專利名稱：一種數(shù)字式陀螺模擬器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種數(shù)字式陀螺模擬器，涉及雷達(dá)天線伺服技術(shù)。
機(jī)載雷達(dá)天線伺服控制系統(tǒng)根據(jù)飛機(jī)在飛行中由陀螺提供的姿態(tài)信號穩(wěn)定天線的位置。在天線伺服系統(tǒng)的研制和生產(chǎn)過程中，需要一組模擬陀螺，輸出與飛機(jī)姿態(tài)變化時實(shí)際陀螺輸出信號等效的相應(yīng)信號，供調(diào)試和檢測使用。傳統(tǒng)的方法是用同步電機(jī)、齒輪組件和其它機(jī)械零件構(gòu)成模擬陀螺。模擬信號輸出的大小隨刻度盤的讀數(shù)變化，這種模擬器的輸入阻抗高、堅(jiān)固并能耐高低溫，但是對機(jī)械傳動部件加工要求高，調(diào)試復(fù)雜，控制精度也不高。
本實(shí)用新型旨在給出一種機(jī)電一體化的陀螺模擬器?？捎袛?shù)字量和模擬量輸出，不但能夠取代傳統(tǒng)的陀螺模擬器，而且還能模擬激光陀螺和光纖陀螺的輸出信號。
本實(shí)用新型利用電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)編制程序靈活的特點(diǎn)，使用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過程序直接產(chǎn)生與實(shí)際陀螺數(shù)學(xué)模型等效的數(shù)字量，再經(jīng)D／A轉(zhuǎn)換成模擬量。通過操作鍵盤直接從電路輸出端得到模擬陀螺的輸出信號，并用數(shù)碼管指示所模擬的角度。
本實(shí)用新型有鍵盤顯示控制部件1，鍵盤與顯示組件2，微處理器系統(tǒng)3，D／A轉(zhuǎn)換裝置4、5，功放電路6、7等構(gòu)成。部件1的一端與部件3的輸入端電氣聯(lián)接，另一端與部件2電氣連接。部件3的一個輸出端與部件4的輸入端電氣連接，另一輸出端與部件5的輸入端電氣連接。部件4、5的輸出端分別與部件6、7的輸入端電氣連接；部件4、5的另一輸出端相互電氣連接，輸入?yún)⒖夹盘?。部件6的輸出端為俯仰陀螺輸出信號。部件7的輸出端為傾斜陀螺輸出信號。
本實(shí)用新型具有較高的控制精度，并且體積小，操作方便。不但可以取代現(xiàn)有的同步機(jī)型陀螺模擬器，也可用于模擬激光陀螺和光纖陀螺的輸出，還可作為機(jī)電一體化部件用于傳統(tǒng)儀器設(shè)備中取代相應(yīng)的部件。
圖1給出的是本實(shí)用新型的原理示意圖。
圖2給出的是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3給出的是本實(shí)用新型產(chǎn)生與實(shí)際陀螺數(shù)學(xué)模型等效的數(shù)字量的主程序流程圖。
圖4給出的是本實(shí)用新型鍵盤中斷處理程序流程圖。


1.由8279，F(xiàn)9368及1413組成的鍵盤顯示控制部件。
2.由按鍵及數(shù)碼管LDD580組成鍵盤與顯示組件。
3.由8032，27128，6264，8255，74LS373及74LS138組成的微處理器系統(tǒng)。
4.DAC 0830。
5.DAC 1001。
6.7.由LF356，TIP137，TIP132組成的功放電路。
8.參考信號。
9.主程序初始化。
10.設(shè)置堆棧。
11.RAM初始化。
12.8279初始化。
13.8255初始化。
14.俯仰和傾斜輸出都為0。
15.調(diào)用顯示子程序。
16.取陀螺數(shù)據(jù)。
17.鍵盤中斷。
18.現(xiàn)埸保護(hù)。
19.讀鍵值。
20.鍵值處理。
21.俯仰數(shù)據(jù)查表子程序。
22.其它鍵處理子程序。
23.傾斜數(shù)據(jù)查表子程序。
24.顯示子程序。
25.恢復(fù)現(xiàn)埸。
26.返回。
結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的實(shí)施例。
本實(shí)用新型由部件1、2、3、4、5、6、7、8構(gòu)成。部件1的一端與部件3的輸入端電氣連接，另一端與部件2電氣連接。部件3的一個輸出端與部件4的輸入端電氣連接，另一端與部件5的輸入端電氣連接。部件4、5的一個輸出端分別與部件6、7的輸入端電氣連接；部件4、5的另一端相互電氣連接輸入?yún)⒖夹盘?。部件6的輸出端為俯仰陀螺輸出信號。部件7的輸出端為傾斜陀螺輸出信號。
微處理器系統(tǒng)3是本模擬器的核心部分。系統(tǒng)3的EPROM(27128)中固化了包含有陀螺信號產(chǎn)生的程序。模擬器工作時，微處理器系統(tǒng)3根據(jù)當(dāng)前陀螺所模擬的姿態(tài)角通過程序產(chǎn)生三個信號送到D／A變換裝置4或D／A變換裝置5，與參考信號8合成，經(jīng)功放電路6或功放電路7放大后得到所需的陀螺模擬信號。同時在顯示組件2上輸出用數(shù)字量表示模擬的角度。在鍵盤及顯示組件2中，設(shè)有陀螺選擇鍵和模擬角度修改鍵(增，減鍵)。當(dāng)需要改變某一個陀螺的輸出時，首先按下組件2中的陀螺選擇鍵，選擇所要修改的模擬陀螺，然后再按組件2中的修改鍵來改變模擬的角度。
軟件的設(shè)計(jì)主要解決快速實(shí)時控制，實(shí)際陀螺的信號以表格形式預(yù)先存入系統(tǒng)3中的存儲器。鍵盤處理采用中斷技術(shù)。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式陀螺模擬器，涉及雷達(dá)天線伺服技術(shù)，由部件1、2、3、4、5、6、7、8構(gòu)成，其特征在于部件1的一端與部件3的輸入端電氣連接，另一端與部件2電氣連接，部件3的一個輸出端與部件4的輸入端電氣連接，另一輸出端與部件5的輸入端電氣連接，部件4的一個輸出端與部件6的輸入端電氣連接，部件5的一個輸出端與部件7的輸入端電氣連接，部件4、5的另一個輸出端相互電氣連接，輸入?yún)⒖夹盘?。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬器，其特征在于部件3裝入了產(chǎn)生與實(shí)際陀螺數(shù)學(xué)模型等效的數(shù)字量的主程序和鍵盤中斷子程序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬器，其特征在于部件3可以是微型處理器系統(tǒng)，可以是微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，也可以是小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
專利摘要一種數(shù)字陀螺模擬器，涉及雷達(dá)天線伺服技術(shù)，利用微處理器產(chǎn)生與實(shí)際陀螺數(shù)學(xué)模型等效的數(shù)字量，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號。通過操作鍵盤直接從電路輸出端得到模擬陀螺的輸出信號，并用數(shù)碼管指示陀螺所模擬的角度。具有控制精度高，體積小，靈活等優(yōu)點(diǎn)，不但可以取代現(xiàn)有的同步機(jī)型陀螺模擬器，而且可用于模擬激光陀螺、光纖陀螺的輸出，還可用于傳統(tǒng)儀器設(shè)備中取代相應(yīng)的部件。
文檔編號G06G7/00GK2179981SQ9322637
公開日1994年10月19日 申請日期1993年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月30日
發(fā)明者沈昶宏 申請人:上海市電子物理研究所