三軸慣性陀螺測試轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的研制-wenkub
2023-04-08 05:44:56 本頁面
【正文】 信號并等待串口的中斷信號，當(dāng)檢測到一種信號后，將另一種信號屏蔽。上電開始后，軟件首先對ＡＴ８９Ｃ５２的內(nèi)部寄存器、液晶顯示屏以及８２５５并口進(jìn)行初始化。由于對８２５４計(jì)數(shù)器寫入的分頻值只能為正整數(shù)，而通過計(jì)算得出的分頻值Ｎ不一定為正整數(shù)，因此要對輸入８２５４計(jì)數(shù)器０的分頻值進(jìn)行四舍五入。i當(dāng)ＡＴ８９Ｃ５２的晶體振蕩頻率為２４ＭＨｚ時(shí)，通過調(diào)節(jié)其ＲＣＡＰ２Ｈ和ＲＣＡＰ２Ｌ的值可使其定時(shí)／計(jì)數(shù)器２產(chǎn)生９２Ｈｚ～６ＭＨｚ的方波脈沖。圖３為用８２５４分頻產(chǎn)生控制脈沖的原理圖。觸發(fā)器１的輸出信號Ｑ１作為面板模塊８２５５向軸控模塊８２５５傳送數(shù)據(jù)的狀態(tài)標(biāo)志位，當(dāng)Ｑ１為“１”時(shí)表示面板模塊所要傳送的數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好，為“０”時(shí)表示數(shù)據(jù)已被軸控模塊接收或數(shù)據(jù)未到達(dá)狀態(tài)。與各子系統(tǒng)軸模塊通訊的三片８２５５的Ａ口和Ｂ口分別作為數(shù)據(jù)的發(fā)送口和接收口，Ｃ口提供握手信號。液晶屏采用ＳＥＩＫＯ ＥＰＳＯＮ公司生產(chǎn)的ＳＥＤ１３３５液晶顯示屏及其控制電路，其顯示ＲＡＭ具有字符和圖形顯示特區(qū)，通過字符發(fā)生器不僅可以調(diào)用固化的１６０種點(diǎn)陣字符，還可以擴(kuò)展其它需要的字符?？刂破鞯闹饕δ苁墙邮詹僮魅藛T的控制指令，對控制面板輸入的控制參數(shù)進(jìn)行計(jì)算或轉(zhuǎn)換，變?yōu)椴竭M(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制信號，輸出到測試轉(zhuǎn)臺(tái)；轉(zhuǎn)臺(tái)在控制器的控制下可工作在速度、轉(zhuǎn)角、自動(dòng)等模式；轉(zhuǎn)臺(tái)控制器能夠與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行串行通訊，并執(zhí)行上位計(jì)算機(jī)的控制指令。選用步進(jìn)電機(jī)作為各子系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置，經(jīng)蝸輪蝸桿及齒輪減速后輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。某機(jī)場所使用的測試轉(zhuǎn)臺(tái)大部分存在老化嚴(yán)重以及功能單一的問題，尤其是部分轉(zhuǎn)臺(tái)還是老式的手動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，很難保證校準(zhǔn)精度，所以需要研制新型數(shù)字化的低成本的高精度陀螺測試轉(zhuǎn)臺(tái)及其控制系統(tǒng)。三軸慣性陀螺測試轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的研制摘要：介紹了三軸慣性陀螺測試轉(zhuǎn)臺(tái)的工作方式及其控制系統(tǒng)的功能，研究了以８０５１單片機(jī)為系統(tǒng)控制核心的轉(zhuǎn)臺(tái)控制器的硬件及軟件設(shè)計(jì)問題，提出了采用８０５１單片機(jī)及Ｉｎｔｅｌ ８２５４定時(shí)／計(jì)數(shù)器對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行開環(huán)位置及速度控制的解決方案。 關(guān)鍵詞：陀螺測試轉(zhuǎn)臺(tái) 單片機(jī) 步進(jìn)電機(jī) 運(yùn)動(dòng)控制導(dǎo)航系統(tǒng)是飛行器的重要組成部分。１ 陀螺測試轉(zhuǎn)臺(tái)及其控制系統(tǒng)介紹陀螺測試轉(zhuǎn)臺(tái)主要由高精度轉(zhuǎn)臺(tái)及其控制系統(tǒng)組成。