电动飞行仿真转台嵌入式控制技术研究
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摘要
飞行仿真转台是航空航天领域进行半实物仿真的关键设备，其置信度关系到仿真的优劣程度。因此，对转台有效的控制是保证航空、航天型号产品和武器系统精度及性能的基础，也是半实物仿真取得成功的重要因素。计算机技术和芯片技术的飞速发展更使得转台的控制向数字化方向迈进。
本论文从转台基本模型出发，研究了转台模型的经典控制，探讨了转台的一般控制规律，并从理论和数字仿真方面初步论证了模糊神经网络控制对转台控制的可行性。在实现方面，论文着重于讲述一种新的转台控制器设计思想：嵌入式方法，并以D360单轴速率试验台为例讲述了嵌入式在转台控制中的实现。
The flight simulation table is the important equipment in the real-time hardware-in-loop simulation of a new flight control systems. To do the simulation successfully-, having a high-performance table is one of the most necessary factors. So we must adopt advanced control units and complex control strategies to satisfy the demands of the applications. Furthermore, with the development of the computer and 1C technology, the digital design becomes the popular means in the control system.
This thesis is started with the modeling of the table, and associated with some usual control algorithms employed in the tables by the digital simulation. It also refers to the modern control strategy that is called FNNC to prove the control performance. To specify the application, the thesis takes D360 table as an example of the embedded control system.
本论文从转台基本模型出发，研究了转台模型的经典控制，探讨了转台的一般控制规律，并从理论和数字仿真方面初步论证了模糊神经网络控制对转台控制的可行性。在实现方面，论文着重于讲述一种新的转台控制器设计思想：嵌入式方法，并以D360单轴速率试验台为例讲述了嵌入式在转台控制中的实现。
The flight simulation table is the important equipment in the real-time hardware-in-loop simulation of a new flight control systems. To do the simulation successfully-, having a high-performance table is one of the most necessary factors. So we must adopt advanced control units and complex control strategies to satisfy the demands of the applications. Furthermore, with the development of the computer and 1C technology, the digital design becomes the popular means in the control system.
This thesis is started with the modeling of the table, and associated with some usual control algorithms employed in the tables by the digital simulation. It also refers to the modern control strategy that is called FNNC to prove the control performance. To specify the application, the thesis takes D360 table as an example of the embedded control system.
引文
[1]刘爱萍：飞行仿真转台控制技术研究，南京航空航天大学硕士学位论文，1998．3．
[2]贺小蓉：飞行仿真转台现代控制技术研究，南京航空航天大学硕士学位论文，2002．3．
[3]王林娟：飞行仿真转台控制应用技术研究，南京航空航天大学硕士学位论文，1999．3．
[4]胡佑德等：伺服系统设计指导，北京理工大学出版社，2002．2．
[5]陈兴林、张恩福：仿真转台低速性能研究，宇航学报，1995．
[6]章国栋：系统可靠性与维修性分析与设计，北京航空航天大学，1990．
[7]徐承忠：数字伺服系统，国防工业出版社，1994．
[8]王耀南：一种模糊神经网络自校正控制器设计与应用，湖南大学学报，1995．
[9]章燕申：控制系统的设计与实践，清华大学出版社，1992．
[10]B．C．Kno著、王宗培等译：直流电动机及其控制系统，哈尔滨工业大学出版社，1984．
[11]欧阳黎明：Matlab控制系统设计，国防工业出版社，2001．1．
[12]胡寿松：自动控制原理，国防工业出版社，2002．9．
[13]叶志锋等：8098单片机在转台控制系统中的应用，航天控制，1994．
[14]闻新等：Matlab神经网络应用设计，科学出版社，2000．
[15]冯冬青、谢宋和等：模糊智能控制，化学工业出版社，1998．9．
[16]刘增良：模糊技术与神经网络技术选编，北京航空航天大学出版社，1999．10．
[17]李士勇：模糊控制和智能控制理论与应用，哈尔滨工业大学出版社，1990．
[18]邓红等：单片微机应用系统可靠性与硬件冗余技术，电测与仪表，1996．6．
[19]李华：MCS-51系列单片机实用接口技术，北京航空航天大学出版社，1993．8
[20]孙富明、李笑盈：基于多种EDA工具的FPGA设计，电子技术应用，2002．
[21]何利民：从Cygnal C8051F看8位单片机发展之路，单片机与嵌入式系统应用，2002．
[22]刘先昆等：单片机多机冗余设计及控制模块的VHDL语言描述，电子技术应用，2002．
[23]TMS320VC33 Digital Processor, U.S.A. Texas Instruments, July 2000.
