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基于RTLinux的双轴仿真转台控制系统设计与实现

张德新  
【摘要】: 随着我国航空、航天事业的发展,对相关仿真测试设备功能和技术指标的要求也越来越高。本文正是以某型“航空相机控制及总体装调检测装置”中的双轴仿真转台为研究背景展开工作。论文通过对多种常用数字控制器软件平台进行分析和比较,最终选择了基于Linux的RTLinux实时操作系统实现仿真转台的数字控制,其中还涉及到一些与仿真转台控制系统有关的测角和功率驱动电路问题。 论文首先对双轴仿真转台控制系统的总体结构进行了较详细的分析,并以古典控制理论为依据,对控制系统进行设计,在此基础上,对转台测角系统和功率驱动电路进行了简单介绍,根据测角系统和功率驱动电路的结构确定了两者与数字控制器的通讯方式,合理的设计了数字控制器的接口电路。论文在比较基于DOS、Windows和RTLinux操作系统各自优缺点的基础上,选择RTLinux作为本双轴仿真转台数字控制器软件平台。为了理解这种方案的工作原理,文中详细介绍了RTLinux的实现原理和内核数据通讯方式,并给出了在Linux平台上构建RTLinux数字控制器软件平台的方法和步骤。 根据任务书要求,本转台主要模拟飞机俯仰和滚动往复运动。针对这一特点,论文给出了基于RTLinux的数字控制器软件平台实现方案,并对方案实现过程中遇到的技术难点进行了详细分析,给出了解决办法,且附有相应程序代码。 根据系统性能和技术指标要求,最终完成数字控制器软件、外围电路的设计和实现。通过对实验结果的分析,证明了基于RTLinux软件平台实现转台数字控制的可行性。


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