三轴测试转台控制系统设计 本科论文.doc

目录 摘 要 I Abstract II 第一章 绪论 1 1.1课题研究的背景与意义 1 1.1.1无人机简介 1 1.1.2 转台在航空领域中的作用 2 1.2 现在转台的研究方向 2 1.3 本文的主要研究内容 3 第二章 三轴测试转台原理及控制系统设计 4 2.1 三轴测试转台的结构及原理 4 2.2 三轴测试转台控制系统的原理 5 2.3 无刷直流电机的选择 5 2.4 无刷直流电机传递函数模型 7 2.5 无刷直流电机的PID控制 9 第三章 三轴测试转台控制系统的实现 13 3.1 数据采集系统 13 3.1.1 常用的测速方法 14 3.1.2 数据采集原理 15 3.2串口通信系统 16 第四章 上位机软件开发 21 4.1上位机控制软件选取 21 4.2 Visual Basic的功能特点 21 4.3 VisualBasic串行通信模块 22 4.4上位机控制软件的主要功能 23 4.5上位机软件流程 24 4.6软件界面开发 26 第五章 全文总结 29 参考文献 30 附录 31 一、Visual Basic程序 31 二、单片机程序 35 致谢 38 摘 要 Abstract Turntable as a key equipment which is used to simulate and test the semi-objects in the aviation aerospace and other fields, plays an extremely important role in the aerocrafts development process. The research and manufacture on the turntable is of great significance to aviation and aerospace industry and the development of national defense. Firstly, the thesis through the understanding of three-axle tables structure and principle, the thesis designed a servo control system of turntable. The speed control system of Brushless DC Motor was simulated through Simulation environment.Then, the thesis introduced AT89S52 SCM(Single Chip Microcomputer), and analysed the Data Acquisition System of the AT89S52 SCM, and also designed the Communication Systems between PC and AT89S52 SCM.Finally, the thesis designed the control software of PC. Through MSComm control of Visual Basic 6.0, the communication protocols was established between PC and AT89S52 SCM. Keywords: three-axle table; Brushless DC Motor; simulation; data acquisition; communication protocol 第一章 绪论 1.1课题研究的背景与意义 1.1.1无人机简介 无人机(Unmanned Aerial Vehicles ,UAV) 是当今世界上军用武器发展的一个热点。无人机通常是指无人驾驶、自主推进,由无线电遥控或自身程序控制, 利用空气动力承载飞行并可回收重复使用的飞行器。20 世纪60 年代初,美国首先将无人机用于军事侦察,此后无人机先后参加了越南战争、中东战争、海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争及近期的伊拉克战争,均发挥了重要作用。海湾战争中,美国海军在“威斯康星”和“密苏里”号战列舰上配置了多架“先锋”舰载无人机,这些无人机出动500 多次执行了情报侦察、战场监视、目标指示、战损评估等任务, 取得了不俗的战绩。科索沃战争中,北约再次使用了大量无人机,美国的12架“掠夺者”无人机在战区实施了不间断的侦察与监视,为北约提供了大量的实时情报信息,美海军的“先锋”舰载无人机还多次承担了战损评估等任