[24]Cygnal C8051F020 users' manual, Cygnal Integrated Product, Inc.
[25]Kevin Blackmore & Len Jennings, Modeling and Control of a Robot Leg
[26]R.J.Kochenburyer, Computer Simulation of Dynamic System, Plentice-Hall, Inc.1972.
[27]M.A.Lewis, Design Strategies for High-performance Incremental Servos, Proceedings, Sixth Annual Symposium on Incremental Motion Control Systems and
Devices, ed, B.C.Kuo, University of Illinois, 1977.
[28]W.J. graybeal, U. W. Pooch, Simulation Principles and Methods, Winthrop Publishers, Inc., 1980.
[29]Zadeh L. Fuzzy logic neural networks and soft computing. Communication of the ACM, 1994,37(3)
[30]Jang J-S R, Sun C T. Neuro-fuzzy modeling and control, Proc of IEEE Special Issue on Engineering Applications of Fuzzy Logic, 1995, 83(3)
硕士期间发表论文
沈宇恺 王道波，《大气数据模拟器的设计》，南京航空航天大学第四届研究生学术会议，2002年4月
[2]贺小蓉：飞行仿真转台现代控制技术研究，南京航空航天大学硕士学位论文，2002．3．
[3]王林娟：飞行仿真转台控制应用技术研究，南京航空航天大学硕士学位论文，1999．3．
[4]胡佑德等：伺服系统设计指导，北京理工大学出版社，2002．2．
[5]陈兴林、张恩福：仿真转台低速性能研究，宇航学报，1995．
[6]章国栋：系统可靠性与维修性分析与设计，北京航空航天大学，1990．
[7]徐承忠：数字伺服系统，国防工业出版社，1994．
[8]王耀南：一种模糊神经网络自校正控制器设计与应用，湖南大学学报，1995．
[9]章燕申：控制系统的设计与实践，清华大学出版社，1992．
[10]B．C．Kno著、王宗培等译：直流电动机及其控制系统，哈尔滨工业大学出版社，1984．
[11]欧阳黎明：Matlab控制系统设计，国防工业出版社，2001．1．
[12]胡寿松：自动控制原理，国防工业出版社，2002．9．
[13]叶志锋等：8098单片机在转台控制系统中的应用，航天控制，1994．
[14]闻新等：Matlab神经网络应用设计，科学出版社，2000．
[15]冯冬青、谢宋和等：模糊智能控制，化学工业出版社，1998．9．
[16]刘增良：模糊技术与神经网络技术选编，北京航空航天大学出版社，1999．10．
[17]李士勇：模糊控制和智能控制理论与应用，哈尔滨工业大学出版社，1990．
[18]邓红等：单片微机应用系统可靠性与硬件冗余技术，电测与仪表，1996．6．
[19]李华：MCS-51系列单片机实用接口技术，北京航空航天大学出版社，1993．8
[20]孙富明、李笑盈：基于多种EDA工具的FPGA设计，电子技术应用，2002．
[21]何利民：从Cygnal C8051F看8位单片机发展之路，单片机与嵌入式系统应用，2002．
[22]刘先昆等：单片机多机冗余设计及控制模块的VHDL语言描述，电子技术应用，2002．
[23]TMS320VC33 Digital Processor, U.S.A. Texas Instruments, July 2000.
[24]Cygnal C8051F020 users' manual, Cygnal Integrated Product, Inc.
[25]Kevin Blackmore & Len Jennings, Modeling and Control of a Robot Leg
[26]R.J.Kochenburyer, Computer Simulation of Dynamic System, Plentice-Hall, Inc.1972.
[27]M.A.Lewis, Design Strategies for High-performance Incremental Servos, Proceedings, Sixth Annual Symposium on Incremental Motion Control Systems and
Devices, ed, B.C.Kuo, University of Illinois, 1977.
[28]W.J. graybeal, U. W. Pooch, Simulation Principles and Methods, Winthrop Publishers, Inc., 1980.
[29]Zadeh L. Fuzzy logic neural networks and soft computing. Communication of the ACM, 1994,37(3)
[30]Jang J-S R, Sun C T. Neuro-fuzzy modeling and control, Proc of IEEE Special Issue on Engineering Applications of Fuzzy Logic, 1995, 83(3)
硕士期间发表论文
沈宇恺 王道波，《大气数据模拟器的设计》，南京航空航天大学第四届研究生学术会议，2002年4月
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