《基于 labview 的航空机电计算机测试系统设计与开发》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于 labview 的航空机电计算机测试系统设计与开发（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 题题（中、英文）（中、英文）目目 基于基于 LabVIEW 的航空机电计算机测试系统的航空机电计算机测试系统 设计与开发设计与开发 Design and Implementation of Testing System for Aviation Machtronic Computer Based on LabVIEW 刘刘 杰杰 曹伯燕曹伯燕 教授教授 工工 学学 提交论文日期提交论文日期 二一二一二二年年一一月月 计算机系统结构计算机系统结构 指导教师姓名、职称指导教师姓名、职称 学 科 、 专 业学 科 、 专 业 公公 开开 TPTP274274. .+5+5 代号代号 分 类 号分
2、类 号 学号学号 密级密级 1070110701 09201212092012125656 作 者 姓 名作 者 姓 名 学 科 门 类学 科 门 类 西安电子科技大学西安电子科技大学 学位论文创新性声明学位论文创新性声明 秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在 导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标 注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的 材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说 明并表示了谢意。 申
3、请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切法律责任。 本人签名： 日 期： 西安电子科技大学西安电子科技大学 关于论文使用授权的说明关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定， 即： 研究生 在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留 送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容， 可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合 学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。 本人签名： 导师签名： 日 期： 日 期： 摘要 航空机电管理计算机是一种承担飞机上舱门开
4、启、起落架收放、液压和气动 执行机构动作的控制中枢。机电管理计算机工作的正确性和可靠性需要在生产制 造过程中得到准确的测量。随着生产任务的增加，测试任务越来越繁重，迫切需 要开发一套可靠、高效的自动测试设备。 本文密切结合机电计算机自动测试系统的开发过程，采用基于虚拟仪器思想 的 LabVIEW 开发平台，设计并实现了一套具有多功能、可配置、高集成度、高效 的自动测试软件。该系统能够测试两种不同类型的机电管理计算机，并且能够连 接最多四台相同类型的计算机进行逐台测试。本文详细的描述了这套系统的软、 硬件设计，系统硬件部分是由研华工控机和基于 PCI 总线的数据采集卡构成，软 件部分采用 Lab
5、VIEW 平台开发。 大量的实验和现场测试结果表明，系统实现了以往需要 8 套测试设备才能完 成的功能，各项指标均达到了任务要求，能够完全满足科研生产的实际需要。 关键字： 机电计算机 自动测试系统 虚拟仪器 LabVIEW PCI 数据采集卡 Abstract Aviation mechatronic management computer is the control center responsible for doors opening, undercarriage retracting, hydraulic and pneumatic mechanisms actions of th
6、e airplane. The correctness and reliability of task executing on mechatronic management computer should be tested precisely during the process of production. As production tasks increase, testing tasks are becoming more and more onerous, and the development of a reliable and efficient automatic test
7、 equipment is quiet pressing a demand. Through tight integration with the process of developing automatic test equipment for mechatronic management computer, and by using the virtual-instrument concept based LabVIEW development platform,this paper devises and implements a suit of automatic test soft
8、ware, which is multifunctional, configurable, efficient and flexible. The system is able to test two different types of mechatronic management computers, and can be connected with a maximum of four computers of the same type at the same time, these computers will be tested one by one. In this paper,
9、 we describe the software and hardware design of the system in detail. The hardware of the system consists of Advantechs IPC and DAQ Card based on PCI Bus protocol, while the software of the system is developed through LabVIEW development platform. Huge amounts of the results of experiments and spot
10、 tests indicate that, the system is able to finish works that could only be finished by eight sets of test devices, and all indicators of the system meet the demand of test, and the system meets the actual demand of scientific research and production. Keywords: Mechatronic Computer Automatic Test Sy
11、stem LabVIEW Virtual Instrument PCI DAQ 目录 第一章 绪论 . 1 1.1 课题背景 1 1.2 测试系统的发展及国内外现状 1 1.2.1 测量仪器的发展概况 . 1 1.2.2 自动测试系统的发展概况 . 2 1.2.3 自动测试系统的国内外现状 . 3 1.3 本文的主要工作及章节安排 4 第二章 虚拟仪器技术与 LabVIEW 5 2.1 虚拟仪器概述 5 2.2 LabVIEW 简介 . 7 2.3 虚拟仪器技术的应用 . 9 第三章 系统总体设计 . 11 3.1 系统测试内容 11 3.2 系统总体结构 12 3.2.1 系统硬件设计 .
