计算机的控制系统推算出来,动态性键入操控粮到执行器,进而构建操控/网站导航目地,其包括平面图闻图1。  横着陀螺图片、三轴角速度陀螺图片键入的是脉冲信号,因而飞控计算机必不可少具有多通道脉冲信号的高精密搜集工作能力。

而磁前进方向感应器、高宽比感应器及其与GPS和遥控器监测的等外场模块的数据传输则应用了RS-485、RS-232通信协议,因而飞控计算机要具有多串口通信的道路通行能力。另外系统软件拒绝一系列的脉冲信号键入/輸出模块、舵机相连  1、ARM的随意选择  从精度、处理速度、操控性能拒绝、功能损耗及所述模块等层面充分考虑,应用ATMEL企业的AT91M55800A处理芯片做为CPU。

该处理芯片构建了ARM7TDMI核、内嵌式ICE模块、储存器及其外场。  AT91M55800A具有技术设备总线结构(ASB)和技术设备外场系统总线(APB)两根关键系统总线,ASB模块由储存操控存储器操控作为构建最少的性能。ARM7TDMI核根据ASB模块构建与片内32位系统储存器、外界系统总线模块(EBI)及其AMBA桥的相接。

AMBA桥用于驱动器APB;APB用于访谈片内外场,优化软件功能损耗AT91M55800A根据基本上可编程控制器的外界系统总线模块必需接好片外存储器,使读或写成作业者比较慢可约一个时钟周期。8优先空间向量终断控制板和片内外场数据信息控制板则显著提高了元器件的动态性性能.  AT91M55800A关键硬件平台极其重要特点以下:  (1)处理芯片获得了比较丰富的上面資源。

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有片上A/D和D/A转化器,则系统软件必须外接A/D和D/A处理芯片,提高了系统软件的可信性,提升了系统软件的多元性。AT91M55800A有片内看门狗电路,能够检测程序流程的车祸事故无法控制。AT91M55800A处理芯片获得SPI系统总线,有助于与扩展外接设备进行相接。  (2)构建了ARM7TDMIARMThumb应急处置核功耗高性能的32位系统RISC(ReducedInstructionSetComputer)CPU。

命令作用强悍,应用能获得0.9MIPS/MHz的三级生产流水线和冯诺依曼构造;具有能造成64位結果的加强型乘法器;传输速度工作能力强悍,有ARM指令系统和Thumb指令系统;内嵌式ICE,技术设备的开发软件和调节自然环境。  (3)8KB片内SRAM.32位系统系统总线总宽,单时钟周期访谈。  (4)基本上可编程控制器的外界系统总线模块(EBI)仅次可传输速度室内空间为64MB,高达八个片选线,手机软件可编程控制器的8位或16位外界系统总线。

  (5)8优先、可分离屏蔽掉的空间向量终断控制板(AIC)七个外部中断,还包含一个低优先级队列、较低推迟的中断请求。  (6)58个可编程控制器I/O口线,由PIOA和PIOB操控。

  (7)6地下隧道16位计时器/电子计数器,动态时钟(RTC),系统软件计时器,看门狗1计时器。  (8)主从关系式SPI模块8~16位可编程控制器数据信息长短,4个外界从处理芯片随意选择。  (9)应用片内主震荡器和PLL内存超频的数字时钟发生器及片内32K震荡器的实实数字时钟3MHz~33MHz頻率范畴。

  (10)具有3个USART每一个USART有两个外场数据信息控制板(PDC)地下隧道。  (11)8地下隧道10位ADC和2地下隧道10位DAC。


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