基于DSP的轴对称矢量喷管数字控制系统设计技术研究

摘要

本课题结合某型中等推力发动机矢量喷管控制需求，以轴对称矢量喷管为基础，确定了基于DSP的矢量喷管控制系统总体方案，并着重进行了控制系统的方案设计与数字仿真。
　　本文通过分析国内外推力矢量控制技术的发展现状，总结了当前推力矢量控制技术存在的问题及技术难点；建立了轴对称矢量喷管控制系统的框架结构，阐明了控制系统各组成部分的主要功能；通过合理的简化方法对矢量喷管控制机构的运动规律进行深入分析，建立了满足精度和实时性要求的矢量喷管控制机构的运动学模型。利用该模型进行了各作动筒位移量与喷管喉道面积、喷管出口面积、偏转方位及偏转角的稳态、动态仿真。
　　在控制系统数学模型的基础上，提出了适合本控制对象的轴对称矢量喷管嵌入式数字控制系统的设计方案。完成了以 TM320F2812为核心处理器的控制器的硬件电路及基于 PID算法的软件结构和控制流程的设计。并初步对控制系统的性能进行了分析，可以满足轴对称矢量喷管的控制要求。

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第一章 绪论

1.1 推力矢量控制

1.2 推力矢量控制技术在国内外的发展

1.3 论文的研究内容和思路

第二章 轴对称矢量喷管控制系统总体方案设计

2.1 轴对称矢量喷管（AVEN）

2.2矢量喷管对控制系统的要求

2.3轴对称矢量喷管控制系统方案

2.4 轴对称矢量喷管控制系统余度设计

2.5本章小结

第三章 矢量喷管运动机构数学模型及数字仿真

3.1 轴对称收－扩矢量喷管组成

3.2 A9作动系统运动原理

3.3 轴对称矢量喷管运动机构模拟

3.4 操纵遥杆控制的数学模拟

3.5 电液伺服阀和位置控制机构的数学模型

3.6 系统传递函数

3.7矢量喷管数控系统数字仿真

3.8本章小结

第四章 矢量喷管控制系统硬件设计

4.1执行机构

4.2 电液伺服阀

4.3 测量反馈元件

4.4电子控制器微处理器的选择

4.5 电子控制器硬件设计

4.6本章小结

第五章 矢量喷管控制器软件设计

5.1 DSP的软件设计

5.2 矢量喷管控制器底层软件设计

5.3 矢量喷管控制器应用软件设计

5.4上位机软件设计

5.5本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2课题展望

致谢

参考文献

附录 矢量喷管控制系统原理总图

在学期间取得的研究成果