翼伞自主归航控制器及半实物仿真系统设计与实现

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翼伞具有很好的操纵性和滑翔性,当地震等毁灭性灾难发生时,可以空投机器人,第一时间获取灾难现场的信息。而且,翼伞也可以用于航空航天飞行器的无损精确着陆回收。   该文主要基于广义预测智能控制算法,实现翼伞的自主归航控制。设计了以意法半导体公司的ARM9为核心处理器的控制单元电路,以IGBT为基础的H桥式无触点控制伺服电机的驱动器电路,并采用全球定位系统(GPS)提供实时的位置信息。对电机的调速上采用了脉冲宽度调制(PWM)控制,并用电位器实时检测电机绞盘的位置信息。   针对设计的翼伞控制系统构建了翼伞的六自由度非线性模型,用于半实物仿真翼伞空投过程中的姿态和航迹。模型中将三维坐标数据转换为GPS标准的数据格式,使半实物仿真环境尽可能的接近实际空投环境,这样便于更好的检测翼伞系统的控制效果和运行状况。   为了更加真实的验证翼伞系统的控制效果和整体性能,该文实施了汽车拉载翼伞系统在地面进行实际测试的试验。此时,翼伞系统严格按照实际的空投流程工作,使翼伞系统进一步接近现实环境,从而检查系统中存在的缺陷和漏洞。   该文使用热气球进行了翼伞系统的空投试验。为了充分利用空投高度,翼伞在空投之前先用支撑架子完全撑开,GPS也在空投之前通电锁星。进而,检测翼伞系统在实际空投中存在的问题。
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