三余度飞控计算机系统软件的研究与设计

发布时间：2017-05-12 07:02

  本文关键词：三余度飞控计算机系统软件的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着高空长航时无人机可靠性技术的发展,研究出一种在飞机受到非致命性损伤和故障情况下仍能使飞机可靠飞行的高生存力飞行控制系统,对高空长航时飞机顺利完成任务是十分必要的。本文主要利用三余度飞控计算机原理样机仿真机对三余度飞控计算机系统软件进行了研究和设计。 本文首先根据余度技术思想,对三余度飞控计算机系统的容错方案进行了比较和验证,并给出了三余度飞控计算机系统的总体框架构成,包括了软硬件组成、外部接口关系和软件运行的实时操作系统VxWorks。 然后就本文的重点:三余度飞控计算机系统软件展开了具体的研究和设计,对三余度飞控计算机的三机同步技术、三机交叉通讯和三机输入输出比较监控技术进行了详细的方案设计,并给出了具体的软件开发流程。同时也完成了三余度飞控系统软件的前期工作—VxWorks操作系统下的多种I/O板卡的驱动开发,并给出了多串口卡的具体的应用过程。 最后对三余度地面样式飞控计算机进行了无故障和多种故障下的半物理仿真实验,仿真结果表明三余度飞控计算机系统软件的合理、正确和可靠,满足了设计要求。
【关键词】：无人机 三余度 飞控计算机 系统软件 半物理仿真
【学位授予单位】：西北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：V247
【目录】：

• 第一章：综述7-13
• 1.1 本文研究背景7-8
• 1.2 课题的来源8-13
• 第二章：三余度飞控计算机系统的总体框架设计13-27
• 2.1 余度技术13-16
• 2.1.1 余度概念13-14
• 2.1.2 系统可靠性分析14-16
• 2.2 飞控计算机的外部接口和硬件组成16-22
• 2.3 飞控计算机软件的总体构成22-23
• 2.4 操作系统软件的需求23-27
• 2.4.1 VxWorks实时操作系统的介绍23-24
• 2.4.2 嵌入式实时操作系统VxWorks的总体设计技术24-25
• 2.4.3 操作系统的功能需求25-27
• 第三章：VxWorks实时操作系统下驱动开发设计27-47
• 3.1 VxWorks实时操作系统下驱动开发27-33
• 3.1.1 基于VxWorks的设备驱动开发概述27-29
• 3.1.2 VxWorks下广播内存卡SBS的驱动开发29-32
• 3.1.3 VxWorks下A／D卡和D／A卡的驱动开发32-33
• 3.2 VxWorks下多串口卡的驱动开发及其应用33-47
• 3.2.1 多串口卡的驱动开发过程34-37
• 3.2.2 串行处理机的应用程序设计37-47
• 第四章：三余度飞控计算机系统软件设计47-73
• 4.1 任务管理47-53
• 4.1.1 VxWorks中的任务管理47-49
• 4.1.2 三余度飞控计算机的任务调度策略49-53
• 4.2 同步设计53-57
• 4.2.1 VxWorks实时操作系统时钟管理53-54
• 4.2.2 三余度飞控计算机同步技术54-57
• 4.2.3 失步处理57
• 4.3 交叉通讯57-62
• 4.4 比较监控62-68
• 4.4.1 输入输出比较和监控62-65
• 4.4.1.1 监控门限值62-64
• 4.4.1.2 监控算法64-65
• 4.4.2 三余度飞控计算机健康状态表决65-67
• 4.4.3 三余度飞控计算机输入输出有效值的选择67-68
• 4.5 飞行自动控制系统的主程序设计68-73
• 第五章：三余度地面样式飞控计算机的半物理仿真实验73-85
• 5.1 单机飞控计算机仿真实验73-75
• 5.1.1 单机飞控计算机的组成73
• 5.1.2 单机飞控计算机的仿真实验73-75
• 5.2 三机飞控计算机仿真实验75-78
• 5.2.1 三机飞控计算机的组成75-76
• 5.2.2 三机飞控计算机的无故障仿真实验76-78
• 5.3 三余度飞控计算机的多种故障仿真实验78-84
• 5.3.1 故障的注入与综合78-79
• 5.3.2 三机飞控计算机的多种故障仿真实验79-84
• 5.4 实验总结84-85
• 结束语85-86
• 参考文献86-88
• 发表论文和参加科研情况说明88-89
• 附录—原理样机与整个飞控半物理仿真系统的接口关系图89-90
• 西北工业大学业 学位论文知识产权声明书90
• 西北工业大学 学位论文原创性声明90

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 谢燕武;地形跟随技术研究与实现[D];西北工业大学;2007年

2 周军涛;基于虚拟仪器的无人机自动综合测试系统设计与实现[D];西北工业大学;2007年

3 王冲;高空长航时无人机飞控计算机仿真机系统余度管理技术研究[D];西北工业大学;2007年

4 徐克;长航时无人机飞控系统仿真平台研究[D];西北工业大学;2007年

5 马秋瑜;无人机飞控系统实时余度软件设计[D];西北工业大学;2007年

6 杨国强;基于分米波导引的无人机自动起降技术研究[D];西北工业大学;2007年

7 亢维勋;余度飞控计算机数据通信系统设计[D];西北工业大学;2007年

8 杨林芳;无人机容错飞行控制系统研究[D];南京航空航天大学;2007年

  本文关键词：三余度飞控计算机系统软件的研究与设计，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：359067