小型無人機集成式飛行控制系統(tǒng)硬件設計與實現.pdf

1、針對小型無人機對飛行控制系統(tǒng)性能、體積和重量等的嚴格要求，本文開展了以Power PC處理器為核心的小型無人機集成式飛行控制系統(tǒng)的研究，完成了系統(tǒng)的硬件設計與測試，為樣例無人機飛控軟件開發(fā)奠定了堅實基礎。
　　 本文首先研究小型無人機飛行控制系統(tǒng)的特殊性和國內外研究現狀，根據樣例無人機對飛行控制系統(tǒng)的需求，完成了以Power PC處理器為核心的集成式小型飛行控制系統(tǒng)的硬件方案設計。在設計方案中采用模塊化設計思想，按照系統(tǒng)功能和接

2、口特性將飛行控制系統(tǒng)劃分為控制單元、功能單元和系統(tǒng)電源，滿足了飛行控制系統(tǒng)高集成度、低耦合性、可擴展性等系統(tǒng)技術要求。
　　 其次，基于MPC565微處理器的最小系統(tǒng)，實現了由時鐘電路、復位電路、BDM接口電路和存儲器擴展電路構成CPU模塊的硬件設計，解決了系統(tǒng)可靠性以及存儲器資源不足的問題。根據系統(tǒng)集成多種傳感器、執(zhí)行機構、測控模塊和任務功能單元的特點，開展并完成了多路模擬量輸入/輸出(A/D，D/A)接口、多種電氣規(guī)格的串行

3、通信接口和多路PWM接口電路的設計與實現。
　　 再次，根據系統(tǒng)各模塊的供電需求，完成了二次電源與配電的詳細設計。為了提高系統(tǒng)的可靠性特別是電磁兼容性，采用信號流向設計、模擬與數字單點共地、光電隔離、電源分割等技術，完成了多層板布線設計與制作，降低了電磁干擾，提高了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性。
　　 本文最后開發(fā)了飛行控制系統(tǒng)驅動軟件。在實驗室環(huán)境下，對系統(tǒng)硬件的功能和性能進行單元測試和系統(tǒng)集成測試，測試結果驗證了系統(tǒng)設計