基于PCHIP算法的线圈炮近距离精确打靶设计

Close-range precise target design of coil gun based on PCHIP algorithm

为了解决电磁线圈炮在近距离射击中精度不高的问题,本设计以stm32单片机为控制器,设计了电磁线圈炮发射电路,加入了自动校准算法,组成了单级电磁线圈炮实验系统。实验系统具有自动打靶和手动打靶两种工作模式,可通过按键进行选择,在手动工作模式下可由按键输入距离,自动工作模式下由openmv摄像头进行测距,经单片机将距离转换为步进电机转动角度进行自动打靶,并通过mpu6050陀螺仪实时反馈的角度,来确定是否到达目标角度。通过对线圈炮的炮筒仰角和着弹点的位置进行数据分析,在MATLAB中使用PCHIP算法建立了炮筒仰角对着弹点位置的数学模型。通过实验测试,实验结果与建模所得数学模型相符,并且符合精度要求,自动校准的设计为今后步进电机在系统中的确定开机角度提供了新思路,为以后类似的设计提供了参考。