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基于dsPIC30F的数字自动驾驶仪设计
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2009-08-17
梅利号
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提出了一种通用低成本数字化自动驾驶仪设计方案，详细描述了系统硬件和软件设计思想。
该方案采用微芯公司dsPIC30F5011 数字信号控制器为核心设计系统硬件平台，采用汇编语言设计系统软件。将结构化、模块化的设计思想贯穿于系统软、硬件设计的始终。系统测试和半实物仿真试验证明了该方案的合理性和可行性。
我国目前的制导航空炸弹的自动驾驶仪控制线路大都仍采用模拟电路实现，存在通用性差、控制结构和控制算法升级困难等缺点，更限制了先进控制算法的应用，这给航空炸弹控制算法的改进、升级和控制系统通用化设计带来很大困难，已经远远不能满足现代战争的要求。因此，选取一种廉价的高性能数字处理器芯片设计数字化自动驾驶仪，已经成为当前提高制导航空炸弹整体效能的首要任务。
数字化自动驾驶仪与传统模拟自动驾驶仪相比有着明显的优越性：①系统控制精度高；②系统修改、升级方便；③易于采用先进的控制算法；④系统抗干扰能力强、工作可靠性高；⑤易于实现系统通用化、系列化设计；⑥系统开发周期短、成本低；⑦系统尺寸小、重量轻；等等。
近年来，随着微电子技术的迅速发展，利用数字处理/控制芯片（如单片机、CPLD、FPGA 和DSP等）来实现自动驾驶仪的数字化在工程上已经完全成为可能。文献[1]对数字化自动驾驶仪这样一种混合采样控制系统的回路分析和设计的做了方法性的研究；文献[2，3]采用DSP 技术进行对自动驾驶仪进行数字化，并完成了系统原理样机的设计；文献[4]采用FPGA 技术进行了自动驾驶仪的数字化及控制算法的仿真。也有不少人利用其他处理器（如高性能80C196 系列单片机、PC104 处理器等等）进行了自动驾驶仪的数字化设计，但是由于系统信号处理能力、算法实时性、可靠性、研制成本等方面的原因，制导航空炸弹自动驾驶仪数字化设计大都没有取得最后的成功。
综合系统性能和研制成本等多方面的考虑，本文选用 Microchip 公司推出的dsPIC30F 数字信号控制器作为核心处理器，它集成了16 位单片机（MCU）的所有控制功能和DSP 的计算能力、数据吞吐能力，凭借其集成丰富的硬件资源和低廉的价格，使得数字化自动驾驶仪的工程应用成为了可能。
该方案采用微芯公司dsPIC30F5011 数字信号控制器为核心设计系统硬件平台，采用汇编语言设计系统软件。将结构化、模块化的设计思想贯穿于系统软、硬件设计的始终。系统测试和半实物仿真试验证明了该方案的合理性和可行性。
我国目前的制导航空炸弹的自动驾驶仪控制线路大都仍采用模拟电路实现，存在通用性差、控制结构和控制算法升级困难等缺点，更限制了先进控制算法的应用，这给航空炸弹控制算法的改进、升级和控制系统通用化设计带来很大困难，已经远远不能满足现代战争的要求。因此，选取一种廉价的高性能数字处理器芯片设计数字化自动驾驶仪，已经成为当前提高制导航空炸弹整体效能的首要任务。
数字化自动驾驶仪与传统模拟自动驾驶仪相比有着明显的优越性：①系统控制精度高；②系统修改、升级方便；③易于采用先进的控制算法；④系统抗干扰能力强、工作可靠性高；⑤易于实现系统通用化、系列化设计；⑥系统开发周期短、成本低；⑦系统尺寸小、重量轻；等等。
近年来，随着微电子技术的迅速发展，利用数字处理/控制芯片（如单片机、CPLD、FPGA 和DSP等）来实现自动驾驶仪的数字化在工程上已经完全成为可能。文献[1]对数字化自动驾驶仪这样一种混合采样控制系统的回路分析和设计的做了方法性的研究；文献[2，3]采用DSP 技术进行对自动驾驶仪进行数字化，并完成了系统原理样机的设计；文献[4]采用FPGA 技术进行了自动驾驶仪的数字化及控制算法的仿真。也有不少人利用其他处理器（如高性能80C196 系列单片机、PC104 处理器等等）进行了自动驾驶仪的数字化设计，但是由于系统信号处理能力、算法实时性、可靠性、研制成本等方面的原因，制导航空炸弹自动驾驶仪数字化设计大都没有取得最后的成功。
综合系统性能和研制成本等多方面的考虑，本文选用 Microchip 公司推出的dsPIC30F 数字信号控制器作为核心处理器，它集成了16 位单片机（MCU）的所有控制功能和DSP 的计算能力、数据吞吐能力，凭借其集成丰富的硬件资源和低廉的价格，使得数字化自动驾驶仪的工程应用成为了可能。
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