题目：双余度小型无人直升机舵机系统的研究与设计

飞行器的飞速发展要求其控制系统具有高精度、高灵敏度及高可靠性。舵机系统是飞行自动控制系统不可缺少的关键组成部分，能否可靠完成工作直接决定飞行器的飞行安全，因此，要提高飞行器整机工作的可靠性，就必须提高舵机系统的可靠性。余度技术可以在相对降低对元器件的要求的同时，有效提高系统可靠性。因此，提高舵机系统可靠性的有效途径之一就是增加舵机系统的余度。本论文介绍了电动舵机控制系统的发展现状与前景，对该系统的基本结构、工作原理和特点进行了详细的阐述。根据舵机系统的组成结构和故障诊断与容错控制的原理，论文采用并行/主动式双余度作动系统结构，设计了系统余度管理策略，使双余度数字舵机控制系统的实现成为可能，并对可靠性的提高做出了理论验证。论文以某型号直线作动器为控制对象，设计了一套完整的嵌入式舵机控制系统。该系统硬件基于高性能32位微控制器AT91SAM7S64，集成了作动器位置检测、电机电枢电流检测、PWM驱动输出、控制指令接收和双机通讯等电路；系统软件移植了实时操作系统uC/OS-II，编写了舵机系统PD算法软件，并开发了余度管理程序。系统仿真和实验结果表明，在系统硬件和软件的支持下，舵机能够稳定可靠的运行，并达到舵机控制系统的各项指标要求，系统设计合理，实现可行。