基于雙單片機的陀螺儀自反饋系統(tǒng)的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、陀螺經(jīng)緯儀作為一種具備全天候自主定向、高精度的精密測量儀器,在測繪、軍事、航空和航天等領域有著廣泛的應用。目前,國外的陀螺技術很先進,已經(jīng)實現(xiàn)陀螺經(jīng)緯儀的全自動尋北測量,但是國產(chǎn)的陀螺經(jīng)緯儀多數(shù)還需要人工的干預才能完成尋北測量。因此研究仝自動、“一鍵尋北”的陀螺經(jīng)緯儀,是具有非常重要的意義的。本文從陀螺的尋北原理出發(fā),研究分析了幾種常用的尋北算法,開發(fā)了一種高效的尋北算法,并設計了基于雙單片機系統(tǒng)的自反饋控制尋北系統(tǒng)。主要內(nèi)容如下:

2、r>   ⑴設計實現(xiàn)了基于趨勢預測的誤差補償多級步進初尋北算法。主單片機實時地采集陀螺光標的位置信號,并通過USB實時地傳遞給PC機,PC機對數(shù)據(jù)進行誤差補償?shù)念A測尋北算法,得到預測結(jié)果N1后根據(jù)補償函數(shù)查詢得到補償角度N’,將實際尋北結(jié)果(N1+N’)發(fā)送給主單片機,然后主單片機控制精密電控轉(zhuǎn)臺將陀螺經(jīng)緯儀轉(zhuǎn)到相應的位置,這樣一次尋北結(jié)束。
   ⑵設計方案完成雙單片機控制系統(tǒng),實現(xiàn)了兩個單片機之間的異步串行通信。從單片機觸

3、發(fā)步進電機自動下放陀螺,同時主單片機實時采集監(jiān)測陀螺光標的運動信息,并經(jīng)USB上傳至PC機進行尋北結(jié)果的計算,PC機回傳結(jié)果給主單片機后,主單片機控制轉(zhuǎn)臺做相應的旋轉(zhuǎn),進一步逼近真北方向。如此進行幾次即可完成初尋北過程。
   ⑶設計并實現(xiàn)了自反饋控制尋北系統(tǒng),首先建立了陀螺光標信號的初始位置與半脫位置之間的函數(shù)關系,其次,確定雙單片機系統(tǒng)之間的反饋信號--半脫位置。在陀螺下放過程中,主單片機不斷地查詢判斷,當光標信號的變化滿足

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