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浅析模拟器基于虚拟仪器电动负载模拟器设计怎样

最后更新时间:2024-03-18 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:7449 浏览:23695
论文导读:了多余力矩产生的理由,提出了利用基于PID制约器的前馈补偿消除多余力的制约策略。基于DSP进行了制约电路设计,实现了负载模拟器的制约功能。为了便于试验历程可视化操作,采取LabVIEW设计了基于虚拟仪器的上位机监控界面,方便对实验进行制约、监测、浅析和数据保存等综合功能。同时,针对系统如何减少消除硬件电路、软件设计时
摘要:电动负载模拟器是用来在实验室环境下对被测飞行器的舵系统施加负载力矩,以模拟其在真实环境下所受的空气力矩。根据当前国防军事、航空航天等对飞行器不断严格的加载精度和动态性能的要求,论文对电动负载模拟器进行了系统设计。论文在明确电动负载模拟原理的基础上进行了模拟器的硬件结构设计,浅析了多余力矩产生的理由,提出了利用基于PID制约器的前馈补偿消除多余力的制约策略。基于DSP进行了制约电路设计,实现了负载模拟器的制约功能。为了便于试验历程可视化操作,采取LabVIEW设计了基于虚拟仪器的上位机监控界面,方便对实验进行制约、监测、浅析和数据保存等综合功能。同时,针对系统如何减少消除硬件电路、软件设计时产生的系统性干扰,也提出了相关的解决办法。通过系统仿真,验证了基于PID制约器的前馈补偿的制约策略消除多余力矩的作用,仿真结果显示该策略能够达到预期目的,证明了系统设计的可行性和有效性。关键词:电动负载模拟器论文虚拟仪器论文制约器论文DSP论文
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Abstract5-6
目录6-9
1 绪论9-15

1.1 探讨背景9-10

1.2 负载模拟器国内外进展近况10-14

1.2.1 机械式负载模拟器10-11

1.2.2 电液式负载模拟器11-13

1.2.3 电动式负载模拟器13-14

1.3 论文主要工作14-15

2 电动负载模拟器总体案例设计15-31

2.1 引言15

2.2 电动负载模拟器的硬件结构15-16

2.3 电动负载模拟器实现的功能16-17

2.4 结构设计17

2.5 电动负载模拟器各部分选型及数学模型17-25

2.5.1 上位机17-18

2.5.2 系统中电机的选择18-22

2.5.3 驱动器22

2.5.4 力矩传感器22-23

2.5.5 光电编码器23-24

2.5.6 PWM 模块24

2.5.7 制约器24-25

2.5.8 系统整体模型25

2.6 机械系统安装方式25-26

2.7 多余力矩的产生理由及抑制26-28

2.7.1 多余力矩产生的理由26-27

2.7.2 抑制和消除多余力矩的措施27-28

2.8 制约策略的探讨近况及选择28-31

2.8.1 闭环制约的原理28-29

2.8.2 制约策略的探讨近况及选取29-31

3 电动负载模拟器制约器的硬件设计31-48

3.1 系统的硬件结构31-32

3.2 基于 DSP 的制约电路设计32-38

3.

2.1 扩展外部存储器32-33

3.

2.2 时钟电路33-34

3.

2.3 复位电路34-35

3.

2.4 电源系统设计35-37

3.

2.5 JTAG 接口配置37-38

3.

2.6 PWM 波形发生机构及隔离电路38

3.3 DSP 信号采集与制约信号输出电路38-45

3.1 力矩信号采集电路39-40

3.2 滤波电路设计40

3.3 基于 AD7656 的信号采集及调理电路40-43

3.4 制约信号的输出电路43-45

3.5 开关量输出电路45

3.4 PCI 接口电路45-48

3.4.1 PCI9052 芯片的运用46-47

3.4.2 基于 PCI9052 的 PCI 接口卡设计47-48

4 系统的软件设计48-67

4.1 软件结构设计48-49

4.2 制约器底层制约软件设计49-53

4.3 系统中断程序的实现53-54

4.4 上位机可实现的功能及设计思想54-56

4.5 人机界面的实现56-63

4.5.1 LabVIEW 编程语言介绍56-57

4.5.2 动态链接库的加载57-58

4.5.3 用户登录界面58-59

4.5.4 试验操控主界面59-61

4.5.5 查询结果设置界面61-63

4.6 上下位机的间的通信数据传输的实现63-67

5 系统可靠性保障及制约策略仿真67-73

5.1 系统的校准67-68

5.2 系统的可靠性保障68-70

5.

2.1 硬件抗干扰措施68-70

5.

2.2 软件抗干扰措施70

5.3 制约策略仿真70-72

5.4 小结72-73

6 结论与展望73-75

6.1 结论73-74

6.2 下一步探讨方向74-75

参考文献75-79
攻读硕士期间发表的论文及探讨成果79-80
致谢80