陀螺旋转驱动数字电路的实现

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( p. S# _1 u: X: H摘要:在给出 陀螺旋转系统组成的基础上,结合旋转系统运行原理的分析,建立了目标跟踪与
旋转速度的关系。通过对模拟驱动电路与数字驱动电路的比较,设计了以单片机ADuC812为
/ t9 k' x/ R6 T$ \核心的双电源数字式驱动电路,对电路的工作过程进行了分析，给出了该驱动电路的软件设计
思想及各软件模块的功能。通过电路的软硬件调试，实现了陀螺在跟踪状态下的稳速旋转。该
  K0 U3 C! E- Z% A' X系统具有较强的实际使用价值。
  }1 Q" f8 ^* H# d8 b关键词:陀螺系统;驱动电路;稳速旋转;单片机
, t! B' J" I4 _制导武器系统在现代战争中得到了广泛的应
+ R: N3 z3 s8 d$ d; ^! b2 X# H用。制导武器的核心之一是导引头,导引头的探.
测元件可以是点源,也可以是面源,它们--般要利
用陀螺的定轴性安装在陀螺的中心,以正确指向
目标。如果在陀螺中心安装-一个CCD摄像头，由.
/ W1 v& @/ p' f+ E) j# B于它所探测到的目标是图像,这样就提高了识别
+ ]# Z& _: I% Q2 e! l' v% m真假目标的能力,提高了导引头的灵敏度和探测
/ C- `; L& z# V$ A6 i6 A# X
6 ]5 q0 P# h% D2 |5 T距离,提高了导弹截获目标的可靠性、分辨力和全
向攻击能力。将目标成像系统与有执行、判断和
' z* m  {4 O4 Y5 P; o决策功能的微处理机等做成一体,就可以使制导
* B% P+ x7 a% P- }系统有--定思维能力,在复杂背景和强干扰情况
' E$ S, [0 R) J+ b7 b' E下准确地辨别目标，能选择目标上的要害部位进
) ^- O# i) G8 [) t4 w1 J行攻击。陀螺的旋转驱动电路就是为了使陀螺转
0 Y: ?7 @/ `2 Y" X8 `) Z) D! c. E子能在整个攻击环境下稳速旋转

# J* d1 j, h/ z, ^1陀螺的数字式旋转驱动电路
% {& T% j8 t8 c+ R; Q2 `' o1.1目标成 像系统的组成
目标成像系统的基本结构如图1所示。图
$ b) J$ X1 \% f3 a, l中,1为万向支架, 2为物镜，3为阻尼环和动平
衡前置环,4为玻璃罩,5为静平衡盘,6为陀螺驱
动绕组,7为外壳,8为永磁铁,9为机械锁和动平
  `2 i2 C0 ^7 T5 Z+ `: x7 u/ v. `衡后置环,10为万向支架支承体,11为CCD摄像
$ X/ `  H8 Z) r! F头,12为输人输出插头,13为后盖。
5 h1 E0 g6 [3 n" ?& r2、11和12组成CCD摄像系统;4、6和7组成
7 |8 a4 ]/ Y$ N( I& N6 h- w带驱动绕组的透光壳体;1、10和14组成带万向支
架的支承体;3、5.8 9和其他部件组成陀螺转子。
圄1目标成像 系统结构图
1.2旋转 系统的组成
椭圆形永久磁铁是陀螺转子的重要组成部
分,它和陀螺转子的其它部分固连在一起。陀螺
: p# B$ y- B1 @: c( b% b- g的外壳中均匀分布有4个旋转绕组线圈,呈扁平
( V1 D5 j3 {1 c9 N6 ?状,给旋转绕组线圈加上交变的电流,就能使永久
; B1 ~, U: M$ N+ a9 n5 f磁铁产生转动。永久磁铁与旋转磁场线圈的配置
情况如图2所示。


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Monika

提高了导引头的灵敏度和探测, 距离,提高了导弹截获目标的可靠性、分辨力和全向攻击能力