轉(zhuǎn)臺(tái)的三個(gè)子系統(tǒng)中，θ軸轉(zhuǎn)臺(tái)固定在ψ軸轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)盤上，φ軸轉(zhuǎn)臺(tái)固定在θ軸轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)盤上。轉(zhuǎn)臺(tái)與控制器之間通過航空插頭連接起來，其傳輸?shù)男盘柊ú竭M(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號和慣性陀螺儀的反饋信號。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用ＲＯＲＺＥ公司的ＲＤ－０２３ＭＳ兩相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。ＡＴ８９Ｃ５２單片機(jī)的串口通過１４８８－１４８９ ＲＳ２３２電平轉(zhuǎn)換電路與上位計(jì)算機(jī)的串口連接。 ２．２ 面板模塊與軸控模塊的通信面板模塊與軸控模塊之間通過兩片８２５５完成運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)和狀態(tài)信息的傳遞。觸發(fā)器１由面板模塊８２５５的Ｃ０和軸控模塊８２５５的Ｃ４共同控制，由面板８２５５的Ｃ４和軸控模塊８２５５的Ｃ０查詢Ｑ１的狀態(tài)。由ＡＴ８９Ｃ５２內(nèi)部定時(shí)／計(jì)數(shù)器２產(chǎn)生的方波脈沖送入８２５４計(jì)數(shù)器０進(jìn)行分頻并輸出控制脈沖。通過對８２５４計(jì)數(shù)器０的數(shù)據(jù)寄存器寫入分頻值Ｎ，使其輸出相應(yīng)頻率的方波脈沖來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，計(jì)數(shù)器２通過記錄計(jì)數(shù)器１輸出的脈沖數(shù)量來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)角。m)]（度／脈沖）(２)式中，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周的步數(shù)為２００；ｉ為轉(zhuǎn)臺(tái)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)減速比；ｍ為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器細(xì)分?jǐn)?shù)；ｆ０為輸入８２５４的脈沖源頻率；Ｎ為分頻數(shù)，即寫入８２５４計(jì)數(shù)器０的值。產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)脈沖頻率大小具有舍入誤差，其大小不超過：177。程序用一個(gè)字節(jié)作為系統(tǒng)工作狀態(tài)寄存器，寄存器中各標(biāo)志位分別記錄串口以及面板的鎖定及解鎖情況以及各運(yùn)轉(zhuǎn)軸的當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)方向和高低速狀態(tài)。在“ψ軸（或θ軸、φ軸）”鍵按下后，系統(tǒng)鎖定在面板工作方式，并關(guān)閉串口中斷。待軟件檢測到“運(yùn)行”鍵按下后，將數(shù)據(jù)送入與相應(yīng)軸通訊的８２５５寄存器中，并將該８２５５的Ｃ０位置高，通知軸控模塊讀取?！啊纭焙竺媸寝D(zhuǎn)軸標(biāo)識符，用“Ｘ”或“Ｙ”或“Ｚ”表示，分別對應(yīng)ψ、θ、φ三個(gè)轉(zhuǎn)軸。程序開始后先初始化８２５５各Ｉ／Ｏ口和８２５４各計(jì)數(shù)器的工作方式。當(dāng)各轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速達(dá)到或超過１176。／ｓ為加速過程的初始速度和減速過程的最終速度，并設(shè)定加減速過程中每隔１０ｍｓ速度差值△ω＝１176。f0)/2ω1＝N1/2…………………………Ｎｉ＝
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