基于PC104+VxWorks的無人機仿真系統(tǒng)設計、實現(xiàn).pdf

1、為驗證飛控軟件的操作性能指標和可靠性，需經過全數(shù)字仿真和半物理仿真兩個階段。全數(shù)字仿真主要解決控制律算法的設計和調參問題，以最終滿足飛控系統(tǒng)的設計要求。半物理仿真是在地面實驗條件下，盡量真實地模擬飛行控制系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的工作情況，將真實的飛行控制器接入，驗證控制律的軟件設計的正確性和可靠性，驗證控制軟件各個模態(tài)轉換的可靠性和故障處理的能力。 這樣，就需要將無人機的模型系統(tǒng)從全數(shù)字的設計階段轉換到半物理仿真階段，往往都要面對代碼開發(fā)

2、量大的問題，同時還要考慮可靠性、實時性。 對此，本文提出了在目前較流行的VxWorks實時多任務操作系統(tǒng)平臺下利用Simulink的RTW功能去輔助無人機仿真系統(tǒng)的開發(fā)。這樣一來，即可充分地利用上VxWorks操作系統(tǒng)多任務的靈活特性和強大的實時性能，同時也充分利用了RTW的轉化功能去形成經過優(yōu)化的、針對實時性應用的仿真模型模塊。然后，將這個模塊通過VxWorks靈活的交叉開發(fā)調試系統(tǒng)下載到VxWorks系統(tǒng)中去加載和運行。在此

3、基礎上，本文還深入研究了RTW生成模塊的變量存儲策略，并以此設計了對應的方案去良好地解決了RTW生成模塊和開發(fā)者自編的外部模塊在數(shù)據(jù)上互動的問題，并成功地運用到了課題項目中。最后，在建立好的仿真平臺上接入飛行控制律驗證了整個仿真系統(tǒng)。并對其中的誤差問題給出了較為深入的分析。 本文針對VxWorks的配置、模型的RTW轉換、模塊數(shù)據(jù)互動的問題以及誤差的改進作了較深入的研究和開發(fā)；分析了仿真平臺的總體方案和無人機模型的數(shù)學方程描述；

4、研究了在PC104平臺上VxWorks及其BSP和驅動的配置開發(fā)，深入研究了其下串口驅動的開發(fā)。 在此基礎上，利用Matlab/Simulink/RTW及其C-MEX格式的S-函數(shù)功能完成了Simulink模型的轉換，同時設計了良好的方案解決了RTW生成模塊和外部模塊的數(shù)據(jù)交互問題。最終成功地完成了仿真平臺的開發(fā)工作。 最后，在建立好的平臺上結合了外部的飛控模塊進行了整個仿真平臺的運行驗證。同時，討論了誤差的問題，并給出