1.1 硬件結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)以PXI體系結(jié)構(gòu)作為測試平臺,配以相應(yīng)的功能模板。為統(tǒng)一檢測設(shè)備外部接口特性,設(shè)計了各被測設(shè)備的適配器,對被測信號做一定調(diào)理。系統(tǒng)硬件組成如圖1所示。
內(nèi)嵌入控制計算機PXI-8156/333是測試系統(tǒng)的核心部件,它控制測控儀器按邏輯次序和實驗測試規(guī)程運作,并以良好的人-機界面顯示被測設(shè)備的工作狀態(tài)及測試結(jié)果。
數(shù)據(jù)采集模塊PXI-6031E具有64路模擬輸入通道、兩路16位模擬輸出通道、8條數(shù)字I/O線、兩個24位的可逆定時/計數(shù)器,16位垂直分辨率,100kS/s采樣率。D/A輸出模塊PXI-67138路12位模擬輸出通道和高速數(shù)據(jù)傳遞功能,每通道數(shù)據(jù)更新率最高為1MS/s。PXI-8420、8421是兩個8路RS-232和RS-422串行通訊模塊,數(shù)據(jù)傳輸速率為460Kb/s,分別接收或模擬發(fā)送各種串行數(shù)據(jù)。矩陣開關(guān)模塊NI-2501在系統(tǒng)中以多路復(fù)用器的模式使用,用以提高系統(tǒng)應(yīng)用靈活性。
1.2 軟件結(jié)構(gòu)
軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件由系統(tǒng)管理軟件、系統(tǒng)自檢軟件、功能模塊軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、系統(tǒng)幫助軟件等組成。
測試系統(tǒng)選用了NI公司的Measurement
Studio和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作為系統(tǒng)應(yīng)用軟件的開發(fā)平臺。Measurement
Studio主要應(yīng)用于虛擬儀器的開發(fā)測試和自動化應(yīng)用軟件,它捆綁了LabWindows/CVI和Component
Works++,使兩者可以方便地結(jié)合使用。它以ANSI C語言為內(nèi)核,集成了許多高級的功能函數(shù)庫,如串行通信庫、VXI庫、VISA庫、DDE庫等,支持動態(tài)鏈接庫(DDL)。另外該平臺在儀器控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理、數(shù)據(jù)顯示等方面給用戶提供了強大的功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可使數(shù)據(jù)和應(yīng)用提供了強大的功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可使數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序盡可能地相互獨立,這樣的應(yīng)用程序便于修改,通用性強。
在虛擬儀器面板方面,該平臺提供了大量的儀器面板控件,如數(shù)據(jù)顯示框、滑桿、旋鈕、表頭、開關(guān)、LED、按鈕等。通過編程可以對這些控件進行靈活的控制,為開發(fā)虛擬儀器軟件提供了極大的方便。
2 系統(tǒng)設(shè)計
2.1 系統(tǒng)組織及工作原理
無人機電氣性能綜合測試系統(tǒng)的功能框圖如圖2所示。
系統(tǒng)對待測對象旋加輸入激勵信號,檢測其輸出特性,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后,對待測對象的工作狀態(tài)進行判定。下面介紹測試系統(tǒng)各主要單元的功能和相互間的關(guān)系。
2.1.1 控制計算機
PXI系統(tǒng)的內(nèi)嵌式計算機作為測試系統(tǒng)的控制計算機,其主要功能是對系統(tǒng)進行監(jiān)視、控制并完成數(shù)據(jù)處理。
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