本文设计了飞行模拟器航空地平仪的控制和仿真系统。飞行模拟器是为了模拟真实飞机从起飞、飞行到着陆整个过程的地面仿真设备。航空地平仪是飞行模拟器座舱仪表系统中用于显示飞机飞行姿态的仪表,主要完成了俯仰角、倾斜角、侧滑角和故障等指示功能。 提出将两相混合式步进电机作为飞行模拟器航空地平仪的驱动机构,为了解决运行中存在的低速振动和高速失步的现象,结合航空地平仪对驱动机构的要求,进一步提出了直线与抛物线相结合的分段升降速方案。另外,为了满足航空地平仪指针指示的精确要求,提出采用多圈绝对式光电编码器作为位置反馈检测机构,实现对步进电机的精确位置控制。 基于VB开发了驱动软件,完成了航空地平仪与仪表控制计算机之间数据双向传送的通信功能,实现了仪表控制计算机对航空地平仪的控制。另外,还实现了与仿真系统的动态数据交换。 基于组态软件开发了航空地平仪仿真系统,根据传送来数据的模拟仪表的工作状态,实时显示俯仰角、倾斜角、侧滑角和故障旗等参数,实现了在仪表控制计算机上监控仪表的运行情况。 本文完成了飞行模拟器航空地平仪的硬件设计、航空地平仪与飞行模拟器仪表控制计算机之间的串行通信以及基于组态王的仿真系统的设计,满足了飞行模拟器的设计需要,对开发飞行模拟器座舱仪表系统中的其他仪表具有借鉴意义。