空中动态物体转速测量系统的研究与实现

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转速是直接影响空中动态物体飞行稳定性的因素之一。转速测量是空中动态物体的研制和试验过程中的一项关键技术,通过转速测量数据,可以分析空中动态物体设计是否符合要求、性能优劣以及修正的目标和方向。本文针对空中动态物体的转速测量的特定应用需求,设计了一种成本低廉、体积小巧的转速测量系统。通过测量载体坐标系三个轴向的加速度计算转速,采用反馈式程控放大电路来提高转速测量范围和测量精度,并外扩大容量FLASH存储器保存测量数据,实现了空中动态物体飞行全过程中的转速测量及数据存储。另外还研究了加速度传感器测量空中动态物体的姿态角的可行性。本文首先根据课题应用背景,分析了课题的主要任务、转速与姿态角的测量原理以及系统的技术指标,并在此基础上提出了转速测量系统的总体设计方案。其次,进行转速测量系统的软硬件设计,硬件设计以LPC2366作为微控制器,外扩加速度传感器ADXL326和FLASH存储器,并设计了反馈式程控放大电路和RS232串行通信接口;软件设计分为数据采集、FLASH存储、转速测量和姿态测量等功能模块,实现系统的各项功能。最后,通过转台实验,分析了滑动平均滤波效果和系统测量结果。系统转速测量部分的测量范围和精度满足设计要求,并且稳定性较高、承受过载能力强,在空中动态物体的转速测量方面具有较广泛的应用前景。系统姿态测量部分对实现原理进行了验证,其精度和稳定性有待进一步研究。
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