12、12 3.2.2 系统软件设计 . 14 3.3 关键技术设计 17 3.3.1 两种机型的测试实现 . 17 3.3.2 两种机型的 1-4 台扩展实现 18 3.3.3 测试系统精度保障 . 20 3.3.4 通信波形采集实现 . 21 3.3.5 系统的防差错设计 . 22 3.3.6 系统的可靠性设计 . 22 第四章 开关量信号设计与实现 . 23 4.1 供电系统 . 23 4.1.1 供电系统设计 . 23 4.1.2 供电系统外回绕自检 . 27 4.2 离散量输入信号 29 4.2.1 离散量输入信号设计 . 29 4.2.2 离散量输入信号外回绕自检 . 30 4.3 离散
13、量输出信号 33 4.3.1 离散量输出信号设计. 33 4.3.2 离散量输出信号外回绕自检. 35 第五章 模拟量信号设计与实现. 39 5.1 模拟量信号采集系统设计 39 5.2 模拟量输出信号设计 42 5.3 模拟量输出信号外回绕自检 43 第六章 通信信号设计与实现. 47 6.1 串行通信信号 47 6.1.1 串行通信接口标准. 47 6.1.2 串行通信测试设计. 50 6.1.3 串行通信信号外回绕自检. 52 6.2 MBI 通信测试 55 6.2.1 1553B 总线介绍 55 6.2.2 1553B 通信测试系统设计 59 第七章 总结与展望. 63 7.1 论文工
14、作总结 63 7.2 后续工作展望 63 致谢. 65 参考文献. 67 第一章 绪论 1 第一章 绪论 1.1 课题背景 进入 21 世纪以来，我国在航空、航天等国防工业领域的投资逐年增多，孕育 出了一大批高水平的技术成果，极大的增强了我国的军事实力，提高了我国在国 际上的威望，增强了我国与其他国家之间的对话能力，促进了我国和平安定的国 际国内形势，也为我国的经济发展赢得了良好的国际环境。而在这些技术成果的 背后，军工自动测试技术与设备起到了非常重要的支撑作用。 机电管理计算机是一种承担飞机上舱门开启、起落架收放、液压和气动执行 机构动作的控制中枢。机电管理计算机工作的正确性和可靠性必须在生
15、产制造过 程中得到准确的测量。由于该类计算机已经处于批量生产状态，不可能仅仅依靠 技术人员和简单的通用仪器设备来完成这项工作。机载使用的机电管理计算机也 需要定期检测，保证飞机的安全飞行。所以，在实际生产实践中，这个工作需要 一种高效可靠的自动测试设备来完成。 1.2 测试系统的发展及国内外现状 自动测试设备(Automatic Test Equipment ，简称 ATE)的研制工作始于 20 世纪 50 年代。现代测试内容日益复杂，测试工作量激增，而且要求完成测试的时间越 来越短，人工测试很难满足这些要求，自动测试技术因而得到迅速发展。较完善 的自动测试设备是 60 年代采用电子计算机以后
16、才问世的。 1.2.1 测量仪器的发展概况 测试系统是随着测量仪器的发展逐步向前推进的，测量仪器的发展经历了以 下几个主要阶段1： 1) 20 世纪 50 年代，模拟测量仪器阶段。这个阶段的测量仪器结构复杂，采 用模拟检测和处理信号。如：指针式万用表等。 2) 20 世纪 60 年代，伴随着集成电路的发展，出现了第二代仪器即数字式仪 器。这类仪器将模拟信号测量转化为数字信号的测量，具有较高的响应速度和较 高的测量精度，而且便于送至 PC 机中对数据做进一步的分析处理。如：数字示波 器等。 2 基于 LabVIEW 的航空机电计算机测试系统设计与开发 3) 20 世纪 70 年代，随着处理器技术的发展，出现了集成处理器的第三代仪 器即智能仪器。这类仪器不仅能够完成测量和控制任务，同时还能进行复杂的数 学处理运算。 4) 20 世纪 80 年代，虚拟仪器走进人们的视野。“虚拟仪器”的概念是由美 国国家仪器公司（National Instruments Corporation，简称 N
