[发明专利]一种飞行模拟器航空地平仪控制系统

说明书

本发明公开了一种飞行模拟器航空地平仪控制系统，包括：系统主控计算机、仪表主控计算机、主控模块和执行机构；系统主控计算机与仪表主控计算机相连，用于对仪表主控计算机进行控制；仪表主控计算机与主控模块相连，用于接收或发送数据至主控模块；主控模块与执行机构相连，主控模块为单片机，且与执行机构采用步进电机闭环控制系统，用于接收并处理仪表主控计算机所发送的数据，并实现俯仰角和倾斜角的显示、完成故障指示和侧滑角指示以及对俯仰角的调整。本发明采用步进电机的闭环控制系统，并通过光电编码器作为位置检测器件，有效地提高了该系统地精度和可靠性，且本发明还采用单片机来实现主控，增强了该系统的可扩展性。

技术领域

本发明涉及飞行模拟器技术领域，更具体的说是涉及一种飞行模拟器航空地平仪控制系统。

背景技术

飞行模拟器是现代航空科研、教学、实验等不缺少的技术设备，在飞行性能研究、飞行品质评估和飞行训练等方面都有很高的经济价值。而飞行模拟器中的仪表控制是座舱仿真的主要技术，目前主要分为六大类，其中包括直流同步器、直流比值器、电流比值器、交流伺服电机、直流电机表、交流同步器仪表、步进电机表，随着数字控制技术的发展和步进电机精度的提高 ，现在的仪表驱动技术多采用步进电机的方式。

常见的步进电机传动系统是点击一体化的开环系统，其位置和速度的控制精度不但与控制系统地性能有关，而且还在很大程度上取决于设备的机械结构，由于系统中信息传递环节的误差、驱动装置的误差等等的影响，都可使执行部件不能达到预期的速度和位置，在运行过程中，开环控制方式下的步进电机出现高速“失步”与低速波动也屡见不鲜。

因此，如何提供一种能实现步进电机高精度的位置控制的飞行模拟器航空地平仪控制系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种飞行模拟器航空地平仪控制系统，能实现步进电机高精度的位置控制。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种飞行模拟器航空地平仪控制系统，包括：系统主控计算机、仪表主控计算机、主控模块和执行机构；

所述系统主控计算机与所述仪表主控计算机相连，用于对仪表主控计算机进行控制；

所述仪表主控计算机与所述主控模块相连，用于接收或发送数据至所述主控模块；

所述主控模块与所述执行机构相连，所述主控模块为单片机，且与所述执行机构采用步进电机闭环控制系统，用于接收并处理所述仪表主控计算机所发送的数据，并实现俯仰角和倾斜角的显示、完成故障指示和侧滑角指示以及对俯仰角的调整。

优选的，还包括转换器单元，所述仪表主控计算机通过转换器单元与所述主控模块相连。

优选的，所述执行机构包括俯仰倾斜角指示模块；

所述俯仰倾斜角指示模块包括步进电机、步进电机驱动器、位置译码电路和光电编码器；

所述光电编码器与所述步进电机和所述位置译码电路相连，用于读取步进电机转子的位置，并将数据通过所述位置译码电路转换后输入所述主控模块，所述主控模块计算出所要发出的驱动脉冲个数，并输出相应的驱动脉冲和控制信号，经过步进电机驱动电路带动步进电机完成俯仰倾斜角的指示。

优选的，所述执行机构还包括侧滑角指示模块；

所述侧滑角指示模块包括D/A转换器、转换驱动单元和侧滑角指针；

所述主控模块将数据发送至所述D/A转换器，所述D/A转换器的输出数据经过所述转换驱动电路，获取相应模拟电压驱动所述侧滑角指针。

优选的，所述执行机构还包括俯仰角调整模块；

所述俯仰角调整模块包括俯仰调整旋钮、A/D转换器、俯仰指示驱动电路和俯仰角指针；