基于AVR单片机的后缘小翼型智能旋翼测控系统设计

朱建华，杨大林，汪亚敏，杨卫东

(1.南京航空航天大学直升机旋翼动力学国防重点实验室，江苏南京 210016;2.中国直升机设计研究所，江西景德镇 333001)

0 引言

智能旋翼技术在近年取得较快的发展，其对直升机性能的提升效果也获得业界的广泛认可，国内的相关控制系统研究仍较少。控制系统本质上是对一系列的信号进行运算处理和传输［1］，对小翼偏转的闭环控制是智能旋翼振动控制的基础。小翼偏转闭环控制系统与智能旋翼振动控制都要求具有较强的实时信号处理能力。针对小翼的闭环控制可以避免由于作动系统的间隙及压电材料的非线性特性带来的不完全可控现象。本研究提供小翼闭环控制的系统软硬件设计，并预留用于智能旋翼振动控制的软件接口，便于后期振动控制中的扩展。整个小翼控制系统的原理结构如图1所示。主要由主控计算机、地面监测系统、采集系统、功率输出系统及作动器与旋翼系统等组成。各部分之间的信号传递是完成控制任务的基础。

1 控制系统结构

控制系统完整结构既需硬件设备组成的回路，同时软件设计及通讯系统设计也是不可或缺的。

1.1 硬件设备

控制系统试验的设备准备中，结合实验室本身具有的硬件条件，完成试验平台的构建。主要设备及型号:

1)主控微处理器板卡TS8900－M128;

2)HVP－1000A型功率放大器可提供－200V～1000V可变电压;

3)智能旋翼桨叶中内置的霍尔角度传感器—3503线性霍尔元件;

4)模型智能旋翼桨叶;

5)台式计算机;