● 摘要
三轴转台是飞行仿真不可缺少的关键部件，它用来进行惯导系统和元件的标定以及建立误差模型，其性能指标直接影响到空间飞行器和运载体的控制和导航的精度。因此，研究和设计高精度的转台对航空航天工业中具有重要的意义。本文设计了一个微型三轴转台的嵌入式控制系统。控制系统硬件采用基于ARM920T内核的微处理器S3C2440，外围扩展FLASH存储器、RAM和相关的驱动电路，减少控制硬件的成本和体积。采用16位色TFT LCD，外加触摸屏，以及USB接口的鼠标和键盘，降低软件的操作难度。针对步进电机控制精度不高、低频振荡、高频出力不足和响应速度问题，提出了分段速度控制和基于SPWM的细分策略，分析了SPWM步进电机细分驱动的原理，给出分段速度控制的仿真。在软件方面，介绍了转台控制软件的现状，分析了转台控制软件的开发平台的需求，在此基础上选择了实时操作系统Windows CE作为转台控制软件的开发平台，并阐述了Windows CE的体系结构，完成了基于SC2440转台硬件控制平台的BSP开发、Windows CE组件定制、驱动开发以及Windows CE转台应用程序开发。最后，对本课程设计所关心的控制软件的功能性给予了相关的对比说明，对系统的实时性和精度，以实验的方式给予验证。