基于RTX的風(fēng)洞虛擬飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)研究.pdf

1、本文為風(fēng)洞虛擬飛行試驗(yàn)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套高性能的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，能夠控制飛行器的機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)過程，同時(shí)測量氣動(dòng)/運(yùn)動(dòng)參數(shù)，為研究飛行器的高機(jī)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特性與機(jī)理提供了先進(jìn)的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)平臺(tái)。
　　首先依據(jù)技術(shù)指標(biāo)和性能需求，設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)的總體方案。采用高性能PXI（面向儀器系統(tǒng)的PCI擴(kuò)展）機(jī)箱為硬件平臺(tái)，選擇PXI測控板卡控制舵機(jī)動(dòng)作并完成光電編碼器信號(hào)、陀螺儀信號(hào)、天平信號(hào)及舵機(jī)反饋信號(hào)的采集。為了滿足實(shí)時(shí)性要求，通過多

2、種實(shí)時(shí)系統(tǒng)方案的分析和比較，將RTX（實(shí)時(shí)擴(kuò)展模塊）引入Windows作為系統(tǒng)軟件平臺(tái)。采用該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有效結(jié)合了RTX系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和Windows強(qiáng)大的圖形界面開發(fā)功能，降低了開發(fā)難度和成本，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。
　　根據(jù)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，論述了各個(gè)硬件部件的選型、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程。依據(jù)系統(tǒng)對實(shí)時(shí)子系統(tǒng)的應(yīng)用需求，詳細(xì)闡述了PXI板卡在RTX環(huán)境下的驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)，設(shè)計(jì)了Windows和RTX進(jìn)程間的信息交互模式，實(shí)現(xiàn)了陀螺儀

3、信號(hào)和舵機(jī)信號(hào)所需的編解碼處理。針對試驗(yàn)中飛行模型的具體運(yùn)動(dòng)要求，設(shè)計(jì)了舵機(jī)的兩種動(dòng)作模式，并給出具體舵機(jī)控制算法，完成對四路舵偏角指令的解算，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)對舵機(jī)的模式控制。根據(jù)試驗(yàn)流程控制的需要，完成了試驗(yàn)流程控制軟件和曲線顯示軟件的開發(fā)。
　　系統(tǒng)測試過程中，數(shù)據(jù)顯示正確、可靠，控制算法執(zhí)行正確，滿足舵機(jī)控制需求；試驗(yàn)過程中系統(tǒng)保存的測試數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性好、精度高，為虛擬飛行試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦\(yùn)動(dòng)的分析提供了可靠的數(shù)據(jù)源。本文設(shè)計(jì)的基于