【摘 要】
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本文的研究范围主要属于军事的控制领域,目前在箭载电子设备中,控制系统与伺服系统之间主要使用的是MIL-STD-1553B总线实行通讯,而MILSTD-1553B总线的传输速率为1Mbps,1553B总线的每一条消息都是由32个数据字组成的,在控制系统与伺服系统控制器之间以单条消息传递伺服系统的所有远程测量参数,由于信息的数据量大,控制系统需要对伺服系统数据配置速变量、缓变量、数据截位等诸多种方法来
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本文的研究范围主要属于军事的控制领域,目前在箭载电子设备中,控制系统与伺服系统之间主要使用的是MIL-STD-1553B总线实行通讯,而MILSTD-1553B总线的传输速率为1Mbps,1553B总线的每一条消息都是由32个数据字组成的,在控制系统与伺服系统控制器之间以单条消息传递伺服系统的所有远程测量参数,由于信息的数据量大,控制系统需要对伺服系统数据配置速变量、缓变量、数据截位等诸多种方法来适应通信传输速度的瓶颈。所以,在伺服系统中使用光纤通道协议可以满足未来箭载设备的通信需求,目前已经成为了全球认可的第二代军用总线选择的标准,在航空电子系统中使用很普遍,在航天控制系统中也已有文献进行研究论证。本文首先对当前国内外机电伺服技术以及光纤通道的应用情况进行了调研;然后根据当前普遍使用1553B总线的现状,确定了应用光纤总线作为二级总线通道,搭建分布式的伺服控制架构,对光纤通信协议进行了伺服系统订制化设计;通过对比光纤通道的三种拓扑结构,确定了使用仲裁环拓扑结构开展本项课题研究和验证;综合考虑FPGA和DSP的优缺点,确定了系统的硬件方案采用DSP+FPGA的模式;针对已确定的系统架构,首先对光纤总线通信模型进行了设计,然后对伺服控制器的硬件总体方案进行了设计,其次对DSP软件部分设计进行了阐述;再次分别对数据总线、高速收发器接口模型、通信功能进行了设计及仿真;最后在验证阶段,在通过半实物仿真得到可行结论后,进行了“光机电”一体化系统联调验证,并通过两台某型号伺服机构进行了实验验证,通过伺服机构的位置特性测试图表明本文设计的光纤总线系统传输数据准确有效。
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